发展低压配电智能电器 为智能电网事业作贡献

一、概述

　　随着全球对电网容量、安全性、可靠性、低碳、再生能源的并网等需求的不断上升，智能电网已成为国内外企业和机构研究的核心。

　　智能电网是一个涵盖现代化发电、输电、配电、调控和用电的完整的信息架构和基础设施体系，具有安全性、可靠性、经济性和环保性四个特点。通过电力流和信息流的双向互动，智能电网可以实时监控、保护并自动优化相互关联的各个要素，智能电网是可再生电力能源集成入网，并保证太阳能、风能稳定发电的关键。

　　为了适应智能电网发展的需要，对构成智能电网特别是用户端的物质基础－低压智能电器的研究已经成为相关元件厂家的核心工作。智能电网的互动、自愈、安全、优化、集成、兼容等特征将在新一代智能电器中体现出来。

　　二、发展中的配电智能电器

　　1．配电管理系统概述

　　配电系统是一个很大的范畴，是智能电网串行序列发电、输电、变电、配电、用电中一个非常重要的环节。

　　要实现全网范围内的智能化，也必须发展智能配电系统，包括智能配电装备系统和智能配电管理系统。目前包括中国都建立了各自的配电管理系统，但是由于历史的原因，我国的配电管理系统还不具备强大的功能。

　　配电管理系统（DMS）应当具有强大的功能，实现的过程分为如下几个阶段：

　　（1）配电自动化DA。实现配网的运行、监控、故障诊断、故障隔离与网络重构决策。

　　（2）负荷管理LM。提供大用户负荷采集、控制功能。

　　（3）故障投诉管理TCM。投诉电话处理、故障定位与恢复供电。

　　（4）配网分析系统DAS。网络建模与网络拓朴、状态估计、配网潮流、网损与压降分析、短路电流、电压／无功控制、负荷预测等

　　（5）配电工作管理DWM。配网运行工作、统计报表管理；配电设计、施工、检修管理。

　　（6）图纸管理AM／FM／GIS配电图纸管理系统是基于地理信息系统（GIS）的自动作图（AM）和设备管理（FM）系统。它把标明有各种电力设备和线路的街道地理位置作为配电网管理和维修电力设备以及寻找和排除设备故障的有力工具。

　　2．智能电器通信功能的发展研究

　　通信协议是智能电网中信息传输的关键所在，由于智能电网正在中国起步，低压配电领域多种协议并存的现象势必会延续一段时间，但考虑到后期智能电网的全面推广、实施及信息传输的效率，协议的统一将是发展的趋势；通信协议的统一将很大程度上提升系统的兼容性、加强系统的可维护性。作为专业低压电器元件供应商，良信公司积极探索在大的配电系统范畴中建立低压配电管理系统的同时，尤其在自身产品上进行深度开发，在新一代的配电产品上采用高性能的MCU单片机，开发相应的智能脱扣器，同时对通信协议进行深入的分析。

　　基于现场总线的基础上开发符合智能电网要求的嵌入式通信软件，使得元件首先具有智能化、可通信化，其次利用组态软件及现场总线技术，将公司所有具有通信功能的产品连接、管理起来，形成独到的低压配电管理系统。使得该系统具备运行监控、故障诊断、故障隔离、报表查询、故障信息和报警信息短信通知等功能。

　　随着信息与网络的发展，智能电器必将进入网络化的新时代，以太网技术在智能电器中的应用将成为发展方向。以太网极高的带宽、较好的兼容性、标准的局域网接口等特点，使智能电器在现场级实现Internet功能成为可能，在与Internet网连接的情况下，智能电器可以将故障信息、报信息等详细的内容发送给指定人员，利用Internet功能，可以对现场的智能电器进行远程在线控制、编程及组态等。但这随之也会带来网络信息安全的问题，因此智能电器通信数据的完整性、自身防攻击的应用对策、防止未经授权者使用等将成为研究的课题。

　　低压配电管理系统，作为智能电网的一个末端组成部分，自身要求也是坚强的，在未接入更高层次的电网管理系统时，能够实现自身的管理，并长期保持数据记录，同时，这也是一个开放性的平台，允许更高层次的管理系统对本系统进行访问，并发送符合标准通信协议的报文，使得管理层了解到本系统范围内所有事务与信息。

