電力開關(guān)柜的智能控制器的設計原理

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、保護等功能，對以上兩個方面進行優(yōu)化設計，從而實現(xiàn)電力開關(guān)柜的智能控制器的自動監(jiān)測、智能操作、主動保護等功能。

1對電力開關(guān)柜的智能控制器自動監(jiān)測功能的設計，需要利用傳感器的靈敏性，對系統(tǒng)的電流、電壓等信號參數(shù)的變化進行有效感應，并通過設定好的程序，在以上信號參數(shù)的變化超出標準范圍時候，尤其是對各個環(huán)節(jié)的特征信號，進行有效的監(jiān)測與反饋，正確判定自身系統(tǒng)是否在安全性、可靠性狀態(tài)下運行。圖1是自動監(jiān)測單元結(jié)構(gòu)設計的原理。圖1自動監(jiān)測單元結(jié)構(gòu)設計的原理。

2對電力開關(guān)柜的智能控制器智能操作功能的設計是依托計算機技術(shù)、數(shù)據(jù)處理技術(shù)等，主要通過相關(guān)軟件對信息數(shù)據(jù)進行接收與處理，從而有目的地選擇相關(guān)操作過程，促使電力開關(guān)柜的智能控制器對自身運行狀態(tài)進行智能化判斷，并作出相應的操作。

電力開關(guān)柜的智能控制器應用現(xiàn)狀

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

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，可以對斷路器的觸頭磨損量、磁場結(jié)構(gòu)、流經(jīng)電流大小、開關(guān)次數(shù)等進行自動監(jiān)測，從而通過對以上數(shù)據(jù)信息的處理與分析，判斷斷路器的運行狀態(tài)與使用壽命，為斷路器與電力系統(tǒng)安全有效運行提供助力。

2除了電壓、電流之外，電力系統(tǒng)運行中的重要參數(shù)還有電容，電容出現(xiàn)不穩(wěn)定變化，也將導致斷路器的異常運行，影響電力系統(tǒng)的供電質(zhì)量。因此，運用電力開關(guān)柜的智能控制器可以對分閘電容與合閘電容進行有效監(jiān)測，并實施相應應急操作，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行自我監(jiān)測，即是在控制器某一構(gòu)件出現(xiàn)異常情況的時候，控制器的智能自檢模塊將發(fā)揮作用，對相應芯片與通信回路進行有效檢測，從而找到故障點，為技術(shù)人員的檢修提供條件?？刂破鞯穆毮懿僮鞴δ苤饕峭ㄟ^操作模塊與自動監(jiān)測功能模塊相配合來實現(xiàn)的，自動監(jiān)測中對電力系統(tǒng)中斷路電路、合閘電壓、電容水平等參數(shù)進行監(jiān)控。在發(fā)現(xiàn)異常情況后，將發(fā)出警報，控制器的中心檢測處理模塊將發(fā)出對應的操作指令，進行智能化的操作，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確性，降低系統(tǒng)空載概率，保護斷路器與電力系統(tǒng)的安全運行，保證電力系統(tǒng)相關(guān)設備元件的使用性能，延長使用壽命。

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)柜的控制器初步進入智能化階段是在上個世紀80年代。隨著計算機技術(shù)、網(wǎng)絡通訊技術(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)人員對電力開關(guān)柜的智能控制器的設計與應用研究還處于初級發(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)水平的基礎上，必將促進電力開關(guān)柜的智能控制器進一步發(fā)展。具體說，未來，我國技術(shù)人員將著重在以下領域進行深入研究，以促進電力開關(guān)柜的智能控制器性能的優(yōu)化與充分發(fā)揮，進而提高電力系統(tǒng)運行的安全性、可靠性以及經(jīng)濟性。

1目前，我國電力開關(guān)柜的智能控制器依然采用通用CPU、單片機等元件，這種控制器的成本高，而且電路復雜，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，設計人員應該注重研究開發(fā)專用集成電路，并注重控制器抗干擾性能的提高，以使其運行安全性、可靠性、適應性都得到大幅度的提高，從而降低產(chǎn)品成本，提高經(jīng)濟效益。

2電力開關(guān)柜的智能控制器的主要技術(shù)是計算機技術(shù)與網(wǎng)絡通訊技術(shù)，因此，相關(guān)網(wǎng)絡控制軟件的開發(fā)也是極其重要的，必須在提高控制器硬件質(zhì)量的同時，強化網(wǎng)絡控制軟件的開發(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，實現(xiàn)電力開關(guān)柜控制器的智能化發(fā)展，還應該注重對其相關(guān)配套元件的研究，以使其能夠配合智能化控制器的運轉(zhuǎn)，完善系統(tǒng)，簡化操作，提高電力系統(tǒng)的運行效率。

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，促進電力系統(tǒng)可靠性、安全性、經(jīng)濟性的提高。隨著技術(shù)人員研究的不斷深入以及各項技術(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、系統(tǒng)更完善、操作更簡單、應用更靈活等方向發(fā)展，為電力系統(tǒng)的進一步發(fā)展、電力企業(yè)經(jīng)濟效益進一步提高奠定堅實的基礎。因此現(xiàn)階段，技術(shù)人員的重要工作之一，是對電力開關(guān)柜的智能控制器進行深入研究，尤其是對其設計與應用方法等的創(chuàng)新，更是應該重視，以便優(yōu)化電力開關(guān)柜的智能控制器的性能，促進智能化電器產(chǎn)品的應用與發(fā)展。

本文作者：周永耀 梁漢泉 曾永浩           工作單位：三水供電局