摘要:20世纪80年代末到卯年代初,强电控制引人了微电子技术、计算机技术、网络通信技术,从而出现了智能型元器件,如ABB公司的F系列断路器、西门子公司的3WN系列断路器、美国电力自动化公司(AAP)的DPM粼X)系列网络电力仪表、瑞士D八J二公司的EPM400系列网络电力仪表等。这些智能元器件都以微处理器为核心,具有测量、变换、保护、控制等功能。同时,它们都具有通信接口,可组成智能型开关柜,并可与上位计算机通信,从而组成智能配电系统。
关键词:智能;电力仪表;应用;自动化;分析
引言:电力仪表具有强大的数据采集和处理功能,它能够测量几十种常用电力参数电量,可以进行电能统计,包括无功电能累计、复费率统计以及电能脉冲输出,分析高达31次谐波及波形系数和波形因数,同时能进行三相不平衡度分析。灵活强大的定值越限设置,可以同时启动多个模拟定值通道和逻辑定值通道。多路开关输入,多路继电器输出。电力仪表通过I/O模块实现对现场设备情况的监视、远程控制和报警输出。
1.智能电力仪表的应用
电力仪器仪表是一个应用领域十分广阔的行业,涉及了人们工作以及生活的各个方面,在国民经济建设各行各业的运行过程中肩负着十分重要的任务。智能电力仪表的重要作用和特殊地位对国民经济起到巨大的倍增和拉动作用,所以拥有十分广阔的市场需求和巨大的发展潜力。与国外相比,我国仪器仪表市场确实存在着一定的距离,但是却在不停的追赶,特别是近几年来的建设与发展,我国仪器仪表已经拥有了一定的生产规模,门类齐全,并且建立了具有开发能力的产业体系。而新型智能电力仪表属于安装式数字仪表,是由模拟指针式仪表和电量变送器演变而来,是一个新兴的行业。随着科学技术的发展与更新,智能电力仪表已广泛用于人们生活的基础设施当中,能够成功地对电网电参量进行测量与分析、检测和保护。在不同的工程实际场合,要实现的功能各不相同,但是总的来说就是进行电能的分析、管理和监控以及保护电气安全。而其安装方式可分为导轨式和嵌入式两种,目的在于达到供配电系统安装特点及开关柜的结构的要求。智能电力仪表及相关系统解决方案在基础设施领域的应用包括工业、农业、交通、通讯等领域。基础设施中特别是配电网、交通、通讯等用电领域,设备运行的安全稳定性要很高才能够达到要求,各类电能质量分析仪表、多功能电表的应用市场十分广阔。智能电力仪表也正在逐步地发展更新,成为智能电网和物联网的重要组成部分,在其所覆盖的领域发挥越来越重要的作用。
2.功能特点
一是安装方便。42型、16型等仪表有多种老型号指针式仪表尺寸外形,改造原配电柜及监控屏时,无须扩孔和开洞,绝大部分仪表可直接安装,只有极少部分1T1型表计开孔尺寸较大,用生产厂家随机配制的1T1转42型边框即可。
二是通用性较强。电流变比和电压变比可编程设置,只要外形合适,通过面板上四个编程按钮,现场输人实际的电流比和电压比即可更换互感器倍率,大大减少了备品备件的数量。
三是具备多种扩展功能的输出方式可供选择。可实现电能和电参量的变送输出,方便与工控计算机通信组网。我公司是化工生产企业,有许多电气参数需输人到化工自控计算机网,原来经过电流互感器和电压互感器采集电参数后,再接人相应的变送器,转变成4-20 mA信号送至化工自控系统,现在只需把双绞线接到仪表背后的扩展口端子即可。可以直接取代常规电量变送器,简化二次回路,减少变送器配置,减轻维护工作量。
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3.电力仪表在配电自动化的应用
电力仪表能够在高压配电中实时监测高压回路的运行情况,并且同时能够描绘出高压系统图,能够清楚的看到各路高压进线和出线的运行参数和情况以及变压器出线侧的所有常规电力参数,这对工作人员能够实时掌握高压配电的情况起了十分重要的作用,包括电流、电压、视在功率、功率因数以及温度等参数。电力仪表在低压配电中主要监测运行设备的电参量,其中包括电流、电压、视在功率、功率因数、频率、电能等电参量。同时电力仪表还能够显示现场设备的运行状态,包括断路器变位,开关的分、合闸运行状态和通讯情况,一旦出现异常情况,便会立即报警,提醒用户及时处理故障,对配电过程中的故障排查起了十分重要的作用。电力仪表还能够对低压各出线回路的电参数进行查询。能够查询多个变压器出线回路和各低压回路的电参数,主要有电流、功率和温度及电能。仪表还能对用电量进行统计,同时能够对任意时间段的电度累计查询,并且能够自动生成报表。工作人员依据电能报表就能够对低压各出线回路的电参数准确把握,极大的提高了工作效率与准确度。
4.未来电力仪表发展趋势
随着电子科学技术的不断进步与发展,电力仪器仪表的应用越来越广泛,人们对于电力仪器仪表的要求也越来越高,为了更好的满足生产生活需要,智能电力仪器仪表将得到进一步发展。智能电力仪表在其相关的领域增长速度十分迅猛。智能电力仪表经过多年来不断的发展,产品更加成熟,功能更加强大,精确度大大提升,安全性得到保障;其稳定性、开放性以及通信手段也将进一步提升。随着智能电力仪表的发展和普及,依托于智能电力仪表的能源管理、物联网、智能电网等应用则成为未来发展的重点,并且将带动智能电力仪表持续快速发展。特高压输电技术和装备填补了智能电网领域的国际空白,灵活交流输电、柔性直流输电等技术打破了国外垄断,大电网安全控制和变电站智能化等关键技术和装备取得世界性突破,新能源并网、电动汽车换电等方面保持国际领先地位。这些技术都是电力行业的重大变革,不仅能够推动电力行业进一步向前发展,使得智能电网技术进一步完善,同时也会对社会的经济与环境等方面做出巨大贡献。因此,智能电网技术在未来几年的发展也将是十分迅猛的,这样为配电网络、配电站自动化和智能仪表等的发展带来了新的机遇。人工智能应用于现代仪器仪表中后,我们能够解决以往在电网建设发展中遇到的各种疑难问题,减少了以前冗杂的工作量,使得我们对电能的监控与管理更加的趋于便捷化与智能化。人工智能应用于现代仪器仪表,形成的智能仪表将对智能电网的建设有着非常重大的意义。目前我国正在进入全面建设坚强智能电网的关键时期,我国电网建设将延续此前投资力度不断加大、建设速度和规模稳步推进的态势,智能电网将继续占据重要位置,这对智能电力仪表产生了巨大市场需求。
总结:随着社会的发展及电力的广泛应用,智能化电力仪表立足于目前先进的计算机软、硬件技术,具有测量精度高,结构精巧、安装便捷,显示直观、易学易用并且接线灵活方便,安全性好、可靠性高,同时还具有强大的数据采集和处理功能,对组建分布式检测、集中式管理的智能化系统有重要意义,在配电自动化领域的应用也会越来越重要。
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论文作者:翟永杰
论文发表刊物:《电力设备》2018年第24期
论文发表时间:2019/1/8
标签:电力论文; 仪表论文; 智能论文; 电网论文; 电能论文; 仪器仪表论文; 回路论文; 《电力设备》2018年第24期论文;