摘要：伴随科学技术及社会经济的发展，从普通配网逐渐发展为智能配网，智能配网更能满足当前人们生活与工作的用电需求。而配电柜是智能配网中不可缺少的部分，因此，电气企业对智能化配电柜设计非常重视。如何加强配网的智能化配电柜设计，是电力企业需要关注的一个重要课题。本文作者结合自己的工作经验，分析了配网的智能化配电柜设计。
关键词：配网；智能化；配电柜；设计
引言
智能电网的建设正在一步一步地加速和推进，这主要归公于最近几年来科技的发展，也由于基础设施的建立，比如智能电网的智能化配电柜的建立。而不断发展的高科技，比如计算机技术，信息采集与传感技术，移动通信技术以及网络通信技术的快速发展，尤其是IEC61850的发展。他们对智能电网的发展起着不断推进的作用，智能电网建设发展必然会使得智能化的配电柜得到运用，因为智能化配电柜是组成智能电网建设的最基本单元。主要是智能化配电柜能够有效地提高电网的透明度以及含有配电柜运行的基本参数。一次设备智能化，二次设备网络化，参数数字化等是智能化配电柜的基本特征。接下来我们就要从这几方面对智能配网的智能化配电柜设计进行探讨。
1智能配电柜一次设备
智能化配电柜的一次设备有各种各样不同功能的配电柜，这是因为开关设备可以依据断路器配电容量和配电柜的用途进行多种有机的组合方式，从而得到的各种各样的配电柜。至今为止，我们所知道的配电柜一次设备一般采用的是户内开关设备，但在高压的时候会采用中置式的开关柜，在相对比较低压的情况下采用的框架断路器或者是塑壳断路器组成的固定分割式以及抽屉式回路，所以对应不同的压力，也能组合成不同的配电柜。
1.1 基本配电柜的一次设备
基本配电柜的一次设备通常是以断路器为主要设备，而熔断器和接触设备以及其他设备主要起的是辅助作用，因此，可以看出基本配电柜的一次设备相对来说比较简单。
1.2 智能化配电柜一次设备
在配电柜的一次设备中，配电柜一次设备的智能化主要有以下两点来体现：一是熔断器和接触器的智能化；二是断路器控制器的智能化。但是断路器控制器智能化的影响因素是严格控制保护时间，过载保护时间，短路器状态和位置，电压，电流，频率以及有功和无功等等。但是熔断器和接触器状态采集设备性能的影响因素主要是熔断器的电流和熔断器的状态，另外是接触器的状态和电流。对于智能控制器，我们可以发现它是通过断路器的辅助触点采集断路器的状态和位置的，而它的参数与保护时间的设置是由芯片内部程序计算出来的，而电流则是被放置在断路器内部的互感器中采集的。我们知道智能控制器与工业以太网交换机的通信方式是通过以太网作为接口，利用光纤直接传输，并采用GOOSE进行通信。而熔断器和接触器的状态和电流信号是通过GOOSE与上层IED进行通信，送到过程层交换机的方式则是利用光纤的传输。
2智能配电柜二次设备
2.1 配电柜二次设备的基本状态
传统的电磁式互感器，电磁式指针表以及电磁继电保护设备组成了如今最新的配电柜的二次设备，但是这个二次设备存在着很多缺点，比如测量精度太低，复杂的安装于配线，检修比较难以实现，不够方便，尤其是这个设备的体积过大。
2.2 智能化的配电柜二次设备
电子式互感器和电子式采集设备使得设备实现了从模拟采集到数字采集的转变，这也组成了最新型的智能化二次设备，这个设备能够充分的满足智能电网的需求，也能与智能电网的建设步伐齐步同行。
智能化的配电柜二次设备，它可以利用简单的跳线实现多路信息采集，既能减少繁杂的配线，也能增加信息采集的路数。它实现这些目标的原理主要是经过从模拟化到数字化的转变，使得设备可以将采集到的信号经过光纤传给光纤交换机，而光纤交换机可以将数据传送到测控IED处，从采集设备到光纤交换机再到测控IED的过程，则是对智能化配电柜二次设备的最好阐述。智能化配电柜二次设备已经实现了多路信息采集共享一个测控IED的功能，也能通过光纤进行数据的传输。
图1 网络智能数字采集IED图
3 IEC61850系列交换机
IEC61850系列交换机在智能化电网中，可以严格地满足工业化中配电柜比较复杂的电磁环境需求。IEC61850系列的交换机能够支持各种不同的通讯类型，主要是因为它具有模块化的结构，而且它与任何网络设备都可以进行互动，仅仅是使用简单的连接方式，它的数据不会被轻易的被篡改和伪造，主要是这个系列的交换机具有很强的保护性，它也能提供安全可靠的通讯记录，也能严格地遵循交换机的基本标准，在数据通讯方面可以很快且有效的进行优化配置，在GOOSE的对等通讯是可以提供优先权，也具有链接丢失报警功能，不像传统的交换机，这个系列的交换机可以对光纤进行断开实施检测，也可以重新选择路由，也能接有多个通讯交换机，具有冗余配置的电源。
4 GSM报警设备
为了可以及时地了解配电柜的工作状态，以及配电柜的各种参数，还有对配电柜的使用寿命进行有效的检测，对配电柜发生故障时可以进行报警，所以在配电柜上安排了相应的报警设备，配电柜可以将采集到的变化量完全地存储在数据库中，通过报警设备的报警功能，它里面具有筛选功能。可以将筛选出来的报警信息以AT的指令形式发送出去。
5智能化配电柜系统组成
对智能化电网的智能配电柜进行探究时，我们首先要了解智能配电柜系统的基本组成，而我们指导智能化配电柜是智能电网的最基本也是最小的组成单元，对于智能电网的整体功能的完善工作起着重要的决定作用。从配电柜二次设备的智能化中，我们可以知道，智能化的配电柜主要包括
智能化的接触器，智能化的电路器，智能化的熔断器等，这些智能化的开关设备经过光纤传输在经过交换器最后在IED测控处进行数据交换。而电子式互感器的作用则是将采集到的数据经过光纤传输到光纤转接盒中，然后与智能测控设备进行连接，最终实现信息的采集和传输。IEC61850等系列交换机在智能化配电柜上的运用，使得通过以太网通信的数据根据方便采集和传输。而GSM报警设备的安装可以通过GRPS每时每刻的接受配电柜上的参数从而采集报警短消息。
6结束语
综上所述，智能化电柜不仅能够满足目前智能化电网的需求也能有利于未来电网的电柜的发展，智能化的配电柜具有很多优点，它能提高配电柜供电的可靠性，也能对出现的故障位置进行快速的定位，有效提高了配电柜的维修时间，具有良好的经济性以及前瞻性，能够为电网的安全运行提供更多地保障。智能化配电柜的技术先进，也能提供齐全的功能，这对智能化的电网发展与建设起到了很大的推动作用。
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论文作者:罗敬全
论文发表刊物:《基层建设》2018年第1期
论文发表时间:2018/5/18
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