電器智能化技術

1 配電網(wǎng)自動化系統(tǒng)
??????? 配電網(wǎng)的自動化系統(tǒng)主要是應用于現(xiàn)代化的“電子技術”、“網(wǎng)絡技術”、“計算機技術”和“通信技術”等，實現(xiàn)對配電網(wǎng)的實時監(jiān)測、保護與控制。就一般情況里來說，配電網(wǎng)自動化包括配電網(wǎng)“SCADA”、“配電變電站自動化”、“饋線自動化”等幾個方面。
（1）配電自動化其主要的工作原理是把整個環(huán)狀結構配電網(wǎng)路經(jīng)過分段開關將供電線路變?yōu)楠毩⒌墓╇妳^(qū)域。一旦發(fā)生故障，能夠及時把故障區(qū)域開關跳開并進行隔離。從而避免線路故障而導致整條線路的失電情況發(fā)生，減少停電的范圍，進而保障供電的可靠性。
（2）當前要實現(xiàn)配電的自動化主要有以下方式。
第一種：在環(huán)形電纜的配電網(wǎng)絡里運用重合器。進而配合環(huán)網(wǎng)柜來實現(xiàn)配電的自動化。
第二種：在輻射線路抑或是樹狀線路運用重合器和分段器的方式。運用這兩種方式不需要配置通道與主站系統(tǒng)，僅僅依靠重合器與分段器它自身的功能作用就能夠進行故障的隔離與恢復供電，同時實施容易，且節(jié)省投資。
第三種：由沿城市的街道鋪設的架空絕緣的導線而構成配電的網(wǎng)絡。這種方法是我國大多數(shù)城市普遍采用的方式。對于這種配電網(wǎng)絡，我們目前普遍采用的是網(wǎng)絡優(yōu)化改造而形成多環(huán)網(wǎng)這種配電自動化的方式來進行改造。
（3）配電自動化的目的是保障配電網(wǎng)的安全與經(jīng)濟性。降低損耗，同時快速處理電路的故障，并提供供電可靠性。因此要具有以下的條件。
① 進行實時的系統(tǒng)監(jiān)控。要實時監(jiān)測每條線路的負荷運行情況，并及時發(fā)現(xiàn)和消除不安全的因素，保證配電網(wǎng)的安全運行。
② 依靠監(jiān)測系統(tǒng)的功能實施提醒用戶電表故障，從而防止偷電和竊電的行為發(fā)生，避免電量的損失。
③ 通訊系統(tǒng)務必可靠而高速率。
④ 同時要具備在室外惡劣的環(huán)境下對故障電流的識別，并完善故障的控制器，實現(xiàn)斷路器的遠程操作。
⑤ 系統(tǒng)的監(jiān)測功能務必及時的計算出線路的線損，從而保證線路運行的最佳狀態(tài)。
⑥ 對系統(tǒng)的電量進行控制與功率控制能夠促進電費的回收。
⑦ 主站系統(tǒng)的軟件功能完善，硬件上有足夠空間和處理速度，具備擴充性和開放性。

2 電器的智能化
??? 2.1 發(fā)展基礎
隨著當前信息網(wǎng)絡的不斷發(fā)展，“配電自動化系統(tǒng)”已經(jīng)逐漸形成了一套智能化的監(jiān)控、運行與保護的體系。而網(wǎng)絡通信技術的快速發(fā)展使得用戶與設備擁有更大的開放與兼容性。智能電器和中央計算機通過接口構成自動化的通訊網(wǎng)絡，這種通信連接方式能將工業(yè)控制上用的傳感器與執(zhí)行器，以及“限位開關”、“光電傳感器”和“按鈕指示燈”等一些簡單的控制元件得以從設備連接網(wǎng)絡，和用做主設備的控制型計算機或者可編程的邏輯控制（PLC）進行通信。這使電器智能化進入了信息電器的新時代。
2.2 智能化電器的功能要求
和傳統(tǒng)的電器不一樣，智能化的電器在一些傳統(tǒng)的電器的開關上安裝了一個智能單元，它是智能化電器的核心部件，這一部件集測量、保護、控制、通信和在線檢測電氣本身等功能為一體。
（1）測量功能。具備對電量的測量以及對電能計量的功能，同時通過電子屏顯示出來，從而取代了傳統(tǒng)的測量與計量儀器。
（2）運用計算機保護代替?zhèn)鹘y(tǒng)的繼電保護。
（3）智能電器的操控系統(tǒng)從安全性、可靠性和操作成本來考慮，根據(jù)操作控制，從而對斷路器等進行分合閘操作。
（4）通過傳感器進行在線監(jiān)測，主要是針對溫度、機械性能和電子絕緣性能等方面。
（5）通信能力。智能化的通信功能，主要用于電器與變電站的自動化系統(tǒng)的雙向信息傳輸服務。

