智能化农村电网低压配电系统的特点及典型应用研究

摘 要：随着社会经济发展速度不断加快，科学技术水平不断提高，电网系统建设的技术含量也越来越高。在信息时代和知识经济盛行的时代，我国电网建设逐步想着数字化、自动化以及智能化的方向发展。智能化电网系统已经不仅仅局限于城市电网建设，智能化农村电网系统也得到大规模的建设。本文就智能化农村电网低压配电系统的特点及典型应用展开讨论，分析和了解智能化电网低压配电系统的具体运行原理，并结合该系统的实际应用情况，进行深入的研究和探讨。

【关键词】智能化电网 低压配电系统 特点 典型应用

随着现代工业的发展，工业技术水平不断提高，促使人们对电气设备自动化和智能化的要求逐步提升。现阶段，利用计算机网络信息技术、电子技术、通信技术以及传感技术，对电力设备进行技术的监控、保护以及管理，使其能够保持长效持久的运行效率，进而提高电网系统的运行质量，这种运行管理模式已经成为现代电网建设未来发展的必要趋势。以往的低压配电系统采用的控制方式，主要是通过各类控制设备、仪表仪器等相互组合来对低压配电线路实施控制、监测、保护等功能。这种传统的控制方式大多以人工操作为主，如果需要采用智能化管理的方式进行控制，就需要采用微型处理器以及PLC来完成，这种控制方式的成本较高，而且整个操作过程相当复杂，对系统整体性能的可靠性和精准性造成一定的影响。在这种情况下，随着科学技术日益发达，计算机网络技术的应用越来越广泛，企业或单位都开始将这种技术应用于低压配电系统，并结合微机技术和计算机网络通信技术，从而实现低压配电系统的智能化。

1 智能化电网低压配电系统的组成原理

在现代电网系统中，各个子系统都在很大程度上利用了数字技术的研究成果，作为电网系统的重要组成部分，智能化低压配电系统也不例外。它是在传统低压配电系统的控制基础上，与新型的器件和仪表仪器相结合，实现对低压配电线路中的电压、电流、有无功率等运行过程中的参数进行实时监测，并对各个控制器件进行监控。另外，在低压配电系统中应用通信技术和远程监控技术，并结合相应的计算机网络技术，对低压配电系统的运行起到一下几个方面的作用。第一，利用遥感监测技术对系统中实时数据参数进行分析，并显示在系统显示器上，而且能够自动生成统计报表。第二，利用遥感信息技术，能够实时监控系统的运行状态，当系统出现故障时，能够技术的提示并发出报警信号，还会自动生成相应的故障记录。第三，遥感控制技术，对系统中的电器动作进行控制，并记录每个电器操作的时间、类型和对象等。

智能化低压配电系统的组成部分主要包括以下几个方面。第一，监控主机。这一部分是通过通信和数据采集前端机来获取保护及对智能装置实施监控的信息。在此过程中，会下达控制命令，由保护及监控智能装置和现场智能装置对低压配电设备实施保护、调节以及控制。监控主机还能对图形进行监视、自动生成报表、曲线分析等功能。第二，通信与数据采集前端机。顾名思义，这种前端机的功能和作用就是实现低压配电系统设备的通信因实时数据的采集。通信与数据采集前端机适用于工程研究所相关的电气设备和系统的通信协议。第三，现场智能装置。这一部分是对低压配电线路中开关实施遥信、遥测以及遥控，并对所有开关实施保护等功能。第四，通信网络。这一部分是低压配电系统的关键部分，它是整个系统的神经，系统运行需要借助通信网络来实现各个环节的连通，为了进一步提高通信网络的可靠性、稳定性以及抗干扰能力，在选择通信介质时，应该采用光纤或抗干扰的双绞线。

2 智能化电网低压配电系统的特点

智能化电网低压配电系统是根据低压配电开关配置，结合通信技术和智能监测控制保护装置，并利用数字技术和计算机网络技术的通信功能对低压配电系统的设备运行实施全面的、系统的管理，整个系统的运行管理都实现自动化和智能化。智能化电网低压配电系统有其良好的优越性，不仅为电力用户提供可靠的电能资源，还能为整个系统的供电状况实施保护，为系统提供可靠的、安全的、稳定的供电保障，大大提高了系统的供电效率和质量。建立自动化和智能化的低压配电系统，能够为系统自动化供电提供保障，这样能够优化资源配置，避免系统负荷运转，还能节约系统运行成本和维护成本。与传统的低压配电系统相比，智能化低压配电系统的优势表现在以下几个方面。

