智能化配电柜研究

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1、智能化电网中智能化配电柜的研究与探讨摘要:基于目前配电柜发展的现状，以及目前智能化电网技术与智能电网设备的需求，本文提出一个实现配电柜的智能化、一种全新的满足智能电网相关技术要求的智能化配电柜的设计方案。该方案基于智能化配电柜一次设备功能，二次设备的功能，满足IEC61850标准的交换机功能，GSM/GPRS报警设备功能设计与探讨,充分体现一次设备智能化，二次设备网络化，电气参数数字化的特点。关键词：智能配电柜IEC61850标准GSM/GPRS报警设备参数数字化近年来，随着计算机技术，信息采集与传感技术,网络通信技术，移动通信技术,特别是IEC61850国际标准的颁

2、布,加速和推进了智能电网建设的进程。智能化配电柜作为智能电网的最基本单元成为智能电网建设的一个重要组成部分。智能化配电柜应用是智能电网建设发展的必然趋势。其目的就是为了提高电网透明度，掌握配电柜运行参数。智能化配电柜的特征表现为：一次设备智能化、二次设备网络化、参数数字化。智能化配电柜基于先进计算机技术，信息传采集与传感技术，网络通信技术，移动通信技术，多功能的智能采集设备的应用带来了电网智能化领域的前所未有的融合，也给智能化配电柜的设计思想与观念带来了挑战。本文就智能化配电柜设计思想做出初步探讨。1、智能配电柜一次设备1.1常规配电柜的一次设备目前，配电柜一次设备基

3、本采用户内开关设备，高压上采用屮置式开关柜，低压采用框架断路器或者塑壳断路器组成的固定分割式和抽屉式回路。这些开关设备按照断路器配电容量和依据配电柜的用途进行有机组合，组成各种各样的不同功能的配电柜。1.2配电柜一次设备智能化配电柜一次设备是以断路器为主，熔断器I、接触器和其它设备为辅助。配电柜的一次设备智能化包括：断路器智能控制器的智能化，熔断器和接触器状态参数采集设备智能化。断路器智能控制器测量参数包括：电压，电流，频率，功率因数，有功，无功，电度，保护延时时间，过载保护时间，断路器状态，断路器位置等。智能控制器通过内置于断路器内的互感器采集电流，通过芯片内部程序

4、计算出其他的参数与设置保护时间，通过断路器的辅助触点采集断路器状态与位置。智能控制器通过以太网接口，采用光纤传输方式直接和工业以太网交换机采用GOOSE通信。熔断器和接触器状态参数采集设备采集参数包括：熔断器的状态和经过熔断器的电流，接触器的状态和电流。熔断器状态与电流、接触器状态和电流通过光纤送到过程层交换机，通过GOOSE与上层IED通信。2智能配电柜二次设备2.1冃前配电柜二次设备状态目前配电柜小二次设备主要以传统的电磁式互感器，电磁式指针表，以及电磁式继电保护设备。设备体积大，测量精度低，安装与配线复杂，检修不方便等。2.2配电柜二次设备智能化为了满足智能电网

5、的需要，适应智能电网建设的步伐，新型智能化的二次设备采用电子式互感器，以及电子式采集设备。实现从模拟采集到数字采集的转变。经过数字化采集之后，采集到的信号通过光纤送到光纤交换机，光纤交换机将数据送给测控IED,实现了采集设备到光纤交换机最后到测控IEDo增大了信息采集的路数的同时，减少了复杂的配线,同时只需耍简单跳线可以实现多路信息采集共享一个测控IED。IED通过光纤进行数据传输。以太网采集设备1采集设备2采集设备3采集设备N3IEC61850系列交换机3.1目前配置交换机目前在电力自动化配电柜中配置的交换机数据缓存小，数据吞吐能力差，只具备路基本由功能，数据安全性

6、不高，不能支持SNTP,NTP等通讯协议，严重影响数据实时性与网络的流畅性，严重时会使网络堵塞，甚至使整个网络瘫痪。3.2IEC61850标准通讯交换机能严格满足工业标准下配电柜复杂电磁环境要求；具备模块化结构并支持多种不同的通讯类型；以简单的连接方式实现与任何网络设备的互用性；具备超强安全性，提供可靠的通讯和保护，可以防止数据篡改或伪造；符合IEC61850-3标准，实现数据通讯优化配置，可为GOOSE对等通信提供优先权；具备LINKLOSSALERT（链接丢失报警）功能，可对光纤连接断开实施检测并重新选择路由；具备前面或后面配备以太网接口；配备GIGA-BIT±行

7、链路接口，可连接多个通讯交换机；冗余配置电源。3GSM报警设备4.1现有设备的报警现在所有的配电柜很少有报警装置，即使有的也仅限于声光信号，指示信号报警，不能将报警信息进行及吋准确的上报，有时还存在误报、不报，报警功能非常有限。4.2GSM/GPRS报警设备为了实时了解配电柜的状态，参数，以及对配电柜的寿命进行预测，对故障进行报警，在智能化配电柜配置有GSM/GPRS报警设备。在智能化配电柜上GSM/GPRS可以实时浏览到配电柜的参数，将采集到的变化量全部存储在数据库中，利用报警软件的筛选功能，将筛选出来的报警信号以AT指令的形式发送出去。在用户手机