低压配电系统的智能化节能控制方法研究孔庆贺

低压配电系统的智能化节能控制方法研究孔庆贺

孔庆贺

（黑龙江省鹤岗诚基供电公司黑龙江鹤岗154100）

摘要：对低压配电系统进行智能化节能控制，可以减少磁滞损耗造成的配电过程能量损失。文章首先对智能配电系统的架构进行简要阐述，然后对智能化低压配电系统的特点做出说明，最后对一种基于低压配电系统智能化节能控制设计及应用进行分析。

一、智能配电系统的架构

近年来，随着电子技术的发展，传统的低压配电系统被赋予了更多的功能，随着智能电网建设步伐的加快推进，智能低压配电系统由于具有自动化的远程控制、即时信息反馈、便于维护等功能，在稳定性、可靠性、经济性等方面比传统的低压配电系统有着明显的优势，得到了快速的发展。在国家提倡环保、节能减排的号召下，人们纷纷追求提高能源的利用率。简单易用，实用性强、智能化的低压配电系统具有广泛的市场前景。构成智能配电系统的主要部分有主站、通信系统、终端/子站等；其外部系统有企业资源管理系统、地理信息系统、负荷管理系统、上级调动自动化系统、配变监测与采集系统、营销管理系统、故障报修系统等。在电网结构中，采用配电智能化系统的主要功能是实现电网分析应用、配电SCADA，以及馈电自动化等。在配电智能化系统中，采用了较多的通信手段，为远方控制值、数据采集的实现提供了便利条件。以集中型和就地型馈线自动化，进一步完成了电网故障区段的快速切除和供电的自动恢复。智能配电系统和外部系统之间的联系由信息交换总线完成，并对配电信息进行整合，使业务流程进一步外延，保证配网模型建立的完整性，促进配电智能化系统应用功能的丰富和扩展，同时还能够支持用电营销、配电调度、运行、生产等业务的闭环管理。除此之外，还能够对分布式储能/电源/微电网等接入的扩展，并借助电网分析应用软件，实现智能用电系统、协同调度和上级电网之间互动，实现配电网系的经济运行分析和自愈控制。

二、智能化低压配电系统的特点

1.智能化。与传统的低压配电系统相比较，现代自动化、智能化的配电系统更加的可靠与稳定。在智能化系统中使用了微处理器和数模转换器芯片，通过数字化处理大量的需要被测试的参数，在不断提高系统测量的精度、降低产品分散程度时，也提高了供电质量和可靠性。特别是在对自动化生产要求很高的企业中，保证安全的同时，有利于企业科学的分配电力负荷、合理的安排生产计划，实时掌握运行数据，提高工作效率。通过供电的智能化降低电力成本和配电的维修成本。

2.功能多样性。智能化配电系统的功能主要有保护、控制和保护功能，功能多样不单一，它取代了传统的电量表、继电器等元器件，无需在系统进行二次接线。系统安装省时、省力，模块之间衔接紧密。通过系统采集的数据实现数据资源共享，提高企业的管理水平和数据利用率。

3.网络化。信息技术的发展，使低压配电系统网络化，在智能化的保护装置中经通信接口与计算机相连，通过计算机实现信息的采集、处理、保存和控制等功能，在监控时可实现无人值守或少人值守，节约人力成本。

4.预警。智能化的低压配电系统的优势在于其能对潜在的事故进行报警，还可通过系统判断电量是否极限，及时了解有关故障信息，从而有效地避免控制事故发生和减少故障处理时间。

三、低压配电系统智能化节能控制设计

3.1系统的组成结构

Acrel-3000电力监控系统是将现场总线技术应用于低压配电综合系统，实现配电系统智能化，提高了控制系统的信息处理能力和运行可靠性，同时节省了系统的硬件和布线费用，方便了用户对系统的组态、管理和维护，该系统采用三层的网络分布式结构，是智能型低压配电系统较为常见的三层结构，它包括站控管理层、网络通讯层和现场设备层。

