【摘 要】现代科技的发展对低压配电系统运行的可靠性及其智能化管理提出了更高的要求，把现代计算机技术和通信技术应用到低压配电系统监测和控制中，智能低压配电系统可实现数据的实时采集、数字通信、远程操作与程序控制、保护定值管理、事件记录与告警、故障分析、各类报表及设备维护信息管理等功能。

【关键词】智能化；低压配电系统；应用

现代工业技术的发展对低压配电系统运行的可靠性及其智能化管理提出了更高的要求，而微处理器技术的广泛应用及计算机系统可靠性的大幅度提高，使智能化低压电器元件得到快速发展，智能化低压电气管理系统应运而生。现有不少应用于低压的智能化监控系统基本上是在SCADA系统基础上进行修改，可以满足基本的监控功能，但不能充分体现低压电气系统的特点及要求。因此，开发并推出符合工业控制要求及具有高可靠性的智能化低压电器及其管理系统，成了低压电器产品制造商们持续提高其竞争力的迫切任务。

1 智能低压配电系统的发展概况

从20世纪80年代末至90年代，随着计算机技术、微电子技术、电力电子技术、抗干扰技术、特别是网络通讯技术的飞速发展，使得自动化技术得到了空前的发展。现场总线技术的诞生引发了传统的工业自动化仪表与控制系统的革命。基于现场总线技术的工业过程智能自动化仪表和开放的自动化系统引起了广泛的注意和高度的重视，已成为国内外自动化技术发展的一个热点。各大公司也把这些技术应用于配电系统，也就是把强电控制与微电子技术、计算机技术、网络通讯技术相结合，形成了第三代产品，出现了智能型断路器、多功能电力仪表等智能元器件。

2 智能化低压配电系统设计

智能化低压配电系统是用通信网络把众多的带有通信接口的低压配电和控制设备与主计算机连接起来，由计算机进行智能化管理，来实现集中数据处理、集中监控、集中分析及集中调度的低压配电系统。此类产品国内外电气公司有很多，国外公司的如：施耐德公司的Powerlogic电力监控系统，ABB公司的ESD 2000变电站监控系统等；国内公司的如：上海安科瑞电气有限公司的Acrel-3000型变配电监控系统，珠海派诺电子有限公司的西格玛监控系统等。

2.1 系统的组成结构

Acrel-3000电力监控系统是将现场总线技术应用于低压配电综合系统，实现配电系统智能化，提高了控制系统的信息处理能力和运行可靠性，同时节省了系统的硬件和布线费用，方便了用户对系统的组态、管理和维护，该系统采用三层的网络分布式结构，是智能型低压配电系统较为常见的三层结构，它包括站控管理层、网络通讯层和现场设备层。

2.1.1 站控管理层

站控管理层针对配电系统的管理人员，是人机交互的直接窗口，用来实现对配电和监控设备以及智能型元器件的监控、保护和控制通信，也是系统的最上层部分。主要由系统软件和必要的硬件设备，如工业级计算机、打印机、UPS电源等组成。

2.1.2 通讯控制层

通讯控制层主要是由通讯服务器、通讯前置机、HMI及总线网络组成。该层是数据信息交换的桥梁，负责对现场设备回送的数据信息进行采集、分类和存储等工作的同时，转达上位机对现场设备的各种控制命令。该层是智能化低压配电系统的关键部分，它就像整个监控系统的神经网一样，把各现场配电和控制设备与主计算机连接起来。在通信网络的通信介质方面，应用较多的有光纤、同轴电缆及屏蔽双绞线。

2.1.3 现场设备层

现场设备层是连接于网络中用于电量参数采集测量的各类型的带通信接口的智能型元器件、多功能电力仪表和保护装置等，也是构建该配电系统必不可少的基本组成元素。不仅肩负着采集数据的重任，同时也是执行后台控制命令的终端元件。

2.2 系统的应用软件

Acrel-3000电力监控组态软件是对现场生产数据进行采集与过程控制的专用软件，整套系统软件具有开放性、扩展性、实时性和安全可靠性。最大特点是能以灵活多样的“组态方式”而不是编程方式来进行系统集成，它提供了良好的用户开发界面和简捷的工程实现方法，只要将其预设置的各种软件模块进行简单的“组态”，便可以非常容易的实现和完成监控层的各项功能。系统提供完善的用户权限及口令控制，对重要的操作设置双重验证。系统还具有数据备份和恢复功能，数据库具有开放性、全中文界面，便于用户生成、修改数据库，具有不同级别与权限的限制和防护措施。

3 ABB公司智能化低压配电系统解决方案

智能化低压配电系统是ABB公司自动化产品的重要组成部分。根据低压电气成套开关设备的特点和要求，ABB公司先后推出了INSUM智能化电动机管理系统和ESD2000变电站监控系统。其中INSUM系统采用LonWorks现场总线，主要用于生产过程控制的电动机运行管理；ESD 2000则是集成变电站低压开关设备、变压器及中压开关设备的一体化分布式智能化管理系统。ESD 2000前端机灵活的通信处理功能很好地满足了系统开放性的要求，即可连接标准的现场总线产品，也兼容其他智能化装置，扩展灵活，可充分满足用户变电站内不同设备系统集成的要求。

总之，随着信息技术的不断发展，以及企业对自动化和输配电系统相结合的需求的增长，低压配电系统的智能化是一种必然的发展趋势。智能化低压配电系统正在向小型化、多功能方向发展，它具有工程实施简明，投资较少等显著优点，可以方便和实时地监控低压配电系统地运行状态，对用电设备进行统一管理，免去值班人员到现场进行合分闸的烦琐工作，有效地提高了开关设备运行的可靠性和准确性，实时为用户提供所需要的信息，是用户生产过程信息集成的重要组成部分，为系统的智能化管理提供了极大的便利。

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[责任编辑：丁艳]