浅析低压配电管理系统智能化的运用

深圳市前海能源科技发展有限公司 李志军

近年来，我国社会经济发展水平有了显著的提升，在这个过程中各个领域都取得了良好的成绩，与此同时各个行业和民众的生活对于电力能源的需求量在不断的增加，因此对配电系统的稳定性和智能化提出了更高的要求。以往低压配电控制模式中，配电控制、保护以及监视功能都是需要借助低压开关控制柜来实现，开关控制柜中会设置大量的基础结构设施，并且需要人工进行操控，即使有针对性的智能化改造通常也都是需要利用电量变送器以及微处理器来加以辅助方可实现。但是这种改造模式需要的成本相对较多，并且整个系统中会存在大量的线路连接，整体稳定性较差，也无法对当代工业技术的开发给予良好的帮助，所以要对智能低压配电管理系统的稳定性和可靠性进行不断的研究和创新。

在科学技术快速发展的推动下，我国智能化低压配电管理系统中涉及到的模拟量传输方式正式进入了数字网路传输技术时代。与以往传统模拟量传输方式存在明显差别的是，智能化低压配电管理系统表现出了物联化发展态势，启停开关大都运用具备通信功能的智能化元件，如智能钥匙、智能锁等技术，这些智能元件通常都被设置在开放式的通信网络系统中，数据的传递采用数字化模式，信息技术与系统网络衔接通常可以运用机器学习技术来辅助实现自动运行，从而切实提升系统运行的智能化。

1 智能化低压配电管理系统基本组成原理及特点

1.1 基本组成原理

智能化低压配电管理系统最突出的特征就是运用了数字化时代的专业技术成果，其以当前最先进的断路器、接触器、继电器为核心，综合运用新型智能电表仪器以及诸多专业零部件，针对配电主回路和分支线路的电流、电压、电能功率进行全面检测，并且也可对电器的分合来实施把控和监督；其次，配合通信网络和高水平的远程监控软件，能够完成对低压配电系统的全面监测、诊断和故障预警。

一个完整的智能化低压配电管理系统通常都是由下面几个部分组合而成：首先是监控主机，是一种利用通信以及数据采集前端来针对智能装置进行保护和监控并且完成指令的传递的设备，它借助保护、监控智能装置和现场智能装置来完成对变配电设备的监督和控制。监控主机的主要作用是对图形进行监督、编制报表、曲线分析；其次是通信以及数据收集前端机，它的核心作用就是与底层现场设备进行通信并且完成对数据的统一收集和控制，通信和数据收集前端机会兼容工程牵涉到的所有设备及系统；第三是现场智能装置，其具有对信息收集、模拟量采集以及开关遥控等诸多功能，并且也可以获取开关量；最后是通信网络，它在整个系统之中的作用是非常重要的，系统中涉及到的所有分支都是利用通信网来实现连接的[1]。

1.2 处理智能化

第二代数字化低压配电管理系统通常也被称之为分布式控制系统，其现场实际运用有效推动了配电网系统的发展，而第三代智能化低压配电管理系统可以完成自动化故障处理，并且在保证系统运行的安全性方面可以起到积极的作用。就供电质量来说，第三代智能化配电管理系统误差概率相对较低，并且具有机器学习的系统、能够完成自我维护，从而有效缩减了企业的维修成本，对于企业运营效率提升能够起到积极地作用。

智能化低压配电管理系统在物联网组件方面采用数模转换芯片，这也是物联技术发展所取得的重要成绩，也是第三代低压配电管理系统与第二代系统之间所存在的重要差别。这种芯片处理技术最为重要的就是将系统原件当作是终端、而并非是启停元部件，不但能保证系统具有较高的测量准确度，还可以将系统的分散性控制保持在最低状态，这些优越性使得系统运行稳定性得到了良好保障和提升。

1.3 网络连通

第三代智能化低压配电管理系统现今最为流行的是现场总线控制系统（Fieldbus Control System,FCS），在整个系统中智能原件往往都是在保护装置外层提前预留出数字通信接口，元件的实际运行情况会在显示屏中展示，并会对信息进行统一的收集和处理，最终将其与其他相关组件进行连接从而形成完整的自动化系统。这些组件中通常会借助程序的设定、从而能够实现网络资源的共享，且能够维持自动运行的状态。所有的系统都可以利用电子设备来完成对终端原件的监控和检查，并不需要主控监察和现场检查工作[2]。

2 当前低压配电管理工作中存在的问题

2.1 低压配电管理措施缺乏必要的科学管理

管理机制不健全。低压配电管理中的管理机制一直是处于较为松散的状态，且缺乏健全的管理制度，特别是管理机制和具体的管理手段较为陈旧，缺乏高效的管理理论指导以及科学的管理规范；抄表管理措施把握不严。当前低压配电管理中，尤其是抄表管理往往是管理执行上较为薄弱的环节。缺乏必要的严格制度，也存在着基层工作人员的思想松懈、工作状态不佳、缺乏尽职守责的工作态度。这也是缺乏必要的人员管理造成的问题。

缺乏有效的用电监督。当前低压配电管理中需要解决的还有防治偷电盗电问题，这是低压配电工作过程中须应对和解决的问题，缺乏硬件设施的辅助和必要的人员检查监督，尚未实现较为全面的高效用电监督管理模式；对设备设施检查和维护意识松懈。当前低压配电管理工作中很大一部分问题往往出现在设备故障造成的影响上，设备设施往往由于工作人员对设备设施检查维护意识松懈，导致缺乏必要的维护和设备检侧，影响到设备设施进行全面系统保养维护，一定程度上影响到设备正常运行。

