低壓智能配電及信息管理系統(tǒng)

低壓智能配電及信息管理系統(tǒng)摘要：低壓智能配電系統(tǒng)包含的內容比較廣泛，如主站以及通訊系統(tǒng)等，其整體系統(tǒng)的應用作用發(fā)揮比較突出，這也是未來低壓配電系統(tǒng)發(fā)展的重要方向，對理論層面進行深入研究，有助于智能化系統(tǒng)的發(fā)展。關鍵詞：低壓智能配電；信息管理；系統(tǒng)引言''隨著工業(yè)產品數(shù)字化及信息化技術的不斷進步，以及〃互聯(lián)網+〃概念的倡導和推廣，低壓智能配電及控制產品的技術和運用已經在國內各行業(yè)得到了發(fā)展。U前，多數(shù)有色企業(yè)采用智能MCC柜和馬達保護器來實現(xiàn)用電設備的配電和控制，但大多數(shù)僅局限于利用馬達保護器的保護功能，并沒有充分地利用馬達保護器的通訊功能和數(shù)據(jù)采集功能為生產服務。1低壓智能配電系統(tǒng)特征要提高低任配電系統(tǒng)的應用質量，則需要提高系統(tǒng)的智能化水平，低任智能配電系統(tǒng)自身的特征比較突出，其中最為鮮明的就是功能多樣化，對于裝置測量以及保護上功能的開發(fā)比較多樣，能大大提高應用優(yōu)勢，對提高整體配電系統(tǒng)的質量有著一定的保障。低壓智能配電系統(tǒng)的特征還體現(xiàn)在數(shù)字化處理方面，在智能化技術的應用下，使得數(shù)字化處理的效率水平和供電安全及供電質量得到了有效提高，這也是電能節(jié)約以及維修成本降低的重要保障技術。另外，智能化的低壓配電系統(tǒng)的特征還體現(xiàn)在網絡連通上，不需工作人員看護監(jiān)察，大大提高了網絡連通和系統(tǒng)微處理以及數(shù)模轉換器芯片處理方面的質量。2低壓智能配電及信息管理系統(tǒng)分析本文擬推一種全新的配電和控制的全網絡架構，即低壓智能配電及信息管控系統(tǒng)(intelligentPowerControlCenter,以下簡稱"iPCC")。它是集企業(yè)的配電、設備運行控制及監(jiān)測、通訊網絡、能源管理、數(shù)據(jù)分析、生產決策的整體解決方案，將網絡技術完全融入設備控制當中，簡化施工安裝、調試的過程，降低運行維護的成本，提高生產效率。2.1硬件iPCC的硬件由柜體+現(xiàn)場操作箱+數(shù)據(jù)處理平臺組成。其中，柜體內的主要元件為馬達保護器和I/O信息采集模塊；現(xiàn)場操作箱內主要元件為現(xiàn)場操作顯示單元和常規(guī)的按鈕指示燈；數(shù)據(jù)處理平臺為人機界面。H前，國內配電柜的類型紛繁復雜，歸納起來主要為固定柜、抽屜柜2種。這2種柜型各有優(yōu)缺點：抽屜柜便于維護和檢修，但故障率較高，特別是網絡插接件的可靠性不理想；固定柜簡單方便、可鼎性高、造價較低，但無單元備用的靈活性。市場上兩種柜型均有采用，也有采用混合柜體的結構，既有備用單元的靈活性，也具備了網絡插接件的可靠性。根據(jù)項LI的實際情況，可對iPCC的柜體結構進行不同的配置。iPCC的柜體采用了控制小母線的結構形式，設置了UPS,在柜頂增加了控制母線，為馬達保護器和I/O信息采集模塊、智能表計提供操作電源。即使在停電狀態(tài)下，數(shù)據(jù)處理平臺也能從馬達保護器獲得關鍵數(shù)據(jù)，進行備份、保存。電動機的主要保護和控制元件以馬達保護器為基礎，iPCC保留了其固有的保護功能，加強了數(shù)據(jù)采集功能的應用，以及通訊功能的開發(fā)，充分利用馬達保護器支持多通訊接□的網絡通訊功能，衍生開發(fā)了可與馬達保護器通訊的現(xiàn)場元件，研發(fā)數(shù)據(jù)處理的后臺系統(tǒng)，使低壓配電和控制系統(tǒng)全部網絡化。企業(yè)的配電系統(tǒng)中除了電動機的控制回路以外，還有大量單純的饋線回路。這部分回路的開關量信息和電能計量一般情況下沒有進入PLC/DCS的控制系統(tǒng)，這就造成了配電系統(tǒng)信息的缺失，各回路的運行狀態(tài)除了巡檢以外，不能全面掌握。要獲得這些開關的信息，雖然可以將開關配置成帶通訊接口的開關，再利用網絡通訊將開關信息傳輸?shù)綌?shù)據(jù)處理平臺，但這樣元件的成本較高，性價比較低，企業(yè)一般不會實施。