环网供电技能日益成熟，而环网柜以其体积小、结构紧凑、设备便利、维护简略、安全牢靠、便利供电等诸多长处而被广泛应用，随着电力工业的快速开展及智能配电网的建造，对供电质量和牢靠性的要求不断进步。环网柜要求小型化、智能化、网络化，具有配网主动化的功用。现在国内外大部分的做法是利用现有的产品，在一般环网柜的基础上配置电流互感器、电压互感器、电动操作组织、故障指示器、继电维护模块、配电终端单元等，可以使环网柜具有测控与维护功用，完成环网柜基础智能化。

传统DTU的架构是中心单元加外围部件，还装备了备用电源及通讯模块。其不足之处：（1）DTU里面的功用部件过于冗繁，造成DTU自身体积较大，在设备及维护上不便利；（2）造成环网柜对DTU的依赖性增强，如现在许多环网柜运用的是DTU自带后备电源，如果DTU出现故障，简略造成环网柜整个二次操控回路掉电，不利于进步供电的牢靠性；（3）环网柜里一些模块的功用重复，如一些环网柜在装备DTU的一起还在每个环网柜距离上装备看门狗设备，功用重复太多，不利于设备全体功用及功用的优化；（4）环网柜全体结构远没有到达抱负的架构，各功用模块之间的合作没有完成优化组合。针对以上问题，提出一种新型集中式智能环网柜计划。首先对环网柜本体进行小型化改造，其次对环网柜的操作组织、集中式智能操控器、智能电源等作了智能化处理，最终对环网柜通讯模块进行改造，完成环网柜的不间断通讯。

1集中式智能环网柜总体计划

智能环网柜是利用现代的电力电子、主动化操控、传感丈量等技能将10kV负荷开关柜、断路器柜、熔断器柜、互感器与维护设备、通讯设备、计量仪表等模块组合在一起，完成电网一次设备与二次设备的杰出结合。集中式智能环网柜全体结构如图1所示。

集中式智能环网柜首要包含环网柜本体、操作组织、互感器、集中式智能操控器、通讯终端、智能电源等。本计划选用的组合式光电互感器可以给电源体系充电和供给环网柜各回路电流电压信号。电源体系可以给环网柜各回路供给操作电源，并装备了后备电源，在环网柜进线失电时可以持续供给作业电源。计划中选用的集中式智能操控器，设备便利、体积小巧，和传统DTU的中心单元相当，可以很好的监测环网柜每回路的电气量和非电气量信号。集中式智能操控器将收集到的信号处理之后传输给通讯终端，由通讯终端完成环网柜对外通讯，完成环网柜的配网主动化功用。

2集中式环网柜的构成

2.1环网柜本体环网柜的本体结构分为气箱、操作组织室、电缆室和母线连接室（部分柜有）。本计划中环网柜本体选用上断路器下负荷开关的形式。断路器具有体积小、重量轻、适于频繁操作、灭弧能力强、机械寿数及电气寿数长等长处；负荷开关选用三工位、真空灭弧的开关本体，具有全绝缘、断口可视、可防内燃弧等长处。充任阻隔开关运用，供给一个显着的断点，便利维护与检修。整组柜子选用共箱式结构，开关设备和硬母线密闭在同一个金属封闭外壳内，一般选用SF6作为灭弧介质和绝缘介质，环网柜全体上具有牢靠的安全性、优异的开关动作，结构紧凑及免维护等特点。

2.2操作组织环网柜的操作组织可以对环网柜的开关本体进行操作，然后完成环网柜的合分闸动作，首要可以分为手动组织和和绷簧操作组织。手动操作组织是一种靠人手进行分合闸操动的操作组织；绷簧操作组织是一种利用已储能的绷簧作为动力来操动的组织，其绷簧的储能是经过电动机驱动来完成的。环网柜操作组织的牢靠性是保证环网柜供电牢靠性的条件，曾经的操作组织过于简略，只是单纯的完成合分闸动作，可是智能环网柜要求其操作组织有必要向智能化的方向开展。操作组织的通用性应进一步进步，可以满意常见的如DC24V、DC48V、DC110V、DC220V、AC220V等电压等级；电动操作设备在接受用户操作指令后，首先要判别操作条件是否满意，如不满意“五防联锁”闭锁条件时，操控设备会给用户清晰提示，以便利用户进行处理。操作组织自身应具有机械五防的要求，保证组织的正常动作。

2.3互感器互

感器是用来给环网柜的维护设备供给电流、电压信号，然后完成继电维护功用，电压互感器可以为环网柜的操控回路供给操作电源。本计划选用的互感器为组合式光电互感器，具有体积小、重量轻、抗干扰功用好等长处，有利于环网柜丈量精度的进步。该互感器还装备防开路维护模块，运用一体化规划，保证光电式互感器在产生故障时不会感应出高电压，使人身和设备免受危害，最大极限地进步设备运用的安全性。

