邵建國，管瑞良

(常熟開關(guān)制造有限公司，常熟 215500)

0 引言

低壓智能配電系統(tǒng)是一種面向各行業(yè)用戶端的供配電管理解決方案，依托計(jì)算機(jī)技術(shù)、網(wǎng)絡(luò)技術(shù)、控制技術(shù)將具有通信接口的智能低壓配電元件連接起來實(shí)施智能管理，通過遙測(cè)和遙控實(shí)現(xiàn)電力負(fù)荷的合理調(diào)配，有利于提升配電系統(tǒng)可靠性、提高用電管理效率，降低用戶用電成本。

1 斷路器智能配電管理方案

隨著國民經(jīng)濟(jì)的迅猛發(fā)展，用電需求呈現(xiàn)高速增長的趨勢(shì)。節(jié)能減排推進(jìn)過程中，對(duì)智能配電系統(tǒng)用能設(shè)備和用能區(qū)域提出了電能計(jì)量的要求。斷路器作為一種廣泛使用的配電電器，是低壓配電系統(tǒng)的重要電器元件。低壓配電系統(tǒng)中，底層設(shè)備就是各類斷路器，其本身就具備了保護(hù)和電能分配的功能，對(duì)于傳統(tǒng)電力儀表，斷路器集成高精度測(cè)量方案與其進(jìn)行電力參數(shù)采集相比，具有無需外置高精度互感器、能夠減少接線節(jié)點(diǎn)、可以降低電器柜占用空間等優(yōu)點(diǎn)。因此斷路器測(cè)量保護(hù)一體化的智能配電管理解決方案更具優(yōu)勢(shì)。

2 塑殼斷路器測(cè)量保護(hù)一體化智能配電管理的實(shí)現(xiàn)

筆者所在單位一直致力于研究新型智能配電產(chǎn)品，為滿足高精度測(cè)量一體化，尤其性能符合IEC 61557-12標(biāo)準(zhǔn)、應(yīng)用滿足IEC 60364-8-1 電氣設(shè)計(jì)規(guī)范要求，公司又進(jìn)一步進(jìn)行了開發(fā)，設(shè)計(jì)了斷路器外置式FMD3電量測(cè)量裝置如圖1所示，其基本特征為：(1)高精度測(cè)量，支持全電量采集，電流測(cè)量范圍寬。(2)無線傳輸，測(cè)量數(shù)據(jù)通過ZigBee無線網(wǎng)絡(luò)專用協(xié)議安全傳輸，組網(wǎng)便捷。(3)易于集成，適配CM3系列塑殼斷路器，實(shí)現(xiàn)測(cè)量保護(hù)一體化智能升級(jí)。(4)圖2為MCCB與能效管理系統(tǒng)的對(duì)接示意圖，它支持與智能配電系統(tǒng)管理平臺(tái)互聯(lián)，有利于實(shí)現(xiàn)負(fù)荷的遠(yuǎn)程自動(dòng)投切。(5)安裝接線簡單，便于系統(tǒng)設(shè)計(jì)和集成，降低用戶運(yùn)行成本。

圖1 MCCB測(cè)量保護(hù)一體化方案

圖2 MCCB與能效管理系統(tǒng)的對(duì)接

2.1 FMD3電量測(cè)量裝置介紹

FMD3電量測(cè)量裝置配套CM3熱磁式塑殼斷路器設(shè)計(jì)，規(guī)格覆蓋 CM3-100/250/400/630，可完整集成配置出廠，安裝簡便，無需額外提供電源，無需外接電流互感器，大大簡化了現(xiàn)場接線過程，降低了安裝成本。該裝置內(nèi)置高精度羅氏電流互感器，測(cè)量范圍廣，結(jié)合專用計(jì)量芯片，保證了電流從數(shù)安培到幾百安培的精確測(cè)量，電流、電壓精度達(dá)0.5級(jí)，有功功率、有功電能達(dá)1級(jí)，性能符合IEC 61557-12(GB/T 18216.12)《性能測(cè)量和監(jiān)控裝置》標(biāo)準(zhǔn)class 1級(jí)，同時(shí)滿足IEC 60364-8-1《能源效率》對(duì)低壓配電系統(tǒng)四級(jí)網(wǎng)絡(luò)中間配電板的相關(guān)要求。

另外，F(xiàn)MD3電量測(cè)量裝置支持多種功能選擇：(1)可選配顯示模塊，顯示方式靈活，支持就地安裝、柜門安裝，即插即用。(2)可選配FMDJ無線接收模塊，與FMD3電量測(cè)量裝置采用專用協(xié)議經(jīng)ZigBee無線網(wǎng)絡(luò)連接，另外無線接收模塊還提供一路RS485通信接口，用于與智能配電系統(tǒng)平臺(tái)進(jìn)行互聯(lián)。(3)可選配FZT3-W狀態(tài)上傳模塊，滿足斷路器狀態(tài)上傳要求，適配電操，實(shí)現(xiàn)斷路器的遠(yuǎn)程合分控制，滿足智能配電系統(tǒng)負(fù)載調(diào)控的要求。(4)還可選配溫度測(cè)量功能，溫度傳感器內(nèi)置集成，無需任何連線，實(shí)現(xiàn)母排溫度監(jiān)測(cè)。

