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(nèi)容比較廣泛，如主站以及通訊系統(tǒng)等，其整體系統(tǒng)的應(yīng)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(jìn)行深入研究，有助于智能化系統(tǒng)的發(fā)展。關(guān)鍵詞：低壓智能配電；信息管理；系統(tǒng)引言''隨著工業(yè)產(chǎn)品數(shù)字化及信息化技術(shù)的不斷進(jìn)步，以及〃互聯(lián)網(wǎng)+〃概念的倡導(dǎo)和推廣，低壓智能配電及控制產(chǎn)品的技術(shù)和運用已經(jīng)在國內(nèi)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(dá)保護(hù)器來實現(xiàn)用電設(shè)備的配電和控制，但大多數(shù)僅局限于利用馬達(dá)保護(hù)器的保護(hù)功能，并沒有充分地利用馬達(dá)保護(hù)器的通訊功能和數(shù)據(jù)采集功能為生產(chǎn)服務(wù)。1低壓智能配電系統(tǒng)特征要提高低任配電系統(tǒng)的應(yīng)用質(zhì)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(hù)上功能的開發(fā)比較多樣，能大大提高應(yīng)用優(yōu)勢，對提高整體配電系統(tǒng)的質(zhì)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(shù)的應(yīng)用下，使得數(shù)字化處理的效率水平和供電安全及供電質(zhì)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(shù)。另外，智能化的低壓配電系統(tǒng)的特征還體現(xiàn)在網(wǎng)絡(luò)連通上，不需工作人員看護(hù)監(jiān)察，大大提高了網(wǎng)絡(luò)連通和系統(tǒng)微處理以及數(shù)模轉(zhuǎn)換器芯片處理方面的質(zhì)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(wǎng)絡(luò)架構(gòu)，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(shè)備運行控制及監(jiān)測、通訊網(wǎng)絡(luò)、能源管理、數(shù)據(jù)分析、生產(chǎn)決策的整體解決方案，將網(wǎng)絡(luò)技術(shù)完全融入設(shè)備控制當(dāng)中，簡化施工安裝、調(diào)試的過程，降低運行維護(hù)的成本，提高生產(chǎn)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(nèi)的主要元件為馬達(dá)保護(hù)器和I/O信息采集模塊；現(xiàn)場操作箱內(nèi)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(jī)界面。H前，國內(nèi)配電柜的類型紛繁復(fù)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(hù)和檢修，但故障率較高，特別是網(wǎng)絡(luò)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(jié)構(gòu)，既有備用單元的靈活性，也具備了網(wǎng)絡(luò)插接件的可靠性。根據(jù)項LI的實際情況，可對iPCC的柜體結(jié)構(gòu)進(jìn)行不同的配置。iPCC的柜體采用了控制小母線的結(jié)構(gòu)形式，設(shè)置了UPS,在柜頂增加了控制母線，為馬達(dá)保護(hù)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(dá)保護(hù)器獲得關(guān)鍵數(shù)據(jù)，進(jìn)行備份、保存。電動機(jī)的主要保護(hù)和控制元件以馬達(dá)保護(hù)器為基礎(chǔ)，iPCC保留了其固有的保護(hù)功能，加強(qiáng)了數(shù)據(jù)采集功能的應(yīng)用，以及通訊功能的開發(fā)，充分利用馬達(dá)保護(hù)器支持多通訊接□的網(wǎng)絡(luò)通訊功能，衍生開發(fā)了可與馬達(dá)保護(hù)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(wǎng)絡(luò)化。企業(yè)的配電系統(tǒng)中除了電動機(jī)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(guān)量信息和電能計量一般情況下沒有進(jìn)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(guān)的信息，雖然可以將開關(guān)配置成帶通訊接口的開關(guān)，再利用網(wǎng)絡(luò)通訊將開關(guān)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(guān)信號的傳送變?yōu)楣駜?nèi)接線，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(jìn)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(fù)擔(dān)加重，影響控制系統(tǒng)的實時響應(yīng)。iPCC將數(shù)據(jù)進(jìn)行分向傳輸，1個通訊□將與控制有關(guān)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(jìn)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(wù)器和人機(jī)界面組成，完成數(shù)據(jù)的存儲和人機(jī)對話，并具備遠(yuǎn)程終端的連接方式，可實現(xiàn)遠(yuǎn)程診斷和維護(hù)的功能。綜上所述,iPCC從結(jié)構(gòu)配置上實現(xiàn)了現(xiàn)場控制與配電柜的網(wǎng)絡(luò)通訊，省去了現(xiàn)場控制電纜，且現(xiàn)場控制與DCS/PLC上位機(jī)均可獨立控制用電設(shè)備，互不干涉，乂互為補(bǔ)充，這是與市場上產(chǎn)品的最大不同；將電動機(jī)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(jī)互聯(lián)，省去了控制電纜；產(chǎn)品的數(shù)據(jù)處理系統(tǒng)彌補(bǔ)了現(xiàn)有市場上相關(guān)軟件的不足，將全廠生產(chǎn)用電設(shè)備的信息和全部配電控制設(shè)備的信息均采集在后臺服務(wù)器中，運用數(shù)據(jù)庫處理技術(shù)對各類信息進(jìn)行分析、歸納、總結(jié)，得出對生產(chǎn)和設(shè)備維護(hù)有益的診斷報告?？傊琲PCC符合國家產(chǎn)業(yè)政策，順應(yīng)〃互聯(lián)網(wǎng)+〃的信息化科技潮流，滿足國家的相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)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(guān)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(nèi)設(shè)備的布置、設(shè)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(shè)置，以及用電設(shè)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(shù)部門。在企業(yè)日常的生產(chǎn)和設(shè)備巡檢維護(hù)中，生產(chǎn)人員、電氣維護(hù)人員或管理人員未能及時獲得生產(chǎn)用電設(shè)備及全廠用電的情況和數(shù)據(jù)，更無法及時遠(yuǎn)程調(diào)整或設(shè)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(shè)置一種信息導(dǎo)入的接口和人機(jī)界面。這種接口可以導(dǎo)入包括企業(yè)變（配）電站的布置圖、電力設(shè)備布置圖等在內(nèi)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(jìn)行縮放。同時，在配電系統(tǒng)某個結(jié)點發(fā)生故障時，可在變（配）電站布置圖、電力設(shè)備布置圖中顯示出發(fā)生故障的具體位置、具體故障的設(shè)備或元件、具體故障原因等，并發(fā)出聲光報警，便于維護(hù)和管理人員及時了解情況，作出相應(yīng)的判斷和動作。在數(shù)據(jù)庫和人機(jī)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(dá)保護(hù)器、測量（計量）表計、電纜、用電設(shè)備等的詳細(xì)參數(shù)，并可通過人機(jī)界面進(jìn)行在線編譯和組態(tài)、修改和設(shè)定相應(yīng)的參數(shù)，顯示企業(yè)設(shè)備用電和能耗的數(shù)據(jù)。軟件的數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)功能如圖1所示。圖1軟件的數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)功能結(jié)語隨著今后工廠局域網(wǎng)無線通訊技術(shù)的成熟，可以實現(xiàn)現(xiàn)場操作的自適應(yīng)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(xiàn)⑴蔣鯨峰現(xiàn)代工業(yè)智能MCC應(yīng)用口］硅谷，