[发明专利]智能化电力配电系统

说明书

技术领域

本发明涉及一种高低压配电系统，特别是一种智能化电力配电系统。

背景技术

现代工业技术的发展对高低压配电系统运行的可靠性及其智能化管理提出了更高的要求，而微处理器技术的广泛应用及计算机系统可靠性的大幅度提高，使智能化高低压电器元件得到快速发展，使智能化高低压开关柜的发展也得到了极大地推动，智能化电力配电系统也因此应运而生。

电力的供应对社会的生产、工作的正常进行有着非常重要的作用。传统的高低压配电控制方式，主要是通过断路器、接触器、热继电器、熔断器、控制继电器、各种主令电器、互感器及各种电工仪表（电流表、电压表、功率表、电能表等）组合成的高低压开关控制柜来实现配电、控制、保护、监视等功能。这种传统的开关柜需要配有多种模拟指针仪表及继电器；给生产、储存、维修带来极大不便，并且以人工直接操作为主，无法实现计算机智能管理，对于较为复杂的控制逻辑实现起来比较困难。

随着现代工业的发展，对电气设备控制自动化和智能化程度的要求越来越高，利用现代电子技术、传感器技术、通讯技术、计算机及网络技术，将电力设备在正常及事故情况下的监测、保护、控制、电力计量同工厂集散控制系统DCS、PLC、已成为一种必然趋势和发展方向。在数字化的时代，它正式宣布数字化网络时代已经来临。这意味着一切运行和经营管理方式均需数字化，并且必须与电脑、通信相融合。

智能化电力配电系统是在现有的以模拟仪表、继电器为监测、控制设备的普通开关柜基础上，与新型的智能仪表（网络电力仪表、智能配电监控/保护模块等、网络I/O）进行配合，通过其网络通讯接口与中央控制室的计算机系统联网，从而可以实现对各供配电回路的电压、电流、有功功率、无功功率、功率因数、频率、电度量等电参数进行监测以及对断路器的分合状态、故障信息进行监视，对断路器的分合状态进行控制，配合各种完善的远程监控软件，从而实现“四遥”：

● 遥测：通过计算机实时对系统进行电压、电流、有功功率、无功功率、功率因数、频率等进行不断的采集、分析、处理、记录，显示曲线、棒图，自动生成报表；

● 遥信：可以实时对开关的运行状态、保护动作等开关量进行监视，计算机实时显示和自动报警，并对各柜内开关的状态、事故跳闸、过流、速断、温度等动作进行实时记录、打印；

● 遥控：通过计算机屏幕选择相应的站号、开关号、合/分闸等信息，并在屏幕上将要选择的开关的状态反馈回来，确认后执行，实时记录操作的时间、类型和开关号等；

● 遥调：用于设定各种智能模块的运行参数，既计算机根据屏幕操作指令或计算机根据对系统分析判断结果，对智能模块的设定值和故障保护值进行远程整定。

目前在高低压配电方面，随着高低压开关柜智能化以及网络通讯技术的迅猛发展，使得自动化技术得到了空前发展，各大公司都想把这些技术用于配电系统，将强电控制与微电子技术、计算机技术、网络通信技术相结合，从而出现了高低压开关柜智能化的要求，电力配电系统智能化的需求，对高低压开关柜设备实现遥调、摇讯、遥测、遥控操作；配电室真正实现了无人职守，从而极大提高了供电系统的智能化和供电的可靠性。

目前，ABB、施耐德、西门子在高低压配电系统智能化方面已经有了相当成熟的产品，但价格太高，国内市场根本无法接受，再加上担心控制装置的智能化发展会对智能化开关带来巨大冲击，因此三大国际品牌的企业对电力配电系统的智能化进程的推进力度并不大，由于国内高压配电智能化已经有了一定的发展，但低压配电系统智能化的发展步伐较慢，再加上资金的压力，导致配电系统智能化的推广力度相对较弱，但电力配电系统智能化的发展方向无法改变,市场前景非常广阔，市场容量巨大。

就我国高低压开关柜的智能化而言，存在着三个方面问题：

(1)开关柜智能化的构成单元还没有完全满足现场总线网络的要求，这些单元通常不具备现场总线接口，而是标准通讯接口RS485或RS232；这些单元的输入端需通过电量变送器和A/D转换器接入，并非电流或电压直接接入；这些单元还需经网关或集线器接入总线网络由此导致操作及时性、准确性和系统可靠性与国际水平的差距；

(2)系统运行在Window2000 或Windows NT 操作平台上，从网络层面来说不过是以太网式的DCS局域网而已。即使采用IEC61158 中某一个总线系统；

操作平台，还得购买国外总线系统的硬件和应用软件。系统硬件和软件与国际先进水平的差距是巨大的；