2.1 智能化低压配电系统实现数字化

数字化技术的应用是智能化低压配电系统与传统低压配电系统之间存在的根本区别，也是智能化低压配电系统优势的根本体现。利用微型处理器以及精确度超高的数字模块，将整个低压配电系统中的数据参数进行数字化处理，这样能够提高系统测量的精准度，进而起到良好的保护作用。通过数字化能够实现系统的分散数据参数的集成，从而大大提高系统运行的稳定性、可靠性以及时效性。

2.2 智能化低压配电系统实现多功能化

传统的低压配电系统各元件功能比较单一，无法实现多种功能于一体的管控、测量以及保护等效果。而智能化电网配电系统却能够解决这一问题，它成功摆脱了以往单一功能的形式，实现各个系统的集成，以此实现多功能的效果。另外，智能化低压配电系统取代了以往复杂元件配置的控制设备和接线处理，使得整个系统更加全面，而且系统运行过程中各个子系统所控制、保护以及监测的对象都非常明确，比传统低压配电系统更加便捷，不仅提高了系统运行效率，还为系统运行的安全稳定性能提供了良好的质量保障。

2.3 智能化低压配电系统实现网络化

智能化低压配电系统在利用数字化技术的基础上，将计算机网络信息技术和通信技术相结合，以此实现低压配电系统在计算机上的监测控制，并且对系统运行的实时信息数据进行采集，以及对各类数据进行分类处理。同时，还可以实现数据存储、数字通信、远程控制、保护管理、自动记录、故障分析以及系统设备维护管理等多种功能。彻底淘汰传统的人工控制、管理以及保护，实现无人值班的工作形式，这对于电网系统的发展来说是一次巨大的飞跃，也为未来电网系统的发展奠定了坚实的基础。

3 智能化电网低压配电系统的典型应用

智能化电网低压配电系统在实际应用中发挥着至关重要的作用。以下将结合实际案例来分析智能化低压配电系统的应用情况。本文结合某工厂循环水泵站智能化低压配电系统的应用状况，对其实际应用做一个简要的分析。该水泵站低压配电系统主要由进线柜、无功补偿柜、电动机控制中心、控制柜、配线柜以及联络柜组成。根据智能化低压配电系统的设计原理，可以将以上元件按照如下方案进行配置。

3.1 进线柜和联络柜的智能化配置

在该循环水泵站中，联络柜和进线柜是两个非常重要的元件，一般情况下，需要对两种系统元件进行测量，主要测量电压、电流、有无功率、有无电能等实时参数，并且需要对该元件的开关闭合状态进行监控。因此，针对智能低压配电系统的设计方案，结合该循环水泵站的实际情况，可以选择网络电力仪表，这种仪表能够对实时电压、电流进行数据采样，通过相应的数据计算，可以实现对元件中各项数据参数的精确测量和显示。同时，还能够利用数字化技术实现网络通信，并将通信协议与网络电力仪表相互连通，以此实现远程控制。

3.2 无功补偿柜的智能化配置

在电网系统中，无功补偿技术的应用越来越广泛，它能够降低系统运行过程中产生的无功功率，提高系统运行效率，减少输配电线路的电能损失。在配置智能化的无功补偿柜元件时，需要采用微机型的无功补偿控制装置，这种装置能够对电力用户的负载情况实施监控，并自动实施电能补偿，将无功功率控制在供电要求的范围内，对低压配电线路的电压、电流等都能起到良好的保护效果。同时，还能对三相电压、电流以及有无功率等进行精确的测量和显示，并利用数字技术、通信技术以及网络技术实现对整个无功补偿柜的运行监控和设备运行管理。

3.3 网络通信控制器及监控中心的智能化配置

在该循环水泵站的智能化低压配电系统中，网络通信控制和监控中心是两个非常关键的环节。因此，该水泵站的低压配电系统应该选用符合系统的网络通信控制器和监控中心。该系统中的网络通信控制器带有两个通信口，可以将各子系统的设备与其中一个通信口相连接，形成一个主站接口，这样比较简单方便。智能低压配电监控中心能够实现整个循环水泵站的数据采集、操作控制、故障分析以及设备运行管理等功能，而且可以利用互联网将各类数据传送到上级管理中心。

4 结语

随着社会经济发展速度加快，以往的低压配电系统已经不能满足电网系统运行效率和质量的要求。所以，智能化低压配电系统得到广泛应用，随着我国相关电力政策和方案的颁布，智能化低压配电系统已经逐步走向成熟，智能化低压配电系统在农村的应用也越来越普遍，这也顺应了电网系统发展的实际要求。智能化低压配电系统不仅具备良好的可靠性和稳定性，还具备良好的兼容性，在现代企业生产经营管理过程中得到广泛应用。不得不说，社会经济发展和科学技术进步，使得电力行业的科学性、合理性以及规范性增强。由此可见，智能化低压配电系统在未来的生产生活中将会发挥更大的作用。

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作者单位

四川省电力公司计量中心 四川省成都市 610045