iPCC通過各單元的I/O信息采集模塊，將各回路參數(shù)匯集并通訊至數(shù)據(jù)處理中心，使得整個配電系統(tǒng)的數(shù)據(jù)豐富而完整。這樣既節(jié)省了成本，乂使得開關信號的傳送變?yōu)楣駜冉泳€，在盤柜制造時就完成信息的采集接線，現(xiàn)場只要連接通訊電纜即可，施工快捷、方便。很多企業(yè)雖然采用了智能MCC,但并沒有充分發(fā)揮其功能，不是沒有進行系統(tǒng)的數(shù)據(jù)采集，就是將數(shù)據(jù)一起送到了PLC/DCS的控制系統(tǒng)中。PLC/DCS并不具備數(shù)據(jù)分析的能力，或者說數(shù)據(jù)分析的能力較弱，而且大量的電力數(shù)據(jù)送往控制系統(tǒng)，會使PLC/DCS的CPU處理負擔加重，影響控制系統(tǒng)的實時響應。iPCC將數(shù)據(jù)進行分向傳輸，1個通訊□將與控制有關的數(shù)據(jù)傳輸至PLC/DCS,1個通訊□將電力信息送至數(shù)據(jù)處理平臺，互不影響，通訊協(xié)議也可不同。數(shù)據(jù)處理平臺主要進行數(shù)據(jù)的采集和分析，對通訊的實時性要求不高。iPCC的數(shù)據(jù)處理平臺山服務器和人機界面組成，完成數(shù)據(jù)的存儲和人機對話，并具備遠程終端的連接方式，可實現(xiàn)遠程診斷和維護的功能。綜上所述,iPCC從結構配置上實現(xiàn)了現(xiàn)場控制與配電柜的網絡通訊，省去了現(xiàn)場控制電纜，且現(xiàn)場控制與DCS/PLC上位機均可獨立控制用電設備，互不干涉，乂互為補充，這是與市場上產品的最大不同；將電動機回路的控制指令和參數(shù)信息通過通訊的方式與DCS/PLC土位機互聯(lián)，省去了控制電纜；產品的數(shù)據(jù)處理系統(tǒng)彌補了現(xiàn)有市場上相關軟件的不足，將全廠生產用電設備的信息和全部配電控制設備的信息均采集在后臺服務器中，運用數(shù)據(jù)庫處理技術對各類信息進行分析、歸納、總結，得出對生產和設備維護有益的診斷報告。總之，iPCC符合國家產業(yè)政策，順應〃互聯(lián)網+〃的信息化科技潮流，滿足國家的相關標準和規(guī)范，是智能制造的發(fā)展趨勢。2.2軟件隨著智能制造理念的推廣和實施，數(shù)據(jù)的運用將成為信息時代的關鍵。一個企業(yè)的低壓供配電系統(tǒng)的信息包含了變配電站（所）在總平面中的布置、站（所）內設備的布置、設備的型號、數(shù)量、控制原理，配電元件的參數(shù)、動作信息和參數(shù)設置，以及用電設備的各類信息參數(shù)、企業(yè)用電的信息參數(shù)等。但LI前這些工程信息或以圖紙的形式存在于檔案室，或以電子文檔的形式存在于技術部門。在企業(yè)日常的生產和設備巡檢維護中，生產人員、電氣維護人員或管理人員未能及時獲得生產用電設備及全廠用電的情況和數(shù)據(jù)，更無法及時遠程調整或設置電氣元件的參數(shù)。山此，iPCC配置了數(shù)據(jù)處理軟件，建立了歷史數(shù)據(jù)庫和實時數(shù)據(jù)庫，設置一種信息導入的接口和人機界面。這種接口可以導入包括企業(yè)變（配）電站的布置圖、電力設備布置圖等在內的CAD、PDF、圖片格式的工程圖紙，且各種格式的圖紙均能根據(jù)需求進行縮放。同時，在配電系統(tǒng)某個結點發(fā)生故障時，可在變（配）電站布置圖、電力設備布置圖中顯示出發(fā)生故障的具體位置、具體故障的設備或元件、具體故障原因等，并發(fā)出聲光報警，便于維護和管理人員及時了解情況，作出相應的判斷和動作。在數(shù)據(jù)庫和人機界面中包含各回路的斷路器、接觸器、電流互感器、零序電流互感器、馬達保護器、測量（計量）表計、電纜、用電設備等的詳細參數(shù)，并可通過人機界面進行在線編譯和組態(tài)、修改和設定相應的參數(shù)，顯示企業(yè)設備用電和能耗的數(shù)據(jù)。軟件的數(shù)據(jù)結構功能如圖1所示。圖1軟件的數(shù)據(jù)結構功能結語隨著今后工廠局域網無線通訊技術的成熟，可以實現(xiàn)現(xiàn)場操作的自適應系統(tǒng)，省去了通訊電纜現(xiàn)場布線的工作，使得控制和操作更加的便利。參考文獻⑴蔣鯨峰現(xiàn)代工業(yè)智能MCC應用口］硅谷，