智能低压配电技术的优点和实现手段分析

智能低压配电技术的优点和实现手段分析

赫飞

（中铁二院工程集团有限公司 ；四川 成都 610031）

摘要：配电技术在现代社会的发展中是保障人们生活、工作的重要基础。无数设备、设施都依靠电力才能充分发挥作用。低压配电作为将电能用于最终使用的重要基础，在智能化改造后可以有效提升配电的安全性、节能性与经济效益。而在智能技术的实现过程中，还需要一系列的监测、识别、智能控制来保障良好的配电效果，为现代电力工程的发展提供良好的支持。

关键词：智能低压配电技术；技术优点；技术应用

智能技术在控制领域方面的应用优势，使其成为电力工程建设与发展的重要方向，低压配电系统作为与现代人们日常生活、工作紧密相关的电能供应系统，其的智能化改造对于提升低压配电的稳定性、安全性与可靠性具有非常重要的意义。一方面，智能化的技术改造，可以有效避免过度供电对相关设备带来的不良影响，也可以避免因供电不足对电气设备正常发挥作用带来的不良影响。另一方面，智能化的低压配电系统，可以进一步保障系统供电的稳定性，使其能够提供高品质的电能供应，为相关区域的社会经济发展提供可靠的支持。

一、智能低压配电技术的优点

（一）更高的安全性

在低压配电使用的过程中，因电气原因出现的火灾依然在火灾事故中占据较高的比例。无论是生产企业，还是住宅居住管理的过程中都十分重视低压配电系统的稳定性与安全性。在采用智能低压配电技术的情况下，相关传感器的使用可以使低压配电系统的运行过程得以全面的监控，系统的波动以及故障都会及时反馈给管理人员，而智能控制系统也可以根据相关的数据，采取及时断电或者切断部分回路，从而避免因电气故障所造成的火灾现象[1]。同时，当出现配电系统故障的情况下，智能报警和反馈系统可以在故障进一步扩大之前及时反馈相关的信息，从而在发生故障之前就排除相关的安全隐患，对配电系统安全性要求较高的企业、学校等组织带来较高的应用价值。

（二）更好的节能效应

在智能低压配电技术运用的过程中，事前的信息分析和收集，可以使配电系统能够根据系统中的用电需求、回路运行状态调整配电计划，从而有效提升配电回路的利用效率。对于用电较少的区域，可以适当降低电量的配送，避免配电过程中造成的浪费现象。而对于无人用电、废弃的区域，则可以及时进行断电处理，从而进一步保障配电系统的经济效益[2]。此外，在一些用电具有周期性的区域，智能低压配电技术的应用可以进一步保障配电的稳定性，从而避免在调整过程中出现的线路损耗现象，全面提升系统的节能效应。

（三）更优秀的经济效益

传统配电系统建设的过程中，为了进一步提升线路配电的稳定性与安全性，需要人为展开线路的巡视和检查，确保各项参数运行在正常的范围之内。而在低压配电系统出现故障的情况下，也需要展开大量的、广范围的故障排查，才能准确诊断出系统的故障。这种方式费时费力，劳动强度相对较大，同时也需要花费巨量的成本来维护配电系统。在采用智能配电技术的情况下，对配电系统的监控与巡视均可以由传感器远程执行，相关的数据会实时发送到管理控制中心，以便于技术人员分析是否存在相关的故障隐患。在出现故障的情况下，反馈的数据可以在智能系统、专家系统的帮助下快速锁定故障范围和故障内容，以便于检修维护人员快速处理相关问题，从而有效降低系统的维护成本，为提升低压配电系统的经济效益提供可靠的保障[3]。

（四）更广的应用范围

现阶段智能低压配电系统在很多区域中都得到了有效的应用，例如高速公路照明、大学校区、景点照明等配电系统中都应用了智能配电网络。相较于传统的低压配电系统，智能配电系统可以根据不同的系统需求实时调整配电计划，从而对用电具有周期性、突发性的区域提供合理的配电效果。比如在某些景点照明的过程中，冬季、淡季对照明的需求极低，仅需要维持基本的安全照明，传统的低压配电系统很难满足相应的电能分配效果。而智能低压配电系统的应用，可以使配电系统根据景区的实际情况判断配电的需求，并在此基础上合理展开供电，在保障基础供电的同时，能够应对不同的供电需求变化，从而为低压配电系统充分发挥作用提供可靠的保障。