　　作为智能电网低层、末端的部分，低压配电管理系统与各终端用户紧密相连，因此也有必要向用户端靠近，了解用户端的需求，开发新的产品，使得低压配电管理系统能够与我司的主要客户群，建筑、通信、电力三大行业形成互联互通，实现数据的双向通信，实现数据的选择性定向传输。这种技术的未来发展，也是智能电器真正能够实现智能的主要方向。

　　3．专家辅助决策系统

　　在低压配电系统管理范围内，建立专家辅助决策系统，这是真正的专家系统，首先，要收集大量的一手的数据，然后，召集行业内的专家，对数据进行抽样分析，建立数据模型，再将数据模型变换到实际的运行系统中，进行仿真分析和反馈，根据专家组的经验，对系统进行多次优化，后才形成专家辅助决策系统，这样的专家辅助决策系统包括不同等级的保护电器之间的级差配合，以及用户用电负荷的分析和优化建议等等。

　　专家辅助决策系统的构架：

　　（1）专家库：储存大量的配电系统中求解问题所需要的知识。

　　（2）推理机制：负责使用专家库中的知识去解决实际问题。

　　（3）用户端接口：提供终用户与专家系统的接口。

　　（4）知识获取接口：提供编辑、增减知识库的接口，设定相应的权限。

　　（5）历史记忆库：储存历史推理过程的事实。

　　其中（1）（2）是该系统的核心，专家辅助决策系统应具有相当数量的性数据，并随着行业的发展不断更新。具备专家辅助决策系统的低压配电管理系统，才能够具备深层次的智能化，也是智能电器今后发展的方向之一。

　　4．低压配电系统与企业管理系统的互融

　　低压配电系统，作为供电局和用户之间的联系桥梁，可以作为一个子系统融入到一个企业的ERP系统中，也可以融入到公司、商场等内部管理系统中。在特定权限的管理下，可以调阅企业的内部配电管理情况，如果需要，也可以将遥视功能结合到低压配电管理系统中，为客户提供现场视频监控功能，监视现场配电系统的各种运行状态和电气参数，在四遥的基础上实现五遥。

　　三、良信公司产品发展展望

　　我公司产品发展展望：低压配电管理系统的研究将带动我公司产品线的扩充，除了我司目前已经有的智能型式断路器NDW系列、塑料外壳式断路器NDM系列、小型断路器NDB系列；交流接触器NDC系列、热和电子过载继电器NDR系列；自动转换NDQ系列外，还需要开发一系列的新产品，包括电动机软起动器；；剩余电流动作继电器；电动机保护器和智能马达保护器；控制保护电器；智能型电力仪表；I／O模块等等，有了这些产品的支撑，才有可能将低压配电管理系统完善起来，在为用户提供良好服务的宗旨下，逐渐实现从低压配电管理系统向中低压配电管理系统发展。变频器开关继电器

　　四、智能电器推动生活更美好

　　低压配电管理系统，与智能家居，智能建筑紧密相连。智能电器的发展，低压配电管理系统的建设，将为坚强智能电网的建设添砖加瓦，将推动智能小区、智能城市的发展，提升人们的生活品质：

　　（1）让生活更便捷。家庭智能用电系统既可以实现对空调、热水器等智能家电的实时控制和远程控制；又可以为电信网、互联网、广播电视网等提供接入服务；还能够通过智能电能表实现自动抄表和自动转账交费等功能；

　　（2）让生活更低碳。智能电网可以接入小型家庭风力发电和屋顶光伏发电等装置，并推动电动汽车的大规模应用，从而提高清洁能源消费比重，减少城市污染；

　　（3）让生活更经济。智能电网可以促进电力用户角色转变，使其兼有用电和售电两重属性；能够为用户搭建一个家庭用电综合服务平台，帮助用户合理选择用电方式，节约用能，有效降低用能费用支出。

　　五、结语

　　智能电网的建设正在进行，作为低压电器元件生产厂商在关注智能电网的同时，更应着力于根据自身条件规划对智能电器的研究分析和开发。上海良信电器在发展终端电器和控制电器的同时，也正在大力发展配电智能电器，愿为中国的智能电网事业做出自身的贡献