智能化開關

智能化開關設備

智能化開關設備（以下簡稱智能開關）由一次開關電器元件和智能監控單元組成。智能控製單元不僅可替代原有開關設備二次係統的測量、保護和控製功能，還能記錄設備各種運行狀態的曆史數據、各種數據的現場(當地)顯示，並通過數字通信網絡向係統控製中心傳送各類現場參數，接受係統控製中心的遠方操作與管理。

一、智能開關的基本特點

1．現場參量處理數字化

2．電氣設備的多功能化

3．智能開關的網絡化

4．真正實現分布式管理與控製

5．真正的全開放式係統

二、智能開關基本結構

智能監控單元包括輸入模塊、中央控製模塊、輸出模塊、監測模塊及通信模塊等。

輸入模塊的信號主要來自開關設備控製和保護的對象，包括模擬量和開關量兩類信號。

中央控製模塊是以微機CPU或單片微機為中心的最小係統，完成對開關電器元件運行狀態和參數的處理，並根據處理結果或係統控製中心下達的命令，判斷開關電器當前是否進行合、分操作，是否有故障並識別故障類型以及根據不同故障，按不同的方式(如反時限、短延時、瞬動等)輸出保護控製信號。

智能開關成套設備需要將大量受控設備現場記錄傳至係統控製室中的上位機，接受上位機傳來的各種操作命令和網絡重組命令，其通信模塊需完成與上位機之間的信息傳遞。

三、電器智能化網絡的結構和特點

采用現場總線和數字通信網絡技術，由係統管理機和現場智能開關組成的網絡即可稱為電器智能化網絡。

1．結構

（1）現場設備層。

（2）局域網絡層。

2．主要特點

1）現場設備具有獨立的監控、測量、保護、操作功能，並且具有通信能力。

2）網絡允許不同製造商、不同類型的產品互連甚至互訪。

3）能包容采用不同傳輸介質、不同通信協議的網段或局域網。

4）保證各類實時數據在網絡中傳輸的實時性、準確性。

5）通過數字通信和數據庫管理係統，智能化網絡的上位管理設備能實現對網絡中各現場設備運行狀態的實時監控和管理。

四、智能監控單元設計技術

智能控製單元應具有以下功能：

① 現場運行參量的監測；

② 故障保護；

③ 故障診斷；

④ 就地/遠方調控；

⑤ 被控開關運行狀態監視及現場運行工況記錄；

⑥ 通信；

⑦ 一次開關電器元件的在線監測。

1．智能監控單元的硬件設計

2．監控單元軟件設計

3．現場參量測量和保護信息的處理技術

作為供電係統主要設備的開關電器，其智能監控單元不僅要完成電器元件的分、合操作，而且必須完成對現場運行參量的測量，並根據測量結果判斷係統是否出現故障。為保證測量和保護精度，在測量通道中，主要采取以下一些措施來控製各個環節的精度。

① 采用高精度和線性度的傳感器；

② 選用采樣與處理合一的智能傳感器；

③ 選用高性能中央處理器（如DSP等）；

④ 合理選擇數據處理的算法。

4．監控單元的電磁兼容性技術

（1）科學地布置印刷電路板線路。

（2）合理選擇和配置線路濾波器。

（3）采取合理的接地措施。

（4）設計可靠的電磁屏蔽。

（5）采用各種軟件可靠性設計技術。