2.4集中式智能操控器

本方案提出的集中式智能操控器，是集数据收集与监控（SCADA）功用、继电维护、故障检测、远程操控、馈线主动化于一体的智能配电终端。操控器可以牢靠的对环网柜进行监控，一起会合作配电子站、主站完成配电线路的正常监控和故障识别、阻隔和非故障区段康复供电，完成配电主动化。本计划选用的集中式智能操控器具有如下特点：（1）制器自身的体积小巧，可扩展性较好，有助于环网柜向小型化、智能化方向开展。（2）操控器可以一起电流收集互感器的维护侧和丈量侧电流，不需求再配置单独的维护模块，既能满意对电流丈量精度的要求也能满意在故障时牢靠的动作。这样可以节约环网柜的全体空满意环网柜向小型化、智能化的方向开展。（3）将环网柜中的一些功用模块都整合在操控器傍边，整个柜子会愈加简练。（4）操控器收集的信号丰厚，维护功用全面，低气压事故、超温、设备异常等都能做到维护跳闸和故障报警。（5）整个环网柜的维护量会减小，操作起来愈加方面，以后会完成免维护。

2.5通讯终端通

讯终端将集中式智能操控器的电信号转换为光信号，以便智能环网柜安全牢靠的与主站／子站通讯，通讯速度快可以完成对环网柜实时在线监控以及配电网中故障的快速处理。通讯终端装备以太网接口、GPRS／CDMA通讯接口、RS‐232／485接口，完成主站／子站的不间断通讯。

2.6智能电源环网柜的操作

组织、操控器、通讯终端等二次设备都需求完成不间断供电。为了进步供电的牢靠性，要求在供电电源失电时，二次回路仍然会有电源，可以持续牢靠的动作，环网柜中有必要具有备用电源。为了进步供电电源的牢靠性本电源的规划首要选用了如下方法：（1）环网柜一般选用双进线，两条进线互为备用给电源的充电模块供电，当其中一条进线失电时，由继电器将另一条进线的220V电源转给充电模块，保证整个柜子的二次回路持续供电。（2）当环网柜的两条进线都失电的时分，为了使二次回路持续带电，需求由备用电源持续供电。现在首要的备用电源是不间断电源（UPS）和蓄电池，还有的选用超级电容供电。为了进步供电的牢靠性，本电源计划选用蓄电池与超极电容相结合，两种电源可互为备用，可以进一步进步供电的牢靠性。智能电源的计划如图2所示。

智能电源的电源办理模块首要功用：

（1）充电功用。在充电电源有电时，牢靠的对后备电源进行恒压、恒流充电。

（2）维护功用。包括过流维护、过压维护以及输出短路维护、过放电维护。

（3）不间断供电功用。交流电源与后备电源的操控回路彼此独立，在一方出现问题时不影响二次设备的正常供电。

（4）告警功用。在充电电源失电、电池欠压、过压、过热等异常情况以及电池活化时发出告警信号。

（5）电池活化功用。活化方式可以设置主动定时活化也可以手动操控活化或远方遥控活化。3集中式智能环网柜的应用集中式智能环网柜在城市小区智能配电体系中的应用，如图3所示

图3是经过集中式智能环网柜构建的一个配网主动化体系，在正常作业的时分，集中式智能操控器收集环网柜每个距离信号，然后经过通讯网络对配网主站进行通讯，采取的通讯方式有光纤、无线等。在配网主站可以清楚详细的看到环网柜每个开关的状态、电气量及非电气量信息。当在F1处产生故障时，故障上游处变电站A的出线断路器K1及环网柜1的两个进线K11和K12均能检测到故障信号，而故障下流处的K22则检测不到故障信号。集中式智能操控器将收集到的故障信号传输到配网主站，配网主站对故障信号进行剖析和逻辑判别，故障点肯定坐落两头信号不通35第3期魏永乐，等：集中式智能环网柜计划

的区段，两头都能或者都不能检测到故障信号的区段则不是故障线路，所以可快速简略的将故障点定位在K12和K21之间。开关K12会跳闸，开关K21坚持分闸状态并闭锁，将故障区段切除。配网主站接收到阻隔成功信息，经过调度主动化体系将开关K11合闸，康复非故障区域供电。同理，当在F2处产生故障时，集中式智能操控器将收集到的故障信号传输到配网主站，配网主站对故障信号进行剖析和逻辑判别。经过故障点处在两头感受到信号不通的区段的判据，将故障定位在K22和K31之间。开关K3会跳开然后主动重合，开关K31、K22跳开后不再闭合，将故障区段切除。配网主站接收到阻隔成功信息，经过调度主动化体系将开关K21合闸，康复非故障区域供电。在整个过程中，从发现故障到故障阻隔最终将非故障区域康复供电所需求的时间非常的少，可以最大极限的进步供电的牢靠性，这是选用智能环网柜的优越性地点

4总结

本文提出了一种只保留传统DTU中心单元的集中式智能环网柜计划，该计划优化了环网柜结构，剔除了环网柜中一些功用重复的部分；减小了环网柜对功用模块的依赖性，进步了供电的牢靠性；减小了环网柜的体积，完成了环网柜的小型化。