随着人(rén)們的(de)生活水平不(bù)斷提升，對電力系統供電質量的(de)要(yào / yāo)求越來(lái)越高。爲(wéi / wèi)提升用戶體驗滿意度，确保供電系統的(de)連續性、穩定性以(yǐ)及高可靠性，低壓配電設備逐漸由傳統型向集成化、智能化轉變。2016年，《電力發展“十三五”規劃》文件發布，國(guó)家明确提出(chū)建設智能電網，促進智能互聯，全面提升電力系統的(de)智能化水平。經過近幾年的(de)發展，越來(lái)越多的(de)智能化電力設備投運到(dào)供電系統中，低壓配電系統的(de)智能控制技術得到(dào)較快的(de)發展。

1 智能低壓系統開關設備的(de)特點

1）開關櫃的(de)構成

智能開關櫃颠覆傳統開關櫃設備配置方式，以(yǐ)智能儀表、智能斷路器、智能馬達保護器、軟起動器及可編程邏輯控制器（programmable logic controller, PLC）等智能器件組成的(de)配電系統代替傳統以(yǐ)主令器件（普通指針儀表、斷路器、繼電器、接觸器、熔斷器、熱繼電器）組成的(de)配電系統。

2）開關櫃的(de)操作和(hé / huò)控制方式

傳統的(de)開關櫃僅适合現場人(rén)爲(wéi / wèi)操作，全部由主令電器元件組成的(de)傳統配電系統往往很複雜，使用的(de)元器件多，布線複雜，日常操作、維修非常不(bù)方便；而(ér)智能開關櫃由智能器件與斷路器、繼電器、PLC等組成配電系統，系統内元器件少，智能元器件之(zhī)間通過通信網絡連接，布線簡單，不(bù)僅能夠就(jiù)地(dì / de)操作，還能遠程監控，如果裝上(shàng)通用分組無線服務（general packet radio service, GPRS）裝置，利用移動手機客戶端，用戶可以(yǐ)随時(shí)随地(dì / de)查看系統内各個(gè)元器件的(de)實時(shí)運行狀态。

3）系統的(de)智能電容補償

利用智能配電系統配置智能電容補償控制櫃，智能電容器與智能電容控制器組成完整的(de)電容補償智能系統，可實時(shí)調節供電質量，爲(wéi / wèi)供電系統提供穩定的(de)電能。

4）人(rén)機界面與通信管理

智能配電系統單獨設置一(yī / yì ／yí)台控制櫃，控制櫃内安裝通信管理機與人(rén)機界面，人(rén)機界面與通信管理機相連，實時(shí)顯示系統内部各設備運行狀态。通信管理機下連整個(gè)供電系統上(shàng)所有設備，上(shàng)連集中控制室管理機，通過通信管理機可實現電力系統四遙功能。

2 智能低壓控制系統在(zài)智能配電領域的(de)運用

2.1 智能監控系統的(de)構成

實現低壓配電網的(de)智能化，智能控制系統不(bù)可或缺。日前，國(guó)家電網公司發布消息，對建設泛在(zài)電力物聯網作出(chū)全面部署安排，智能控制系統的(de)重要(yào / yāo)地(dì / de)位将更加突顯。

智能低壓控制系統主要(yào / yāo)是(shì)将整個(gè)配電系統所有智能設備通過網絡通信方式整合在(zài)一(yī / yì ／yí)起，通過PLC、通信管理機或者上(shàng)位系統進行設備狀态監視與控制。智能低壓控制系統主要(yào / yāo)包括主監控系統、PLC監控系統、不(bù)間斷電源（uninterruptible power supply, UPS）供電系統以(yǐ)及人(rén)機界面等幾大(dà)系統單元。

2.2 主監控系統

一(yī / yì ／yí)般爲(wéi / wèi)樓宇自動化系統（building automation system, BAS）或者數據采集與監視控制系統（supervisory control and data acquisition, SCADA），采取以(yǐ)太網或者RS 485通信，主監控系統通常安裝于(yú)距離設備房較遠的(de)集中控制室内。

遠距離信号傳輸時(shí)，智能控制系統在(zài)設備房通信端與集中控制室通信端分别安裝一(yī / yì ／yí)組光電轉換器，使用多模光纖傳輸信号，借助光纖傳輸信号速度快、可靠性高及抗幹擾能力強等優點，減少線路幹擾及信号反射對信号傳輸的(de)影響，從而(ér)使智能通信系統信号傳輸更穩定可靠。

