電力開關(guān)柜的智能控制器的設(shè)計(jì)原理

電力開關(guān)柜的智能控制器是電力系統(tǒng)斷路器上的保護(hù)裝置，也是核心的控制裝置，所以，技術(shù)人員需要全面考慮電力開關(guān)柜的智能控制器的智能化調(diào)控、保護(hù)等功能，對(duì)以上兩個(gè)方面進(jìn)行優(yōu)化設(shè)計(jì)，從而實(shí)現(xiàn)電力開關(guān)柜的智能控制器的自動(dòng)監(jiān)測(cè)、智能操作、主動(dòng)保護(hù)等功能。

1對(duì)電力開關(guān)柜的智能控制器自動(dòng)監(jiān)測(cè)功能的設(shè)計(jì)，需要利用傳感器的靈敏性，對(duì)系統(tǒng)的電流、電壓等信號(hào)參數(shù)的變化進(jìn)行有效感應(yīng)，并通過設(shè)定好的程序，在以上信號(hào)參數(shù)的變化超出標(biāo)準(zhǔn)范圍時(shí)候，尤其是對(duì)各個(gè)環(huán)節(jié)的特征信號(hào)，進(jìn)行有效的監(jiān)測(cè)與反饋，正確判定自身系統(tǒng)是否在安全性、可靠性狀態(tài)下運(yùn)行。圖1是自動(dòng)監(jiān)測(cè)單元結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)的原理。圖1自動(dòng)監(jiān)測(cè)單元結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)的原理。

2對(duì)電力開關(guān)柜的智能控制器智能操作功能的設(shè)計(jì)是依托計(jì)算機(jī)技術(shù)、數(shù)據(jù)處理技術(shù)等，主要通過相關(guān)軟件對(duì)信息數(shù)據(jù)進(jìn)行接收與處理，從而有目的地選擇相關(guān)操作過程，促使電力開關(guān)柜的智能控制器對(duì)自身運(yùn)行狀態(tài)進(jìn)行智能化判斷，并作出相應(yīng)的操作。

電力開關(guān)柜的智能控制器應(yīng)用現(xiàn)狀

隨著技術(shù)人員對(duì)電力開關(guān)柜的智能控制器研究的不斷深入，其在實(shí)踐中的應(yīng)用效果也越來越明顯，對(duì)電力系統(tǒng)的發(fā)展起到重要的促進(jìn)作用。在此，筆者將針對(duì)電力開關(guān)柜的智能控制器在電力系統(tǒng)中的應(yīng)用現(xiàn)狀進(jìn)行探討。自動(dòng)監(jiān)測(cè)是電力開關(guān)柜的智能控制器的主要功能，它主要監(jiān)測(cè)電力系統(tǒng)以下幾個(gè)方面：

1電路器作為電力系統(tǒng)的重要元件，一旦其內(nèi)部構(gòu)件出現(xiàn)故障，將在不同程度上影響電力系統(tǒng)供電的質(zhì)量與效率。因此，在短路器上加裝電力開關(guān)柜的智能控制器，可以對(duì)斷路器的觸頭磨損量、磁場(chǎng)結(jié)構(gòu)、流經(jīng)電流大小、開關(guān)次數(shù)等進(jìn)行自動(dòng)監(jiān)測(cè)，從而通過對(duì)以上數(shù)據(jù)信息的處理與分析，判斷斷路器的運(yùn)行狀態(tài)與使用壽命，為斷路器與電力系統(tǒng)安全有效運(yùn)行提供助力。

2除了電壓、電流之外，電力系統(tǒng)運(yùn)行中的重要參數(shù)還有電容，電容出現(xiàn)不穩(wěn)定變化，也將導(dǎo)致斷路器的異常運(yùn)行，影響電力系統(tǒng)的供電質(zhì)量。因此，運(yùn)用電力開關(guān)柜的智能控制器可以對(duì)分閘電容與合閘電容進(jìn)行有效監(jiān)測(cè)，并實(shí)施相應(yīng)應(yīng)急操作，以保證斷路器電容的有效性。

3電力開關(guān)柜的智能控制器還能夠?qū)ψ陨磉M(jìn)行自我監(jiān)測(cè)，即是在控制器某一構(gòu)件出現(xiàn)異常情況的時(shí)候，控制器的智能自檢模塊將發(fā)揮作用，對(duì)相應(yīng)芯片與通信回路進(jìn)行有效檢測(cè)，從而找到故障點(diǎn)，為技術(shù)人員的檢修提供條件。控制器的職能操作功能主要是通過操作模塊與自動(dòng)監(jiān)測(cè)功能模塊相配合來實(shí)現(xiàn)的，自動(dòng)監(jiān)測(cè)中對(duì)電力系統(tǒng)中斷路電路、合閘電壓、電容水平等參數(shù)進(jìn)行監(jiān)控。在發(fā)現(xiàn)異常情況后，將發(fā)出警報(bào)，控制器的中心檢測(cè)處理模塊將發(fā)出對(duì)應(yīng)的操作指令，進(jìn)行智能化的操作，如，調(diào)整斷路器的同步關(guān)合次數(shù)，盡量保證同步性與準(zhǔn)確性，降低系統(tǒng)空載概率，保護(hù)斷路器與電力系統(tǒng)的安全運(yùn)行，保證電力系統(tǒng)相關(guān)設(shè)備元件的使用性能，延長(zhǎng)使用壽命。

