杭州之江開(kāi)關(guān)股份有限公司技術(shù)研發(fā)中心 馮關(guān)水 陸青峰/杭申集團(tuán)

微處理器和計(jì)算機(jī)技術(shù)引入電器，一方面使電器具有智能化的功能，另一方面使開(kāi)關(guān)電器與中央控制計(jì)算機(jī)具有雙向通信性能。隨著計(jì)算機(jī)信息網(wǎng)絡(luò)的快速發(fā)展，配電系統(tǒng)已形成了智能化監(jiān)控、保護(hù)與信息網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)。而智能化斷路器是開(kāi)關(guān)柜實(shí)現(xiàn)智能化的主要電器，微處理器引入斷路器，使斷路器的保護(hù)功能大大增強(qiáng)。

微處理器和計(jì)算機(jī)技術(shù)引入電器，一方面使電器具有智能化的功能，另一方面使開(kāi)關(guān)電器與中央控制計(jì)算機(jī)具有雙向通信性能。隨著計(jì)算機(jī)信息網(wǎng)絡(luò)的快速發(fā)展，配電系統(tǒng)已形成了智能化監(jiān)控、保護(hù)與信息網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)。

智能電網(wǎng)建設(shè)涵蓋了發(fā)電、調(diào)度、輸變電、配電和用戶各個(gè)環(huán)節(jié)，智能電網(wǎng)也應(yīng)是最先進(jìn)的計(jì)算機(jī)、通信、能源、微電子和新材料等產(chǎn)業(yè)的集成，也是網(wǎng)絡(luò)技術(shù)、光纖技術(shù)、通信技術(shù)、無(wú)線通信技術(shù)、傳感器技術(shù)、電力電子技術(shù)、儲(chǔ)能技術(shù)、發(fā)電、輸電、配電、變電、用電和調(diào)度技術(shù)的合成。智能電網(wǎng)也應(yīng)具備可靠、自愈、經(jīng)濟(jì)、兼容、集成和安全等特點(diǎn)。

智能電器

智能電器是智能電網(wǎng)的基礎(chǔ)，是將“計(jì)算機(jī)技術(shù)、傳感器技術(shù)、數(shù)字信號(hào)處理技術(shù)、電力電子技術(shù)、通信技術(shù)、電磁兼容技術(shù)、現(xiàn)場(chǎng)總線局域網(wǎng)技術(shù)、動(dòng)態(tài)模擬仿真技術(shù)、數(shù)控制造技術(shù)、新材料、新工藝和現(xiàn)場(chǎng)質(zhì)量管理技術(shù)有機(jī)結(jié)合而產(chǎn)生的新一代電器”。

隨著計(jì)算機(jī)、通信技術(shù)和電控技術(shù)為代表的$% 技術(shù)和電力工業(yè)自動(dòng)化的飛速發(fā)展，人們對(duì)智能電器的內(nèi)涵提出了新的要求。希望智能電器之間可以做到互聯(lián)成網(wǎng)，實(shí)現(xiàn)系統(tǒng)中各電器之間的相互通信、遠(yuǎn)程控制、遠(yuǎn)程診斷、故障遠(yuǎn)程恢復(fù)和數(shù)據(jù)采集等功能，用網(wǎng)絡(luò)通信取代傳統(tǒng)的二次接線，被認(rèn)為是新型智能電器發(fā)展的方向。

微處理芯片（MCU）、數(shù)字信號(hào)處理芯片（DSP）、通信協(xié)儀芯片和各種功能的專用芯片，電壓、電流傳感器和功率電子器件等組合而成的電子部件嵌入到低壓電器中，使低壓電器開(kāi)始具有智能化、網(wǎng)絡(luò)化功能。以系列智能型萬(wàn)能式斷路器為例，與以往產(chǎn)品相比，具有以下特點(diǎn)：!保護(hù)功能更為完善。"具有電參數(shù)測(cè)量與顯示，為實(shí)現(xiàn)低壓配電系統(tǒng)自動(dòng)監(jiān)控創(chuàng)造了條件。#電路故障記錄與顯示，有助于快速排除故障。$內(nèi)部故障自診斷，進(jìn)一步提高了產(chǎn)品運(yùn)行可靠性。具有雙向通信，為低壓電器網(wǎng)絡(luò)化奠定了基礎(chǔ)。

據(jù)統(tǒng)計(jì)，僅系列智能型萬(wàn)能式斷路器生產(chǎn)的產(chǎn)品已接近萬(wàn)臺(tái)，但絕大部分產(chǎn)品主要用于過(guò)電流三段保護(hù)。要充分發(fā)揮低壓電器智能化功能，必須實(shí)現(xiàn)網(wǎng)絡(luò)化。而傳統(tǒng)并行連接的計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)由于系統(tǒng)復(fù)雜，價(jià)格昂貴且維修麻煩而難以推廣。

如今現(xiàn)場(chǎng)總線技術(shù)發(fā)展與應(yīng)用為低壓電器網(wǎng)絡(luò)化創(chuàng)造了條件，現(xiàn)場(chǎng)總線等新技術(shù)被嵌入到低壓電器產(chǎn)品中并成功地應(yīng)用，使得智能電器產(chǎn)品顯示出優(yōu)越的性能和更強(qiáng)的生命力，是智能電器產(chǎn)品發(fā)展的標(biāo)志。智能型斷路器是成套開(kāi)關(guān)柜實(shí)現(xiàn)智能化的主要電器，是實(shí)現(xiàn)低壓配電自動(dòng)化控制的必要條件。因此，智能型斷路器是實(shí)現(xiàn)自動(dòng)化控制的基礎(chǔ)。而具有優(yōu)越通信性能的萬(wàn)能式斷路器可根據(jù)用戶需求通過(guò)通信接口組建智能配電網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)，組網(wǎng)后的系統(tǒng)適用于城鄉(xiāng)變電站、箱式變電站、發(fā)電廠用電、樓宇自動(dòng)化和工礦企業(yè)配電房等的變電、受電、饋電、監(jiān)控和各種終端配電等的遠(yuǎn)程控制與管理。智能電器具有諸如電壓、電流、溫度、功率及電能等的采集、放大、濾波和顯示功能，并具有信息處理、判斷和決策功能，當(dāng)負(fù)載側(cè)發(fā)生過(guò)載或短路時(shí)能發(fā)出報(bào)警和脫扣命令。智能電器采用的智能控制器是以電壓、電流互感器，放大器、單片機(jī)或012、鍵盤、340 或3.0 顯示器和通信接口組成的嵌入式系統(tǒng)，并與各種電器組合成為智能型ACB用智能控制器的原理框圖如圖1所示。