2.3 PLC監控系統

在(zài)智能配電系統内，PLC作爲(wéi / wèi)配電系統主要(yào / yāo)的(de)監控裝置，通常要(yào / yāo)求安裝于(yú)配電室内的(de)控制櫃内，控制櫃與其他(tā)配電櫃安置在(zài)同一(yī / yì ／yí)個(gè)配電室内。PLC對配電室内所有的(de)設備進行監控，主要(yào / yāo)包括完成備自投功能、通過采集各儀表或傳感器的(de)電流、電壓、頻率及功率因數等數據掌握設備運行和(hé / huò)供電狀況、與人(rén)機界面配合處理并顯示系統各設備的(de)狀态等。

2.4 UPS供電系統

對于(yú)一(yī / yì ／yí)個(gè)完整的(de)通信系統，一(yī / yì ／yí)套持續、穩定的(de)供電系統是(shì)保證通信系統正常工作的(de)前提。智能配電系統通過配備UPS裝置來(lái)保證通信系統的(de)正常用電，正常情況下，UPS系統通過市電爲(wéi / wèi)通信系統供電，并給電池充電；當市電停電後，UPS系統使用電池電通過主機逆變後爲(wéi / wèi)通信系統供電，保證通信系統正常運轉。

爲(wéi / wèi)了(le／liǎo)提高供電系統的(de)可靠性，UPS裝置通過本身通信端口連接至PLC系統，PLC對其進行數據采集，并将數據上(shàng)傳至主監控系統，主監控可以(yǐ)實時(shí)監控UPS系統的(de)運行狀态，通過報警或警告信息可以(yǐ)提前了(le／liǎo)解UPS系統故障狀況，在(zài)故障發生之(zhī)前解決故障隐患，保證系統長時(shí)間無故障運行。

2.5 人(rén)機界面

爲(wéi / wèi)了(le／liǎo)方便用戶體驗，智能配電系統人(rén)機交互界面通常選用面闆安裝式觸摸屏裝置，安裝在(zài)配電室控制櫃面闆上(shàng)。觸摸屏通過數據通信線與PLC連接，觸摸屏将PLC采集到(dào)的(de)信号或者經過處理的(de)信息完整地(dì / de)顯示在(zài)界面上(shàng)，可以(yǐ)非常方便地(dì / de)看到(dào)整個(gè)配電系統的(de)運行狀态。

觸摸屏支持智能配電系統的(de)四遙功能，用戶通過觸摸屏可以(yǐ)查看各斷路器的(de)位置信号，配置整個(gè)配電系統内各個(gè)智能元器件的(de)參數，遙控備自投系統的(de)投入與退出(chū)，同時(shí)通過觸摸屏可以(yǐ)查看各回路的(de)運行電流電壓等信息。

爲(wéi / wèi)了(le／liǎo)防止非操作人(rén)員誤操作，觸摸屏配置有密碼保護功能。用戶想要(yào / yāo)進入觸摸屏操作界面，首先需要(yào / yāo)輸入正确的(de)密碼口令後才能進入操作系統進行下一(yī / yì ／yí)步操作；觸摸屏在(zài)無動作5min之(zhī)後，會自動鎖屏，實現系統安全保護。

2.6 智能設備

智能設備是(shì)智能控制系統主要(yào / yāo)的(de)組成部分，智能配電系統主要(yào / yāo)的(de)智能設備除了(le／liǎo)PLC、觸摸屏、UPS外還有具有通信功能的(de)智能儀表、智能監控設備、智能顯示設備等；而(ér)配電系統應用最多的(de)智能設備是(shì)智能儀表。

目前使用的(de)智能儀表多是(shì)數顯式儀表，儀表不(bù)僅能夠顯示電流值、電壓值，還能夠顯示無功功率、有功功率、有功電度、無功電度、功率因數及電網頻率等信息。

智能儀表帶有不(bù)同回路數的(de)開關量輸入與繼電器輸出(chū)模塊，利用儀表的(de)開關量輸入模塊，可以(yǐ)将斷路器的(de)合分閘信号及故障信号接入儀表；将儀表的(de)繼電器輸出(chū)模塊串入斷路器合分閘回路，可以(yǐ)實現對斷路器合分閘的(de)遙控操作。

智能儀表帶有一(yī / yì ／yí)路或者多路通信端口，通過通信口與PLC系統連接，PLC可以(yǐ)遠程讀取儀表内電流值、電壓值、無功功率、有功功率、有功電度、無功電度、功率因數、電網頻率以(yǐ)及接入儀表開關量輸入模塊的(de)斷路器運行狀态等相關參數信息；同時(shí)PLC也(yě)可通過通信網絡控制儀表繼電器輸出(chū)的(de)閉合與斷開來(lái)控制斷路器的(de)合分閘。