智能化低壓配電系統(tǒng)組成原理及典型應用
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一、系統(tǒng)的基本組成原理
智能化低壓配電系統(tǒng)最大程度利用了數(shù)字時代的技術(shù)成果,它以現(xiàn)有的斷路器、接觸器、繼電器等為控制基礎(chǔ),結(jié)合新型的智能電力儀表、監(jiān)控模塊、現(xiàn)場監(jiān)視器件和后臺監(jiān)視器件、網(wǎng)絡(luò)I/O,實現(xiàn)對配電主回路和各分路的電壓、電流、有功功率、無功功率、功率因數(shù)、頻率、電量等電參數(shù)的實時監(jiān)測,對控制電器的分合進行控制和監(jiān)視。同時,配合通信網(wǎng)絡(luò)和各種完善的遠程監(jiān)控軟件,從而實現(xiàn)對低壓配電系統(tǒng)的“四遙”功能:(1)遙測:實時采集各種電參數(shù),顯示和分析,并生成報表。(2)遙信:實時監(jiān)視控制電器的運行狀態(tài),提示故障和報警信息,記錄并打印。(3)遙控:控制相應電器動作,記錄操作的時間、類型和操作對象等。(4)遙調(diào):對各智能模塊的運行參數(shù)值和故障報警保護值進行整定。
智能化低壓配電系統(tǒng)主要由以下幾個部分組成(見圖1)。
圖1 智能化低壓配電系統(tǒng)
(1)監(jiān)控主機。監(jiān)控主機通過通信及數(shù)據(jù)采集前端機獲得來自保護及監(jiān)控智能裝置和現(xiàn)場智能裝置的信息,并下達控制指令,由保護及監(jiān)控智能裝置和現(xiàn)場智能裝置實現(xiàn)對變配電設(shè)備的保護和測控功能。監(jiān)控主機完成圖形監(jiān)視、報表生成、曲線分析、系統(tǒng)管理等功能。
(2)通信及數(shù)據(jù)采集前端機。通信及數(shù)據(jù)采集前端機用于與底層現(xiàn)場設(shè)備通信并實現(xiàn)實時數(shù)據(jù)采集,以及同工廠DCS系統(tǒng)的接口。通信及數(shù)據(jù)采集前端機兼容工程所涉及的有關(guān)設(shè)備和系統(tǒng)的通信協(xié)議。
(3)現(xiàn)場智能裝置?，F(xiàn)場智能裝置完成低壓開關(guān)的開關(guān)量采集(遙信)、模擬量采集(遙測)、開關(guān)操作(遙控)、開關(guān)保護、電動機保護等功能,以及電量采集和開關(guān)分合位置的開關(guān)量采集(遙信)等。
(4)通信網(wǎng)絡(luò)。它是系統(tǒng)中關(guān)鍵部分。它像整個監(jiān)控系統(tǒng)的神經(jīng)網(wǎng)一樣,系統(tǒng)各部分通過通信網(wǎng)絡(luò)連接,在保證可靠性和抗干擾能力的前提下,通信介質(zhì)采用屏蔽雙絞線或光纖。
二、智能化低壓配電系統(tǒng)的主要特點
智能化低壓配電系統(tǒng)由低壓開關(guān)設(shè)備具有通信功能的智能化元件經(jīng)數(shù)字通信與計算機系統(tǒng)網(wǎng)絡(luò)連接,實現(xiàn)變電站低壓開關(guān)設(shè)備運行管理的自動化、智能化。系統(tǒng)可實現(xiàn)數(shù)據(jù)的實時采集、數(shù)字通信、遠程操作與程序控制、保護定值管理、事件記錄與告警、故障分析、各類報表及設(shè)備維護信息管理等功能。針對低壓電氣系統(tǒng)直接面向控制終端,設(shè)備多、分布廣,而且現(xiàn)場條件復雜,系統(tǒng)本身及設(shè)備頻繁操作、故障脫扣等產(chǎn)生的強電磁及諧波干擾等特點,智能化監(jiān)控系統(tǒng)應能實現(xiàn)面向?qū)ο蟮牟僮髂Ｊ?具有強抗干擾能力,主要控制功能由設(shè)備層智能化元件完成,形成網(wǎng)絡(luò)集成式全分布控制系統(tǒng),以滿足系統(tǒng)運行的實時、快速及可靠性的要求。系統(tǒng)中的低壓智能化元件就其功能而言總體上可分為:電能質(zhì)量監(jiān)測、開關(guān)保護與控制及電動機控制等。由于現(xiàn)場總線技術(shù)的應用,系統(tǒng)中智能化元件可不依賴計算機網(wǎng)絡(luò)而獨立運行,極大地提高系統(tǒng)運行的實時性和可靠性,滿足低壓電器設(shè)備運行管理的需要及工廠生產(chǎn)過程控制的要求。
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