二、智能低压配电技术的实现

（一）配电系统的需求分析

在应用智能低压配电技术的过程中，必须了解配电系统的实际需求，根据用户的需求、配电用途展开自动化、智能化的供电。因此在实现智能低压配电技术前，需要全面了解配电系统的多方面需求。例如，现阶段常见的智能低压配电系统中：首先，需要具有智能监控系统，能够实时采集系统的运行数据，并通过远程控制的方式来确保低压配电系统能够充分发挥作用；其次，则需要系统能够及时记录运行的各种信息，并将相关的数据整合成报表、资料，以供于分析和预警。配电系统需要根据监控收集的系统运行数据，在进行数据比对后，对系统可能出现的故障、问题进行及时的反馈和记录，同时还需要根据参数的变化调整保护动作，以进一步保障低压配电系统工作的稳定性与可靠性

[4]。此外，则需要将电气控制与环境控制进行有效的结合，采取相应的权属控制策略，根据监控系统反馈的信息，实现对低压配电系统的有效控制，从而使智能配电系统的工作效率、准确性得到有效的提升。

（二）系统的监测

系统的监测是智能低压配电技术应用的基础，在监测的过程中需要根据不同的低压配电系统应用场景进行相关数据的检测，以提升系统运行的稳定性与可靠性。而在常见的智能低压配电系统中，通常会监测以下几方面：

（1）剩余电流监测。对剩余电流的监测，可以对低压配电系统中运行的接地故障、绝缘老化等故障进行有效的检查。例如在发生接地故障的情况下，接地故障会引起短路现象的发生，此时会造成较高的电弧温度，但是因为短路的过程中并不会生成较高的剩余电流，从而导致断路器无法充分发挥作用。而在对其剩余电流的监测过程中，可以有效避免相关问题的发生，从而使配电系统的安全性得到有效的保障[5]。

（2）线缆温度的监测。短路、漏电、线缆运行的过程中，都可能对线缆运行温度带来严重的影响。当线缆温度过高时会融化绝缘层，从而进一步引起漏电短路接地故障。对线缆温度的检测可以有效避免因相关问题引起的温度过高现象，同时也是国家电力对配电系统监测过程中的主要要求。

（3）环境温湿度的检测。配电系统工作环境的温湿度对其的安全性有直接的影响，温度的升高会导致绝缘器件的性能受到影响，湿度的增高则可能引起腐蚀和短路现象，使系统的安全性与稳定性受到影响。对环境温湿度的检测，可以帮助管理人员了解设备的运行状况，从而避免相关问题对配电系统运行带来的不良影响。

（4）水位监测。我国低压配电网络的建设过程中，采用电缆沟的情况并不少见。通常情况下，电缆支架通常不会进行有效的浸水防护，而在电缆沟进水的过程中，会导致设备出现腐蚀、短路等情况，极易对配电线路的安全性带来影响。

（5）配电网络的负载监测。网络中的负载检测是保障配电稳定性、可靠性的重要基础，在对其进行监测的过程中，相关的数据可以为智能配电系统的控制策略提供良好的数据依据，使系统能够针对配电网络的负载，采取相应的控制策略，以提升系统配电的稳定性与可靠性。

（三）智能低压配电系统架构

通常情况下，智能低压配电系统需要采用软硬件结合的方式，保障系统能够正常运行。在实际应用的过程中，硬件系统需要由各类传感器、仪表、漏电保护装置所组成，在采集到相关信息后，需要将数据发送至工业交换机和组态服务器，并通过TCP/IP协议的通信，将数据发送至组态客户端，使其能够根据系统的配电需求采取相应的策略进行有效的控制。

（1）软件层。考虑到智能低压配电系统的未来发展，软件层的开发应当采用模块化的方式来保障未来使用的多样化。确保各项功能能够通过自由组合的方式进行实现，并根据用户的实际需求进行及时的调整和修改，从而避免对软件核心部分进行调整的要求，以有效降低软件配置的成本。

