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配电操作控制器的多功能集成化实现途径

来源:本站发布时间:2025-07-29 18:56:17 浏览次数:384


配电开关控制装置是输变电和配电环节之间的开关设备,作为实现控制、保护、监控配电线路及设备的枢纽。传统配电开关控制装置的功能较为单一,主要是以基本的分合闸、简单的过流保护为主的功能。但是随着现代化电力系统技术的不断发展,用户对供电的可靠性、电能质量以及电网智能化管理提出了更高的要求,迫切要求配电开关控制装置实现多路复合应用,除了应该具备更加完善的保护功能外,还应该能与其他装置交互信息和智能化。

一、配电开关控制装置多功能集成的技术实现途径分析:

1.1智能控制技术的应用:配置微机作为装置的主控芯片,实施智能控制。通过硬件采集电流、电压、功率等配电网数据,实施自适应控制分析,实现对开关操作动作参数优化控制,缩短开关合分闸时间,降低开关操作对配电网的影响;根据人工智能分析数据,采用神经网络、专家系统等技术,对数据进行学习和分析,实现故障诊断预测,掌握设备故障前兆,并实现设备维护预警,增强设备安全运行水平。

1.2通信接口:具备多种类型的通信接口,如以太网通信接口,用于进行稳定而快速的有线通信,通常应用于变电站等对有线数据传输的速率要求高且比较可靠的场景;RS485通信接口,用于配电开关控制设备和其他设备之间的串行通信,其成本低廉,且布线方便,通常用于工业控制设备之间的相互联系;无线通信接口(4G通信模块、5G通信模块、WifiLoRa 等),用于实现配电开关控制设备之间的无线通信,特别是对数据传输区域比较偏远或者经常移动的设备进行远程监控和管理,从而将配电开关控制设备融入智能电网的通信系统之中。

1.3综合保护融合理论:在软件和硬件层次上将不同类型保护功能相融合,在硬件层次上统一电流电压采样传感器,为多种保护提供输入 , 在软件层次上设计出综合保护逻辑算法,根据检测数据识别故障类型,协调各保护工作逻辑关系,根据用户需要使不同的保护动作时间、顺序等按照一定逻辑配合。即在检测到电流异常时,软件逻辑快速识别电流异常是过载、短路或其他故障,控制过流、短路等相关保护功能按照预设时间、顺序等配合动作,避免保护拒动和误动,实现保护性能配合高效、可靠。

1.4功能模块化设计:利用模块化设计思想,将多功能配电开关控制设备分割成控制模块、通信模块、保护模块、显示模块等独立的功能模块。每个功能模块担负一个具体的功能,相互独立,可根据自己的功能独立开发、独立测试、独立升级。在产品制造、维护设备过程中,可以根据需求任意添加或拆除各功能模块。这样做一方面便于功能拓展和设备维护,另一方面能方便地实现设备的通用性及可维护性,使得产品开发时间更加缩短,且产品成本也能降低。

、实际案例分析

以某城市的配电网改造项目为例,该项目中对部分配电开关控制设备进行了多功能集成改造。

2.1自动控制及通信功能:在配电开关控制设备中添加自动控制板,将高度集成的微处理器和通信装置集成到控制板内,自动化控制板能够对配电线路的线电流、线电压、线功率进行实时采集,而后通过无线通信板上传至电力调度中心的监控系统,电力调度中心借助电力监控系统可远程下达命令,完成对配电开关的远程分合闸控制。某次突发性的线故障的时刻,自动控制板快速采集到了故障信息,并将此信息上传至监控系统中。监控系统依据信息快速确定了线故障的位置,并通过远程控制线路故障的配电开关线路进行隔离工作,整个时间仅需数秒,故障的处理时间被大大缩短,其他区域的线路仍然可以正常供应电力。

2.2保护兼多能化。集成了过流保护、短路保护、欠压保护于一体。改造后的保护,经综合保护装置动作保护了多条配电线路和设备的安全。如某配电线路出现过流故障后综合保护装置地过流部分检测到过流信号后,过流保护通过内部的逻辑和计算延时时间后在设定时间内动作保护了设备安全。

后面的话

电力系统对配电开关控制设备的研究与发展,就是要把目前普遍存在的开关控制设备设计功能少、稳定性不高、自身能耗大的情况加以优化。通过智能化控制、通信功能一体化、保护功能一体化以及设备设计、材料、控制策略的改进,以及配电网供电安全的提高、电能质量的改善和能耗的降低,都能使配电开关控制设备的一些设计存在不足的问题得到改变,实现多功能一体化与节能。


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