電力開關(guān)柜的智能控制器的發(fā)展方向

在國外，電力開關(guān)柜的控制器初步進(jìn)入智能化階段是在上個(gè)世紀(jì)80年代。隨著計(jì)算機(jī)技術(shù)、網(wǎng)絡(luò)通訊技術(shù)、電力電子技術(shù)、抗干擾技術(shù)、傳感技術(shù)等的發(fā)展，電力開關(guān)柜的智能控制器也得到空前發(fā)展。我國技術(shù)人員對(duì)電力開關(guān)柜的智能控制器的設(shè)計(jì)與應(yīng)用研究還處于初級(jí)發(fā)展階段，但是相信，在技術(shù)人員不斷創(chuàng)新研究思想、提高技術(shù)水平的基礎(chǔ)上，必將促進(jìn)電力開關(guān)柜的智能控制器進(jìn)一步發(fā)展。具體說，未來，我國技術(shù)人員將著重在以下領(lǐng)域進(jìn)行深入研究，以促進(jìn)電力開關(guān)柜的智能控制器性能的優(yōu)化與充分發(fā)揮，進(jìn)而提高電力系統(tǒng)運(yùn)行的安全性、可靠性以及經(jīng)濟(jì)性。

1目前，我國電力開關(guān)柜的智能控制器依然采用通用CPU、單片機(jī)等元件，這種控制器的成本高，而且電路復(fù)雜，不利于控制器性能的優(yōu)化。因此，為了更好地提高電力開關(guān)柜的智能控制器的性能，設(shè)計(jì)人員應(yīng)該注重研究開發(fā)專用集成電路，并注重控制器抗干擾性能的提高，以使其運(yùn)行安全性、可靠性、適應(yīng)性都得到大幅度的提高，從而降低產(chǎn)品成本，提高經(jīng)濟(jì)效益。

2電力開關(guān)柜的智能控制器的主要技術(shù)是計(jì)算機(jī)技術(shù)與網(wǎng)絡(luò)通訊技術(shù)，因此，相關(guān)網(wǎng)絡(luò)控制軟件的開發(fā)也是極其重要的，必須在提高控制器硬件質(zhì)量的同時(shí)，強(qiáng)化網(wǎng)絡(luò)控制軟件的開發(fā)力度，以優(yōu)化人際接口環(huán)節(jié)。

3在電力系統(tǒng)中，除了電力開關(guān)柜控制器之外，還有很多其他功能元件，因此，實(shí)現(xiàn)電力開關(guān)柜控制器的智能化發(fā)展，還應(yīng)該注重對(duì)其相關(guān)配套元件的研究，以使其能夠配合智能化控制器的運(yùn)轉(zhuǎn)，完善系統(tǒng)，簡(jiǎn)化操作，提高電力系統(tǒng)的運(yùn)行效率。

總之，電力開關(guān)柜的智能控制器在電力系統(tǒng)中發(fā)揮著重要的作用，促進(jìn)電力系統(tǒng)可靠性、安全性、經(jīng)濟(jì)性的提高。隨著技術(shù)人員研究的不斷深入以及各項(xiàng)技術(shù)融合性的不斷加深，電力開關(guān)柜的智能控制器必將向著功能更強(qiáng)、系統(tǒng)更完善、操作更簡(jiǎn)單、應(yīng)用更靈活等方向發(fā)展，為電力系統(tǒng)的進(jìn)一步發(fā)展、電力企業(yè)經(jīng)濟(jì)效益進(jìn)一步提高奠定堅(jiān)實(shí)的基礎(chǔ)。因此現(xiàn)階段，技術(shù)人員的重要工作之一，是對(duì)電力開關(guān)柜的智能控制器進(jìn)行深入研究，尤其是對(duì)其設(shè)計(jì)與應(yīng)用方法等的創(chuàng)新，更是應(yīng)該重視，以便優(yōu)化電力開關(guān)柜的智能控制器的性能，促進(jìn)智能化電器產(chǎn)品的應(yīng)用與發(fā)展。

本文作者：周永耀 梁漢泉 曾永浩           工作單位：三水供電局