2.2 低压配电设施发展影响低压配电管理

这一部分原因的具体影响因素因各地区具体电网设施情况而存在一定的差异，从总体上来看，主要是当前低压配电电网的设备设施建设往往滞后于当前低压配电的实际发展需求，从而导致在实际用电情况中与低压配电设施发展现状产生一定矛盾，从而产生低压配电管理中的一些问题。当前低压配电设施建设状况中几个较为突出的问题，主要是低压配电变压器故障较多、低压配电柜设施陈旧、进户线下户线标谁不一、缺乏低压补偿措施等。

2.3 当前配电网系统的主要缺陷

经过实践分析研究我们发现，当前配电网络管理系统中所涉及到的问题主要集中在以下几个方面：首先系统覆盖范围较大，如果遇到钥匙错误或者是锁具更换而没有及时调整钥匙的情况，需要暂停现场工作，这样必然会降低工作效率；并且因为拥有大量的钥匙，所以钥匙的编号以及更新工作极其繁杂，导致时间和资源的浪费；如若不能切实落实钥匙管理工作，出现开锁没有记录或者是随意拿取钥匙的情况，也将对现场问题的溯源工作造成不良影响；其次，现场工作进度与配电控制存在脱节的情况，这样会造成控制中心不能对现场工作进行全面的监督和管控，最终会对工作的整体效率和效果造成诸多的损害[3]。

3 钥匙设备智能化的管理手段

3.1 利用智能化钥匙进行系统管理

首先，就那些需要利用智能锁具的管理系统来说，其实质就是智能锁具能够在获得授权之后对配电网锁具实施启动，借助这种智能钥匙能够完成对所有的环网柜、开关以及分支箱等设备的锁具进行控制；其次，在这种系统模式中涉及到的智能钥匙设置了无线信息收送装置，操作人员可以针对锁具进行切实的操控，并且会向控制室进行信息反馈，保证控制室内的工作人员可以对锁具各方面情况进行全面了解和掌控，这样才可以对现场工作进行准确的判断。同时也可以利用远程通信控制功能来实现对锁具的远程控制，从而提升工作的整体效率，保证操作的安全性。

再有，借助上位管理软件中设备的位置信息，操作人员可以更加高效的对各项信息进行收集和存储，也可以解锁自动生成序列，这样就可以利用红外线或者是远程无线的方式来实现对锁具的智能控制。还有，智能钥匙属于需要授权才可以启动的专用解锁钥匙，其中权限的管理功能能够对各种人员的权限来加以判断，并且能够完成对操作过程中的全程自动化记录，利用自开票的功能来提升现场工作人员的工作效率，借助无线接收器来完成指令的传递或者操作；最后，这种智能钥匙可以切实的规避外盗复制的情况发生，从而为智能化安全管控和防窃电管理工作的实施起到了积极的辅助作用[4]。

3.2 智能锁具的具体要求

首先，就这一管理系统之中所运用的智能锁具来看，最为重要的就是需要利用高品质的不锈钢或者是黄铜控制的锁具，应当保证能够满足机械强度和抗腐蚀性环境的需要；其次是智能化控制线路的设计，应当确保其具有良好的安全性；最后对于环网柜、开闭所、分支箱等各类配电网设备都需要设计不同种类的锁具，这样才可以保证整个系统的性能。在系统中设计多个外接接口，从而有效的扩展系统的整体性能，所使用的锁具结构应当遵从模块化的方式来完成设计，这样也可以为后续维护工作起到积极的辅助作用。

智能锁具一般具备几个典型功能：第一高速通信功能，对于智能验电钥匙可以利用调整其波特率来促进通信效率的提升，也可以结合实际需要进行合理地设置；第二大容量存储功能，智能验电钥匙中往往会配置高速存储器，其容量最大可以扩展到1GB；第三具有提示性操作功能，操作步骤与时间存在关联，将任务和操作步骤按照实际操作流程来进行记录和存储，为后续的查找和分析提供便利；第四多任务功能，能够实现多任务同时进行；第五具备功能强大的操作菜单，主菜单涉及到并行操作控制、本步操作挑选、系统功能设置以及操作步骤预览等，所有的主菜单也会进行分层的细化，可以完成四级菜单的功能设置。可以通过菜单选项来进行工作的设置和查询，并且对所有的操作都会设置密码权限功能，这样才可以保证钥匙使用的便捷性。

3.3 随机开锁管理

在智能钥匙中将所有的锁具信息进行统一的收集和存储，在权限判断成功之后，可以将对应的锁具进行开启，并且将各项操作记录传递给控制室，所以可以借助这种管理系统来实现对锁具信息以及开锁人信息存储，同时对开锁的范围加以界定。利用计算机和智能钥匙之间的无线通信，能够保证现场更好的接收到解锁的指令、并且完成解锁功能，将结果反馈给控制室，保证监控室内的工作人员能够对现场实际情况进行全面的掌控。再有，在上位机中能够完成对开锁人员、时间以及设备等诸多数据进行查询，并且完成对信息的保护，规避人为操作将信息删除的情况发生[5]。