摘要：智能型低压开关柜当前在开关站、发电厂、变电站、开闭所等配电系统中广泛应用，在多个交通运输行业与公共建设项目中应用范围较广，通过智能型低压开关柜合理应用能提升电力系统运行安全性与稳定性。新型智能型低压开关柜成套设备具有插入式安装、固定式安装、断路器技术、条形插入式暗转高等，各类安装技术中都包含了低压开关柜基本结构形式，设备在设计与生产中能满足试验各项要求，智能型低压开关柜应用模块化合计，对结构合理组装，各项技术参数要求较高，智能化功能突出，能适应供电系统智能化应用要求。
关键词：组态软件；智能型；低压开关柜；设计
近些年我国电子设备采集技术、信息通讯技术等发展较快，其中关键设备与关键技术应用逐步突破，促使智能电网发展速度逐步加快。当前电力电子技术、传感器技术、通信与数据存储技术、总线技术、计算机网络技术等相互融合，能为电气设备智能化应用提供有效动力。电气设备信息数字化发展是电力系统发展的重要趋势，能实现多项设备网络化应用发展，使得电力系统运行更加稳定高效，推动智能电网发展建设。
一、智能型低压开关柜基本功能
电力系统在规范化运行过程中要经过不同环节，比如发电、输电、变电、配电、用电等环节。目前诸多用户设备用电都是通过低压开关柜进行用电传输，在开关柜中，各类电器设备与低压开关能起到有效的保护与控制作用，是低压开关柜构成核心设备。其中智能型低压开关柜基本应用功能较多，主要有检测、通信、控制、维护等，其中检测功能应用就是对电力传输重要电量参数进行监控，比如谐波含量、用电量、频率、有功和无功功率、功率因数等。通信功能应用就是通过无线与有线方式，将不同数据传递到主机当中，监控主机可以对低压开关柜采取遥控等多项操作，在设备现场应用中选取抗干扰性与稳定性较强的RS485接口。在控制保护功能中主要有过压与过流以及故障接地保护，技术人员在日常维护操作过程中要对不同连接点基本温度以及触头电磨损情况等进行分析，整合各项参数，便于对设备运行提出全面判断[1]。
二、智能型低压开关柜组成结构概述
智能型低压开关柜是低压配电、负荷监控、远程抄表的控制管理系统，通过无线通讯网络连接能确保计算机有效连接，故障发生之后通过报警系统会自动报警。在具体应用中具有较大应用优势，配有远程抄表与荷载监控功能，其中远程送电、盗窃报警等功能较为完整。传统低压配电控制方式中主要是将不同电工仪表与互感器等机型配合应用，能发挥基本应用功能，起到良好的监视与保护功能。传统开关柜要不同模拟仪表以及继电器进行配合应用，不能有效实现计算机控制，复杂性较高的逻辑控制较为困难。智能型低压开关柜系统结构主要是由嵌入式平板电脑以及智能电器是重要组成钢结构，其中智能电器基本组成主要有智能型万能式断路器、电力仪表、接头温升测量仪、报警仪、绝缘状态测量仪等。嵌入式平板电脑应用是现代化工业发展中较高性能的触控一体机，实际应用过程中防震防潮、防潮耐高温，能和多种工业组态软件相互结合，通过PC系统能有效实现人机交互。
三、基于组态软件的智能型低压开关柜设计探析
智能型低压开关柜大多都是应用组态软件进行开发与设计，组态软件可以对多个环节生产数据进行有效获取与控制，是上层数据管理库和下层采集应用设备通讯与软件接口，能为当前多个应用设备进行连接通讯，还能与网络系统有效组合应用。组态软件能提供较为合理的开发应用环节，无需通过编程方式对系统进行集成应用。此类设计方式能为广大有用户提供更加完善的应用界面以及工程实现方法。工程人员能将不同模块进行有效组合能有效实现基本设计目标，通过组态软件因也能有效节省项目集成时间，提升工作效率，优化各项操作。相关技术人员在操作过程中要注意应用组态软件过程中，要合理遵照相关电力操作基本习惯。基于组态软件开发的智能型低压开关柜具有良好的监控显示、报警、用户权限管理、数据监管、设备应用维护、网络通讯等基本应用功能。