3.1.1站控管理层

站控管理层针对配电系统的管理人员，是人机交互的直接窗口，用来实现对配电和监控设备以及智能型元器件的监控、保护和控制通信，也是系统的最上层部分。主要由系统软件和必要的硬件设备，如工业级计算机、打印机、UPS电源等组成。

3.1.2通讯控制层

通讯控制层主要是由通讯服务器、通讯前置机、HMI及总线网络组成。该层是数据信息交换的桥梁，负责对现场设备回送的数据信息进行采集、分类和存储等工作的同时，转达上位机对现场设备的各种控制命令。该层是智能化低压配电系统的关键部分，它就像整个监控系统的神经网一样，把各现场配电和控制设备与主计算机连接起来。在通信网络的通信介质方面，应用较多的有光纤、同轴电缆及屏蔽双绞线。

3.1.3现场设备层

现场设备层是连接于网络中用于电量参数采集测量的各类型的带通信接口的智能型元器件、多功能电力仪表和保护装置等，也是构建该配电系统必不可少的基本组成元素。不仅肩负着采集数据的重任，同时也是执行后台控制命令的终端元件。

3.2系统的应用软件

Acrel-3000电力监控组态软件是对现场生产数据进行采集与过程控制的专用软件，整套系统软件具有开放性、扩展性、实时性和安全可靠性。最大特点是能以灵活多样的“组态方式”而不是编程方式来进行系统集成，它提供了良好的用户开发界面和简捷的工程实现方法，只要将其预设置的各种软件模块进行简单的“组态”，便可以非常容易的实现和完成监控层的各项功能。系统提供完善的用户权限及口令控制，对重要的操作设置双重验证。系统还具有数据备份和恢复功能，数据库具有开放性、全中文界面，便于用户生成、修改数据库，具有不同级别与权限的限制和防护措施。

四、低压配电系统智能化节能控制的具体应用

尽管智能化低压配电系统具有很多的优势，但是它的使用条件也是有一定的限制的，在安装配电系统时要根据其所处的实际情况进行勘察，通常来说智能化低压配电装置的配电箱要采用全封闭模式而且对于各个配件之间配合度的要求也比较高，利用更小的配件来满足其元器件之间的高集成度并实现低压配电网络所需的遥测功能都成为安装上的缺陷所在，对于智能化的低压配电系统的无线通讯来说安装上的困难还并不算什么，为保证将来系统的正常运行，就必须保证预留出无线通讯接口，而接口的预留也是很多讲究的，因此智能化低压配电系统的使用在一定程度上也受到了限制。现在智能化低低压配电系统已经广泛地应用在广场、商场等公共人群聚集地，这种人群密集的地方也就要求对于灯具的安全性有很高的要求以及用电量上的精准控制，而智能化低压配电系统可以很好的满足这些要求，并且可以起到很好的控制监测作用。对于低压配电系统中的元器件主要是NSXMCCB和UC100，这种元器件的应用十分广泛，在工业生产以及商场、广场等人群密集地常采用，其中原因也在于它可以利用足以少的空间将各个元件之间形成很好的密集度。NSXMCCB均采用了脱口单元，可以有效的减少配电箱中的元器件个数，更能达到提升参数准确性的目的。UC100也作为现在配线箱中主要的传输通道，它是可以根据供电单位的具体要求来制定通讯功能。一定要在系统中预留无线通讯接口，以便系统将故障信息进行技术准确的上报，并且也利于系统中的各个部件信息的记录，例如：电流参数、电压参数、断路器的运行状况等。

结束语

智能化低压配电系统自得到广泛的应用后，系统功能更加完善，运行起来更加稳定，完全达到了无人值守的目标。管理人员可以通过智能化低压配电系统对现场设备运行情况随时监测，减少劳动量，缩短故障排除时间。

参考文献

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