3 電器智能化技術在配電自動化中的應用
??? 3.1 配電自動化為電器智能化應用提供了實現(xiàn)的硬件條件
電器的所有功能必須在穩(wěn)定充足的電力供應的條件才能得以實現(xiàn)，如果沒有穩(wěn)定的電力供應，電器是不能使用的，更別說是電器的智能化和電子化了。配電網(wǎng)絡的自動化為電器智能化提供了實現(xiàn)硬件條件的可能性。配電自動化劃分了配電區(qū)域，從而保證電力供應的可靠性，智能電器根據(jù)這個原理對電器的功能進行分區(qū)和分布管理監(jiān)控，并適時地采取措施進行維護。
3.2 電器智能化在配電自動化系統(tǒng)應用的可靠性增強
電器智能化的穩(wěn)定電源能抑制系統(tǒng)外部的干擾噪聲，比如電弧放電、雷電波和脈沖噪聲等。由分立元件搭配常規(guī)的交流穩(wěn)壓、隔離、直流穩(wěn)壓。用系統(tǒng)的選擇開關電源或增加標準電源濾波器，從而和配電自動化中的監(jiān)控系統(tǒng)運用在本質(zhì)上一致，處理來自外界的干擾并減少設備自身對外的干擾，從而提高系統(tǒng)的可靠性和自身的品質(zhì)。
3.3 電器智能化的通信技術是建立在配電系統(tǒng)的自動化之上的智能化電器的通信功能，它主要是用于電器和變電站的自動化系統(tǒng)抑或是變電站微機的監(jiān)控系統(tǒng)中的系統(tǒng)機，或者配電自動化的系統(tǒng)中的RTU設備之間，其主要作用是雙向信息的傳輸。而智能化電器向系統(tǒng)機抑或RTU的設備傳送被控對象的“運行參數(shù)”、“保護整定值”和“故障信息”及電器狀態(tài)信息，同時系統(tǒng)機往智能化的電器發(fā)出一系列的操作指令，從而改變與調(diào)節(jié)整定值。同時通信功能能夠利用串行通信接口實現(xiàn)。而如果電力的自動化系統(tǒng)運用了現(xiàn)場總線，那智能化電器同時應采用相應的現(xiàn)場總線的技術。
3.4 電器智能化的硬件結構與技術實現(xiàn)的原理智能化電器其智能能源是“單片機系統(tǒng)”、“模擬量輸入”、“開關量輸入”和“串行通信接口”以及“人際對話”，電源等功能電路組成，個別模塊采用插件連接。
3.5 電能質(zhì)量是電器智能化技術發(fā)展的保障
電能質(zhì)量的問題嚴重影響到電力系統(tǒng)與用電設備，甚至可能還會帶來極為嚴重的危害。因此對電網(wǎng)的電能監(jiān)測務必要實時且保證有效。而電能的質(zhì)量監(jiān)測系統(tǒng)是對電能質(zhì)量水平的重要評估方式，也是及時發(fā)現(xiàn)電能質(zhì)量問題的重要手段，是保證所發(fā)送電能質(zhì)量的前提。一旦對電能的質(zhì)量做出比較精確的檢測與分析，就能夠?qū)﹄娔艿馁|(zhì)量水平與各種電能的質(zhì)量問題的做出細致分析與判斷，并為電能的質(zhì)量改善提供有力依據(jù)。在同電力用戶相關的如低壓配電系統(tǒng)當中，其電能質(zhì)量的監(jiān)控能夠保證低壓電網(wǎng)與用電設備的安全與可靠性，同時也是現(xiàn)今低壓智能化的電器一項新功能與發(fā)展方向。而當前的研究重點主要還是集中在這些方面：“電能質(zhì)量問題的發(fā)生機理”；“電能質(zhì)量的檢測機理”；“電能質(zhì)量設備的設計方法”。
因為智能化電器的測量與保護對象，要求具有相當高的可靠性，因此智能化電器對可靠性技術的研究是一個相當大的難點，當前的研究也制定出了許多措施，使開發(fā)出的產(chǎn)品能符合國際標準的要求，其內(nèi)容大致集中在這幾個方面：“自檢”、“自校”、“自我診斷技術”；智能化的電器元件其換效機理及元件與系統(tǒng)關于可靠性的分析，與智能化電器的檢測、審核技術。

4 結語
??????? 電力系統(tǒng)配電的自動化技術是電網(wǎng)建設的重點，電器智能化更是當前電器發(fā)展的主流方向。配電自動化系統(tǒng)的全面建立需要投入大量的資金和人力物力，電器智能化在配電系統(tǒng)自動化的基礎上必將得到更好的發(fā)展。所以本著循序漸進、統(tǒng)籌規(guī)劃的原則，使電器智能化技術在配電網(wǎng)自動化發(fā)展中得到發(fā)展和廣泛應用。