张传荣
广东求精电气有限公司 广东 佛山 528500
摘要：如今高低压成套开关柜也开始逐步实现智能化控制，然而从实际运用来看，其存在着诸多问题，这些问题的存在都将会影响智能化高低压成套开关设备的推广和使用。因此，在现有的高低压成套开关设备智能化控制系统的基础上，设计出一种更具有实用性的控制系统，可以更好地满足电气设备的实际需求。文章对高低压成套开关设备智能化控制系统的设计与运用进行简要的分析论述，希望能够为业内人士提供理论参考。
关键词：高低压开关柜；智能化；控制系统
引言
电力行业中最为重要的部分就是开关设备，通过对开关设备质量的监测和对开关设备的准确操作，保证电力线路运行稳定，这是电力行业稳定发展的表现。当前，为了保障安全性必须对电力设备进行定期检修保养，这样就无形的增加了人力物力等维护成本，如果可以将智能化的控制系统运用到电力设备中就可以很大程度提高电力设备的维护效率，同时可以提高电力设备的使用安全性。随着我国经济水平的不断提高，电力工业也是不断地发展，社会的发展对电力的需求量增加，电力行业对电力开关设备的质量要求也会更高。目前，电力开关设备中的高低压成套开关设备智能化功能非常重要，可以让设备开关的操作更加的方便和准确，对电力行业的发展发挥着非常重要的作用，所以需要对电力开关设备的智能化控制系统设计及运用提出更高的要求，根据实际的操作不断地改善高低压成套开关设备的结构和功能。因此，文章主要是对高低压成套开关设备智能化控制系统的设计与运用进行讨论。
1高低压成套开关设备智能化的重要性
从我国工业行业发展的情况来看，发展非常迅速，但是我国的电力设备同发达国家相比较还比较落后，如果将智能化控制系统运用到高低压成套开关设备中，既可以提高电力设备的使用效率，也对提高我国电力行业的技术水平。企业根据电力系统的实际情况进行高低压成套开关设备智能化控制系统的设计是非常关键的，智能化控制系统的设计只有完全满足电力生产的需要才是确保得到运用，如果设计的准备工作不充足会导致设计的理念和电力系统的运行完全不符合，这样会变相增加电力运行的负担，严重的还会影响电力运行的稳定性和安全性。这就要求设计人员对实际的电力系统进行全面的分析，将智能化控制系统设计从实用的角度出发，实现对高低压成套开关设备的有效控制，从而保证电力设备的可靠运行。从应用的角度对智能控制系统进行反复检测和模拟，对设计的细节进行多次验证，最终选择最合理的方案运用到智能化控制系统中，为电力系统的自动化控制奠定基础。
2我国高低压成套开关设备发展现状
高低压成套开关设备是将电器组件按着一定的连接方式组装成成套的开关设备，在电力输送配电网中发挥着重要的作用。通过对高低压成套开关的控制，实现对整个电力系统的控制，同时也可以保护电力线路的安全。所以高低压成套开关设备的质量和技术水平都会直接影响电力系统工作的可靠性和稳定性。如果高低压成套开关在设备运行的过程中出现故障会对电力系统造成很大的影响，同时对高低压成套开关的检测也会耗费更高的成本。如果将智能化控制系统应用到高低压成套开关设备的控制中，对开关设备进行实时的监控，就可以准确了解开关设备的健康状态，对开关设备可能出现的问题进行提前预判，这样就可以降低开关设备的安全隐患，确保开关设备的正常运行。所以将高低压成套开关设备智能化是非常必要的，也是企业发展需要的关键因素。高低压成套开关设备在电力输配送系统中的重要性也在逐步凸显。在实际输配电系统运行过程中，高低压成套开关设备有输配电系统控制、保护、测量、信号传输、数据转换等多种功能，在多方面结合下确保输配电系统能够持续稳定运行的同时，为人们提供更加详细的用电信息。高低压成套开关设备的实际性能的高低，将会直接影响整个电力系统的运行质量，甚至还可能会影响设备操作人员或者是电力设备本身的安全。高低压成套开关设备全面智能化发展已经是未来发展过程中的必然趋势。
3高低压成套开关设备智能化控制系统设计
3.1系统结构
高低压成套开关设备智能化控制系统将会由柜内环境检测模块、电气运行参数模块及分析评估模块共同组成。各个层次之间的功能是相互完善，相互补充，相互结合的，如果缺少一个层次的功能，就会导致整个在线监测的实际功能无法得到全面的实现。
（1）感知层，该层次包含了诸多传感器设备，其对高低压开关柜的运行状态以及环境信息进行全天候收集，并将信息传递给传输层，为实现智能监测提高基础数据。
（2）传输层，该层次将感知层所收集的诸多信息通过无线传输和有线传输的方式，向数据中心进行传输，让数据中心可以保存高低压开关柜的实际运行数据。
