浅析电力开关柜的智能控制器设计与应用

高海峰++杨圣西

摘 要：电力系统是经济快速发展的重要保障，随着计算机技术、电子智能化技术等发展，电力开关柜的发展也更加适应社会需求。电子开关柜的智能化发展，有利于促进电力电气设备的稳定性、安全性，能够更好地完成电力设备的工作运行。并且，电力开关柜的发展可以促使电力企业对新技术的关注和应用，利用技术发展改进电力开关柜的问题和不足，利用智能控制技术实现电力开关柜的更简单操作。

关键词：电力开关柜 智能控制器 电力系统 设计应用

中图分类号：TM591 文献标识码：A 文章编号：1674-098X（2017）05（c）-0040-02

1 电力开关柜的智能控制器基本概况

电力开关柜的智能控制器，顾名思义就是对传统的电力开关柜进行改进和完善，将智能控制技术（计算机技术、电信通信技术等）应用到电力开关柜的控制器中，实现电力开关柜控制器的自动化和智能化，节约经济成本的同时提高电力控制器的运行安全性和稳定性。

电力开关柜的智能控制器一般包括中心检测处理模块、LED显示模块、保护模块以及功能模块等部分。电力开关柜的智能控制器主要是以控制电力系统中的电流、电压等信号的监测，然后进行相关数据处理、传递工作的方式，实现电力系统的自动化控制和运行。电力开关柜的智能控制器审计有以下优势。

1.1 功能集成化、数字化

因为使用计算机技术以及相关的信息数字技术，电力开关柜的智能控制器内部主要以集成电路为主，并且智能控制器的功能更加完善（将计量、保护、控制以及记录等功能融为一体），同时还可以利用数字通信技术实现信息传递，集成化和数字化优势明显。

1.2 故障应急调控与保护的作用

电力开关柜的智能控制器是利用技术人员预先编制好的调控程序进行工作的，因此，为了避免智能控制器出现问题而影响电力系统的工作效率，技术人员可以提前将编制好的智能化功能软件安装好，并且对智能化控制器设置过电流保护程序，将其和环网中的保护膜动态衔接，保证两者之间的动态配合，可以实现控制器的智能化调控。在出现故障和问题时，智能控制器可以实现应急调控和保护目的。

1.3 电力开关柜的轻便发展

主要是因为电力开关柜的智能控制器的体积减小，方便运输和操作，但是智能控制器的功能（监测、保护、自检等）更加强大和可靠，可以促进电力系统的不断发展。

2 电力开关柜的智能控制器的设计原理

电力开关柜的智能控制器的主要功能是保护电力系统的线路安全，所以，智能控制器是电力系统中最基础的装置，也是最核心的装置。技术人员对电力开关柜的智能控制器进行程序设计时，必须保证控制器的智能调控和保护功能的优化完善，才能实现电力开关柜的智能控制器的自动监测、智能操作等功能。

2.1 自动监测原理

电力开关柜的智能控制器的自动监测功能是保证数据出来准确性的基础，对智能控制器的自动监测功能的设计，主要借用灵敏性较高的传感器实现。传感器可以有效感应电力系统中的电流、电压等数据信号的变化情况，然后根据设置的程序，对超出标准范围的变化进行及时监测和反馈，可以有效保证电力系统的运行稳定和安全。

2.2 智能控制操作原理

计算机技术以及数据处理技术是保证电力开关柜的智能控制器智能操作得以实现的基础。智能控制器的智能控制操作原理是利用一些计算机软件和数据处理程序实现对信息数据的接收和处理，然后根据实际情况有目的地进行操作运行。