（2）通信网络层。为了确保各项数据能够得到及时的传输，使系统的软件层与智能控制层能够充分发挥作用，在采用基本的有线数据通信的同时，还可以进一步利用无线通信技术的连接，拓展智能低压配电系统的应用范围。

（3）智能控制层。为了确保软件层反馈的智能控制策略得以执行，需要使用配电柜内部的智能器件集合，根据现场的工作状态以及软件层的策略来进行数字处理，在实现控制的同时，也能够展开信息的双向交流，以保障智能低压配电系统能够充分发挥作用。

（四）硬件系统的搭建

（1）监控系统的设计。在展开设计时，需要根据智能低压配电系统的运行需求，合理选择不同的传感器、仪表对低压配电系统展开及时的监控。在各个传感器单元充分发挥作用的同时，还需要使用交换机、路由器来确保数据能够及时传输到控制与监控主机，使相关的信息得到及时的处理[6]。

（2）参数检测子系统的设计。在子系统搭建的过程中，需要根据不同子系统的运行状态，调整监控的范围，例如对开关柜、环网柜，绝缘老化现象进行监测的过程中，需要使用电缆头温度监测子系统，并通过电气参数监控子系统，对漏电电流进行有效的监测，使系统在发生故障后能够及时进行上报和报警。以有效提升智能低压配电系统的可靠性。

（3）通信层的搭建。通信层的搭建主要采用路由器、交换机以及硬件设备的通信模块所组成，根据低压配电系统的监测需求合理选择有限或者无限的通信传输方式，并根据控制主机的通信要求，建立统一的数据格式，以提升系统的处理速度和处理效果。

（4）管理控制系统。该系统主要由开关柜等集成的数字控制系统所组成，可以根据主控机发出的控制指令对智能低压配电系统的工作状态进行有效的调整与控制，使其能够满足用户的实际需求，发挥智能配电的效果。

（五）软件系统的搭建

（1）监控信号的处理。监控信号处理的过程中需要程序根据传感器反馈的各项数据进行处理，例如在温度信号处理的过程中，可以根据不同温度下电阻阻值发生的变化对数据进行处理。温度升高时，阻值会有所升高，降低时组织也会发生相应的变化，根据热敏电阻的阻值判断，并处理相关的数据。

（2）报警程序的处理。报警程序则需要在处理监控信号后，与预设的安全数值进行对比，当数值发生差异后，需要检测是否正常。比如剩余电流较大时，会进一步检测环境温度，若环境温度过大，则发出火灾报警。根据不同的报警处理需求进行数值的对比，上传数据，并由上位机进行综合分析，从而保证报警数据的准确性。

（3）配电系统的处理。为了确保配电系统能够按照用户的需求实行智能配电，在配电系统处理的过程中，需要根据相关监控信号反馈的信息制定配电的策略。例如根据电缆的温度阈值进行报警或者切断电路。可根据实际的需要进行调整、切换与保障系统工作的稳定性。

三、结语

综上所述，智能低压配电技术的应用提升了低压配电的稳定性、安全性与可靠性。在未来技术发展的过程中，智能技术的应用对于保障电力工程整体的质量具有十分重要的作用，在不断优化智能技术的同时，才能为我国电力事业的发展提供良好的保障。

参考文献：

[1]孙佳男,陈若禹.智能低压配电技术的优点和实现手段分析[J].通信电源技术,2019,36(10):118-119.

[2]高传祥.智能化低压配电技术探究[J].电工文摘,2017(03):39-40+43.

[3]包志华. 智能低压配电系统关键技术研究[D].中国地质大学(北京),2016.

[4]张培铭.基于系统选择性保护的智能低压配电控制与保护技术[J].电器与能效管理技术,2016(04):1-4+14.

[5]王海军.浅析低压配电智能终端安装调试技术[J].电子技术与软件工程,2015(24):122.

[6]鞠艳.智能低压配电技术的优点和实现手段分析[J].科技创新与应用,2015(17):171.