淺談電力逆變電源配置的智能低壓控制系統(tǒng)
根據(jù)電力電子技能與工業(yè)智能操控技能的開(kāi)展，根據(jù)目前電力逆變電源體系供電需求，具體介紹智能低壓體系開(kāi)關(guān)柜的結(jié)構(gòu)特色以及由智能可編程邏輯操控器、智能器材（電動(dòng)機(jī)保護(hù)器、智能I/O、變頻器、軟起動(dòng)器等）、觸摸屏等組成的網(wǎng)絡(luò)監(jiān)控體系。
跟著人們的生活水平不斷提高，對(duì)電力逆變電源體系供電質(zhì)量的要求越來(lái)越高。為提高用戶體會(huì)滿意度，確保供電體系的連續(xù)性、安穩(wěn)性以及高牢靠性，低壓配電設(shè)備逐步由傳統(tǒng)型向集成化、智能化改變。2016年，《電力開(kāi)展“十三五”規(guī)劃》文件發(fā)布，國(guó)家明確提出建造智能電網(wǎng)，促進(jìn)智能互聯(lián)，全面提高電力逆變電源體系的智能化水平。通過(guò)近幾年的開(kāi)展，越來(lái)越多的智能化電力設(shè)備投運(yùn)到供電體系中，低壓電力逆變電源體系的智能操控技能得到較快的開(kāi)展。
1 智能低壓體系開(kāi)關(guān)設(shè)備的特色
1）開(kāi)關(guān)柜的構(gòu)成
智能開(kāi)關(guān)柜推翻傳統(tǒng)開(kāi)關(guān)柜設(shè)備裝備方法，以智能外表、智能斷路器、智能馬達(dá)保護(hù)器、軟起動(dòng)器及可編程邏輯操控器（programmable logic controller, PLC）等智能器材組成的電力逆變電源體系替代傳統(tǒng)以主令器材（普通指針外表、斷路器、繼電器、接觸器、熔斷器、熱繼電器）組成的電力逆變電源體系。
2）開(kāi)關(guān)柜的操作和操控方法
傳統(tǒng)的開(kāi)關(guān)柜僅適合現(xiàn)場(chǎng)人為操作，悉數(shù)由主令電器元件組成的傳統(tǒng)電力逆變電源體系往往很復(fù)雜，運(yùn)用的元器材多，布線復(fù)雜，日常操作、修理非常不便利；而智能開(kāi)關(guān)柜由智能器材與斷路器、繼電器、PLC等組成電力逆變電源體系，體系內(nèi)元器材少，智能元器材之間通過(guò)通訊網(wǎng)絡(luò)銜接，布線簡(jiǎn)略，不只能夠就地操作，還能長(zhǎng)途監(jiān)控，假如裝上通用分組無(wú)線服務(wù)（general packet radio service, GPRS）設(shè)備，運(yùn)用移動(dòng)手機(jī)客戶端，用戶能夠隨時(shí)隨地檢查體系內(nèi)各個(gè)元器材的實(shí)時(shí)工作情況。
3）體系的智能電容補(bǔ)償
運(yùn)用智能電力逆變電源體系裝備智能電容補(bǔ)償操控柜，智能電容器與智能電容操控器組成完整的電容補(bǔ)償智能體系，可實(shí)時(shí)調(diào)理供電質(zhì)量，為供電體系供給安穩(wěn)的電能。
4）人機(jī)界面與通訊辦理
智能電力逆變電源體系獨(dú)自設(shè)置一臺(tái)操控柜，操控柜內(nèi)設(shè)備通訊辦理機(jī)與人機(jī)界面，人機(jī)界面與通訊辦理機(jī)相連，實(shí)時(shí)顯現(xiàn)體系內(nèi)部各設(shè)備工作情況。通訊辦理機(jī)下連整個(gè)供電體系上所有設(shè)備，上連會(huì)集操控室辦理機(jī)，通過(guò)通訊辦理機(jī)可實(shí)現(xiàn)電力逆變電源體系四遙功用。
2 智能低壓操控體系在智能配電領(lǐng)域的運(yùn)用
2.1 智能監(jiān)控體系的構(gòu)成
實(shí)現(xiàn)低壓配電網(wǎng)的智能化，智能操控體系不可或缺。日前，國(guó)家電網(wǎng)公司發(fā)布音訊，對(duì)建造泛在電力物聯(lián)網(wǎng)作出全面部署組織，智能操控體系的重要位置將更加突顯。
智能低壓操控體系首要是將整個(gè)電力逆變電源體系所有智能設(shè)備通過(guò)網(wǎng)絡(luò)通訊方法整合在一起，通過(guò)PLC、通訊辦理機(jī)或許上位體系進(jìn)行設(shè)備情況監(jiān)視與操控。智能低壓操控體系首要包含主監(jiān)控體系、PLC監(jiān)控體系、不間斷電源（uninterruptible power supply, UPS）供電體系以及人機(jī)界面等幾大體系單元。智能監(jiān)控體系的構(gòu)成如圖1所示。
2.2 主監(jiān)控體系