（3）数据层，该层次的主要功能是储存感知层收集的数据，为应用层提供分析数据、信息对比，进而判断高低压开关柜的健康状态、故障问题情况等，作出风险告警。
（4）应用层，应用层是整个智能监测控制系统核心，在该层中，智能监测控制系统通过数据层的数据，利用设定的算法和定值，实现包括高低压开关柜工作状态的监测、开关柜故障诊断和预警、开关柜定检管理、能耗分析、发出执行指令等功能。在多层次功能的帮助下，应用层的实际功能才能够得以实现。
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图1系统结构
3.2系统功能
（１）温度检测。光纤测温技术是当今应用最为广泛的一种非直接接触测量方式，其可以实现在非直接接触的情况下，对高低压开关柜的关键节点温度进行测试，并将实际测试结果通过有线或无线两种传输技术实时传递给控制系统，实现对高低压开关柜的远程监测功能。与其他温度监测技术相比，光纤测温技术是最适合运用到开关柜温度测量的一种测温技术。
（２）实时数据监测。通过诸多传感器、互感器设备，高低压成套开关设备智能化控制系统可以实现对高低压开关柜实时数据采集，对诸多数据进行归纳汇总，然后将汇总后的结果传递给数据中心，数据中心经过运算、比较，把结果推送到运维人员的手上，为检修人员的检修工作提供数据支持。在实际监测过程中，所有实时数据被进行统一管理，相关工作人员可以通过系统来对实时数据和历史数据进行查询，并根据相关工作人员的自身习惯，通过表格、棒图等形式进行显示，让相关工作人员能够直观地发现数据中所存在的问题，加强对开关设备的监控。
（３）故障检测。在实际故障检测过程中，首先传感器所收集到的诸多数据信息将会被传递到分析评估模块中，然后分析评估模块对数据信息进行分析对比来判断高低压成套开关设备的健康情况，若发现有故障问题，就会发出故障警告，通知数据中心派遣专业检修人员进行故障处理。在系统的实际运行过程中，所有故障检测结果将会直接呈现在数据中心的数据分析报告中，并且该数据报告中还有着故障次数以及故障细节内容等方面信息，可以为检修人员提供更加全面的数据和信息参考。
（４）故障警告。本设计中的故障警告功能不仅使用了传统的声音提示和报文提示方式，还引入了短信警告功能，使得相关人员可以通过终端设备，实时接收高低压成套开关设备的故障信息情况，确保第一时间处理故障。而在系统的实际运行过程中，系统将会设置一个判断阈值，当系统在监测过程中发现开关设备有超过该阈值的情况，系统便会自动与数据中心进行数据交互，并通过多种方法通知相关人员对问题处进行人工检测和问题处理。
（５）状态评估。在系统的实际运行过程中，分析评估模块会对传感器所采集到的数据信息技术进行分析处理。分析评估模块将会引入各种评估算法，然后以算法为基础，结合实际评价标准进行评估分析，将评估结果进行输出，传递给数据中心。
4高低压成套开关设备智能化控制系统具体应用
4.1开关柜无线测温
在光纤测温技术的支持下，无线式非接触温度监测方式已经互补取代了传统的有线式接触监测方式。与传统的红外式测温技术只能够局限于全封闭式金属开关柜相比较，光纤测温技术可以有效地规避开关柜中高压环境，起到隔离和绝缘作用，所以光纤测温技术的使用范围更加广泛。但通过现有的应用情况来看，光纤测温技术还有着一些不足之处，最为明显的便是由于其使用的是分散式测温装置，在实际应用过程中有着不够稳定的问题，并且若是应用过程中出现断电或者电力供应不足的情况，可能会引发多种故障。因此电力企业在该技术实际应用过程中，还需要对光纤测温技术的不足之处进行全方位的考虑，有效地对光纤测温技术进行设置，才能确保该技术在实际应用中，发挥出其自身的优点。
4.2能源互联网中的应用
我国下发了泛在电力物联网的相关建设规范，并要求在２０２１年能够初步完成泛在电力物联网的初步建设工作，以此来为我国电网开展新业务、新服务打下坚实基础。在泛在电力物联网建设进程的不断推进下，我国电网已经逐步开始实现能源流、业务流、数据流的三流合一。而高低压成套开关设备智能化控制系统作为一种新型控制系统，其在实际应用过程中不仅可以实现三流合一，促进泛在电力物联网的进一步发展，各个行业之间建立起双向交易、平等共享及业务增值平台，还可以为泛在电力物联网发展过程中引入更多的行业加入新型能源网络的建设上来，促使我国能源网络得以做大做强，拓展能源互联网的新边界。
参考文献
[1]姚光,方锦.高低压成套开关设备智能化控制系统的设计及应用[J].自动化应用,2016(07):95-96.
[2]蔡茂祥．高低压成套开关柜电气设计现状分析及智能化发展方向［Ｊ］．城市建设理论研究：电子版，２０１７（９）：２０－２１．