（一）监控显示与报警功能
在主要的监控界面上需要合理布设电气图以及现场布置图，对配电网络基本运行情况进行分析。组态软件在应用过程中合理应用曲线、文本、动画等不同形式来集中展示各项数据信息。获取的各项数据信息过阈值之后具有不同的报警格式，比如应用百分数等。本文研究的智能型低压开关柜主要报警形式有报警数据闪烁等、报警框、邮件报警、声光报警、电话报警等，各项报警数据能通过不同存储方式进行记录，比如各类顺序记录表等。用户软件系统中各类检索工具在实践应用过程中主要是起到检索查询以及打印功能。
（二）用户权限管理与数据管理
智能型低压开关柜设计过程中，要对用户系统以及相关规则和安全策略对管理权限进行判定，对数据类别设立划分，管理对应的操作权限，或是对不同功能类别进行操作管理。数据在管理阶段主要是有效实现各项数据查询与记录，对数据负荷变化情况进行判定，能掌握不同报表，对故障发生主要原因以及故障类别进行供分析[2]。
（三）设备维护与网络通讯
设备维护阶段要对设备运行过程中各项运行参数进行分析，掌握设备具体运行时间以及机械寿命。设备需要保养和检修时会发出对应的提示信息，相关技术人员要对设备维护信息进行记录查询，能便于应用。在智能型低压开关柜网络连接过程中要对通信阶段公开性进行分析，提升系统自身稳定性与开放性，不同设备之间具有良好的可操作性。现场总线应用具有开放性、稳定性等基本特征，能全面适应我国通信技术发展趋势。基于组态软件的职能型低压开关中主要是通过现场总线进行通信，能确保系统运行阶段稳定性和安全性能全面提升，有助于提升操作人员控制便捷性。
智能型低压开关柜网络通讯实现过程中主要是选取Modbus协议来实现，其开放性、标准性较强，多个厂家都能支持此项协议。在Modbus协议中能连接不同通信接口，在通讯阶段可以选取不同介质进行传送，例如常见的光纤以及双绞线等。在规范化通信格式中严谨性与简洁性较强，诸多设备受到用户广泛欢迎。在Modbus协议传输过程中主要应用模式有RTU与ASC，RTU模式在通讯帧每8个字节中含有2个4位的16进制字符，从具体应用现状能得出，在相同的传输速率中，RTU模式基本传输速率较快，所以当前在设计阶段可以优先选取RTU模式进行通信。基于组态软件基础上的智能型低压开关柜通过不同通讯端口以及电力规定接口，在规范化协议的基础上和上级管理网进行联网，能实现有效对接，提升系统运行稳定性[3]。
（图1 Modbus-RTU模式）
结语
综合上述，将各类智能电器配置到低压开关柜中，通过合理应用组态软件能对配电网络基本运行参数以及运行状态进行实时监控，对用电设备基本电量进行计算。能更好地便于技术人员掌握设备实际运行情况，对各项突发事故进行处理，避免故障产生较大影响。智能型低压开关柜还能对工作人员工作量进行控制，产生的综合效益较高。在社会发展新时期，组态软件应用范围会进一步扩大，在电力系统中的应用价值会逐步提升。
参考文献：
[1]彭江.基于组态软件的智能型低压开关柜设计[J].机电信息，2014（12）：118-119.
[2]郑婷.智能型低压开关柜馈电方案的设计及功能室分隔[J].电气制造，2014（10）：53-55.
[3]刘金祥.低压开关柜温湿度监控系统的设计与实现[J].建筑工程技术与设计，2018（30）：4013-4014.
论文作者:冯柏燊
论文发表刊物:《基层建设》2019年第6期
论文发表时间:2019/4/28
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