3 电力开关柜的智能控制器的实际应用

3.1 自动监测功能的应用

电力开关柜的智能控制器最主要的功能就是实现对电力系统的自动监测，智能控制器的自动监测主要是对电力系统中以下几方面进行监测工作。

（1）电路器监测。

电力工作者都很清楚电路器是电力系统中一个十分重要的电子元件。如果电路器内部出现故障，会在很大程度上影响电力系统的工作运行的效率与稳定性。所以，必须采取有效的措施预防电路器的故障出现，电力开关柜的智能控制器的自动监测可以实现对电路器的锄头磨损程度、磁场结构、电流量大小开关次数进行监测，并且可以根据监测的数据信息进行处理分析，然后对电路器的使用状态和使用寿命进行判断，保证电力系统的安全稳定运行。

（2）电容参数监测。

电力系统中的智能控制器不仅监测电流和电压，还要监测一个重要的参数变化：电容参数变化。因为电容参数的变化超出标准范围，也会使电路器异常运行。因此，电力开关柜的智能控制器要利用自动监测功能对分闸电容以及合闸电容进行有效监测，并且要根据监测分析结果实施有效地处理操作，确保电路器电容的安全有效。

（3）自我监测。

电力开关柜的智能控制器除了对电力系统的故障问题进行监测，还可以实现对自身运行系统的监测。也就是说，当电力开关柜的智能控制器中的某一结构元件出现异常状况时，智能控制器的自动检测模块会及时产生作用，对出现故障的相应芯片和通信回路进行有效检测，确保及时找到故障点，方便技术人员对智能控制器进行检修。

3.2 智能控制功能的应用

电力开关柜的智能控制器的智能操作主要是利用操作模块和自动监测功能模块互相配合，达到智能操作功能的目的。自动监测主要是监控电力系统中的断路电路、合闸电压、电容水平等参数。在对监测数据进行处理分析时，一旦发现异常情况，就会发出警报，然后控制器中的中心检测处理模块会根据警报信息发出相应的操作指令，实现智能化的操作。所以，技术人员在调整断路器的同步关合次数时，要尽可能保证同步性与准确性，降低系统的空载概率，实现对断路器与电力系统的安全运行的有效保护，进一步确保电力系统中的电气设备元件的工作状况，延长设备的使用寿命。

3.3 電力开关柜的智能控制器的发展方向

现今，我国的电力开关柜的智能控制器大部分采用通用的CPU、单片机等元件，这种类型的智能控制器的生产成本较高，电路相对复杂，不利于大范围使用和推广，并且不能有效地实现电子开关柜的智能控制器的性能优化。相关的专业研究人员必须加大对智能控制器的研究深度，致力于提高电力开关柜的智能控制器的性能，推动我国智能控制器的发展进程。为此，研究设计人员必须关注专用集成电路的开发和利用，同时注重提高智能控制器的抗干扰性能，研发出我国独立自主的运行安全、可靠，并且具有较强适应性的智能控制器，有利于我国智能控制器的使用成本降低，提高经济效益，除此之外，计算机技术与数据信息处理技术的发展也必须尽可能地根据智能控制器的特点进行相应的改进和完善，强化网络控制软件的开发力度，以优化人际接口环节。

实际上，在电力系统中，除了电力开关柜的智能控制器，还有很多具有多种功能的电子元件。所以，在注重对电力开关柜的智能控制器优化发展的同时，还要注意智能控制器与其他相关的配套元件的适应研究，保证使智能化控制器与其他元件顺利稳定的运转，达到完善系统，简化操作，提高电力系统的运行效率的研究目的。

4 结语

我国的社会经济发展十分迅速，设计研究人员必须加强对电力开关柜的智能控制器的研究，推动电力开关柜的智能控制器向形式标准化、系统网络化、分散化的方向发展，促进电力系统运行经济效益的提升。

参考文献

[1] 周永耀，梁汉泉，曾永浩.浅析电力开关柜的智能控制器设计与应用[J].工程建设与设计，2013（1）：113-115.

[2] 詹欣圳，陈全民，张少保.分析电力开关柜的智能控制器应用现状及设计要点[J].科学与财富，2016（11）：40.