一般為樓宇主動(dòng)化體系（building automation system, BAS）或許數(shù)據(jù)收集與監(jiān)視操控體系（supervisory control and data acquisition, SCADA），采納以太網(wǎng)或許RS 485通訊，主監(jiān)控體系一般設(shè)備于距離設(shè)備房較遠(yuǎn)的會(huì)集操控室內(nèi)。遠(yuǎn)距離信號(hào)傳輸時(shí)，智能操控體系在設(shè)備房通訊端與會(huì)集操控室通訊端分別設(shè)備一組光電轉(zhuǎn)換器，運(yùn)用多模光纖傳輸信號(hào)，借助光纖傳輸信號(hào)速度快、牢靠性高及抗攪擾能力強(qiáng)等優(yōu)點(diǎn)，削減線路攪擾及信號(hào)反射對(duì)信號(hào)傳輸?shù)挠绊懀瑥亩怪悄芡ㄓ嶓w系信號(hào)傳輸更安穩(wěn)牢靠。
2.3 PLC監(jiān)控體系
在智能電力逆變電源體系內(nèi)，PLC作為電力逆變電源體系首要的監(jiān)控設(shè)備，一般要求設(shè)備于配電室內(nèi)的操控柜內(nèi)，操控柜與其他配電柜安頓在同一個(gè)配電室內(nèi)。PLC對(duì)配電室內(nèi)所有的設(shè)備進(jìn)行監(jiān)控，首要包含完結(jié)備自投功用、通過(guò)收集各外表或傳感器的電流、電壓、頻率及功率因數(shù)等數(shù)據(jù)把握設(shè)備工作和供電情況、與人機(jī)界面配合處理并顯現(xiàn)體系各設(shè)備的情況等。
2.4 UPS供電體系
對(duì)于一個(gè)完整的通訊體系，一套持續(xù)、安穩(wěn)的供電體系是確保通訊體系正常作業(yè)的前提。智能電力逆變電源體系通過(guò)配備UPS設(shè)備來(lái)確保通訊體系的正常用電，正常情況下，UPS體系通過(guò)市電為通訊體系供電，并給電池充電；當(dāng)市電停電后，UPS體系運(yùn)用電池電通過(guò)主機(jī)逆變后為通訊體系供電，確保通訊體系正常工作。
為了提高供電體系的牢靠性，UPS設(shè)備通過(guò)自身通訊端口銜接至PLC體系，PLC對(duì)其進(jìn)行數(shù)據(jù)收集，并將數(shù)據(jù)上傳至主監(jiān)控體系，主監(jiān)控能夠?qū)崟r(shí)監(jiān)控UPS體系的工作情況，通過(guò)報(bào)警或正告信息能夠提早了解UPS體系毛病情況，在毛病產(chǎn)生之前處理毛病隱患，確保體系長(zhǎng)時(shí)間無(wú)毛病工作。
2.5 人機(jī)界面
為了便使用戶體會(huì)，智能電力逆變電源體系人機(jī)交互界面一般選用面板設(shè)備式觸摸屏設(shè)備，設(shè)備在配電室操控柜面板上。觸摸屏通過(guò)數(shù)據(jù)通訊線與PLC銜接，觸摸屏將PLC收集到的信號(hào)或許通過(guò)處理的信息完整地顯現(xiàn)在界面上，能夠非常便利地看到整個(gè)電力逆變電源體系的工作情況。
觸摸屏支持智能電力逆變電源體系的四遙功用，用戶通過(guò)觸摸屏能夠檢查各斷路器的位置信號(hào)，裝備整個(gè)電力逆變電源體系內(nèi)各個(gè)智能元器材的參數(shù)，遙控備自投體系的投入與退出，一起通過(guò)觸摸屏能夠檢查各回路的工作電流電壓等信息。
為了防止非操作人員誤操作，觸摸屏裝備有暗碼保護(hù)功用。用戶想要進(jìn)入觸摸屏操作界面，首要需要輸入正確的暗碼口令后才干進(jìn)入操作體系進(jìn)行下一步操作；觸摸屏在無(wú)動(dòng)作5min之后，會(huì)主動(dòng)鎖屏，實(shí)現(xiàn)體系安全保護(hù)。
2.6 智能設(shè)備
智能設(shè)備是智能操控體系首要的組成部分，智能電力逆變電源體系首要的智能設(shè)備除了PLC、觸摸屏、UPS外還有具有通訊功用的智能外表、智能監(jiān)控設(shè)備、智能顯現(xiàn)設(shè)備等；而電力逆變電源體系應(yīng)用最多的智能設(shè)備是智能外表。
目前運(yùn)用的智能外表多是數(shù)顯式外表，外表不只能夠顯現(xiàn)電流值、電壓值，還能夠顯現(xiàn)無(wú)功功率、有功功率、有功電度、無(wú)功電度、功率因數(shù)及電網(wǎng)頻率等信息。
智能外表帶有不同回路數(shù)的開(kāi)關(guān)量輸入與繼電器輸出模塊，運(yùn)用外表的開(kāi)關(guān)量輸入模塊，能夠?qū)嗦菲鞯暮戏珠l信號(hào)及毛病信號(hào)接入外表；將外表的繼電器輸出模塊串入斷路器合分閘回路，能夠?qū)崿F(xiàn)對(duì)斷路器合分閘的遙控操作。
智能外表帶有一路或許多路通訊端口，通過(guò)通訊口與PLC體系銜接，PLC能夠長(zhǎng)途讀取外表內(nèi)電流值、電壓值、無(wú)功功率、有功功率、有功電度、無(wú)功電度、功率因數(shù)、電網(wǎng)頻率以及接入外表開(kāi)關(guān)量輸入模塊的斷路器工作情況等相關(guān)參數(shù)信息；一起PLC也可通過(guò)通訊網(wǎng)絡(luò)操控外表繼電器輸出的閉合與斷開(kāi)來(lái)操控?cái)嗦菲鞯暮戏珠l。
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