FMD3測(cè)量裝置主要技術(shù)指標(biāo)如表1所示。

FMD3主要技術(shù)指標(biāo) 表1

2.2 常熟開關(guān)智能配電軟件介紹

根據(jù)低壓配電系統(tǒng)實(shí)施智能配電管理的需求，常熟開關(guān)結(jié)合現(xiàn)場總線技術(shù)、無線技術(shù)、云端技術(shù)，為各類配電系統(tǒng)用戶推出了CBMC智能配電云管理平臺(tái)、CPME局域網(wǎng)管理系統(tǒng)和CEPA3現(xiàn)場智能一體機(jī)三種形式的能效管理平臺(tái)，實(shí)現(xiàn)了資產(chǎn)管理、主動(dòng)運(yùn)維、全天候運(yùn)檢管理、故障快速、配電數(shù)據(jù)分析等功能。

2.2.1 CBMC智能配電云管理平臺(tái)

CBMC智能配電云管理平臺(tái)實(shí)現(xiàn)方式如圖3所示，為用戶提供了一種低成本、部署快、多功能、易維護(hù)的云端能效管理方案，能夠與公司智能化斷路器產(chǎn)品無縫整合，用戶無需購買監(jiān)控軟件，無需配備現(xiàn)場監(jiān)控電腦，能大幅降低用戶系統(tǒng)成本。

圖3 CBMC智能配電云管理平臺(tái)實(shí)現(xiàn)

CBMC智能配電云管理平臺(tái)提供全面的配電管理功能，包括配電、能耗、事件、維護(hù)、資產(chǎn)、系統(tǒng)等管理。用戶通過CBMC智能配電云管理平臺(tái)可快速查看現(xiàn)場智能配電產(chǎn)品的工作運(yùn)行狀況，另外通過公司微信公眾號(hào)提供的訂閱功能，用戶無需安裝應(yīng)用就能在手機(jī)端實(shí)現(xiàn)設(shè)備管理和各種事件提醒的推送，功能更加便捷。

2.2.2 CPME局域網(wǎng)管理系統(tǒng)

CPME局域網(wǎng)管理系統(tǒng)是由FNG1網(wǎng)關(guān)、CPME設(shè)備配置軟件、CPME服務(wù)器端軟件組成的，其局域網(wǎng)管理系統(tǒng)平臺(tái)實(shí)現(xiàn)如圖4所示。與CBMC智能配電云管理平臺(tái)具有通用性和延續(xù)性，其將本地監(jiān)控系統(tǒng)與云平臺(tái)監(jiān)控系統(tǒng)統(tǒng)一化處理，并兼容現(xiàn)有的各類智能配電產(chǎn)品，充分考慮了現(xiàn)有智能化產(chǎn)品的匹配以及今后智能配電系統(tǒng)的升級(jí)。

圖4 CPME局域網(wǎng)管理系統(tǒng)平臺(tái)實(shí)現(xiàn)

2.2.3 CEPA3現(xiàn)場智能一體機(jī)

針對(duì)小型智能配電系統(tǒng)低成本和設(shè)備現(xiàn)場管理的要求， CEPA3智能配電一體機(jī)為用戶提供了低價(jià)高效的能效管理方案，圖5為CEPA3智能配電一體機(jī)平臺(tái)實(shí)現(xiàn)示意圖。

圖5 CEPA3智能配電一體機(jī)平臺(tái)實(shí)現(xiàn)

CEPA3智能配電一體機(jī)采用Cortex A8 嵌入式ARM系統(tǒng)、工業(yè)級(jí)Windows CE 操作系統(tǒng)，集監(jiān)控主機(jī)、監(jiān)控軟件、數(shù)據(jù)采集器和Modbus TCP網(wǎng)關(guān)于一體，功能豐富，組網(wǎng)簡單，成本相對(duì)低廉。通過直觀的圖形化界面操作，可以實(shí)現(xiàn)現(xiàn)場配電柜內(nèi)電氣設(shè)備狀態(tài)、測(cè)量數(shù)據(jù)、整定數(shù)據(jù)、事件記錄、歷史數(shù)據(jù)等的顯示，還可以實(shí)現(xiàn)修改斷路器整定參數(shù)、控制斷路器合分閘等功能。另外CEPA3還具備短消息通知報(bào)警功能，方便用戶對(duì)配電系統(tǒng)故障的快速響應(yīng)和處理。

3 結(jié)束語