环网供电技术日益成熟，而环网柜以其体积小、结构紧凑、设备便当、保护简略、安全可靠、便当供电等诸多利益而被广泛应用，随着电力工业的快速展开及智能配电网的制作，对供电质量和可靠性的要求不断前进。环网柜要求小型化、智能化、网络化，具有配网自动化的功用。现在国内外大部分的做法是使用现有的产品，在一般环网柜的基础上装备电流互感器、电压互感器、电动操作安排、毛病指示器、继电保护模块、配电终端单元等，能够使环网柜具有测控与保护功用，完结环网柜基础智能化。

传统DTU的架构是中心单元加外围部件，还配备了备用电源及通讯模块。其不足之处：（1）DTU里边的功用部件过于冗繁，造成DTU自身体积较大，在设备及保护上不便当；（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出现毛病，简略造成环网柜整个二次控制回路掉电，不利于前进供电的可靠性；（3）环网柜里一些模块的功用重复，如一些环网柜在配备DTU的一同还在每个环网柜间隔上配备看门狗设备，功用重复太多，不利于设备整体功用及功用的优化；（4）环网柜整体结构远没有到达志向的架构，各功用模块之间的协作没有完结优化组合。针对以上问题，提出一种新型集中式智能环网柜方案。首先对环网柜本体进行小型化改造，其次对环网柜的操作安排、集中式智能控制器、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，完结环网柜的不间断通讯。

1集中式智能环网柜总体方案智能环网柜是使用现代的电力电子、自动化控制、传感测量等技术将10kV负荷开关柜、断路器柜、熔断器柜、互感器与保护设备、通讯设备、计量外表等模块组合在一同，完结电网一次设备与二次设备的出色结合。集中式智能环网柜整体结构如图1所示。

集中式智能环网柜首要包含环网柜本体、操作安排、互感器、集中式智能控制器、通讯终端、智能电源等。本方案选用的组合式光电互感器能够给电源系统充电和供应环网柜各回路电流电压信号。电源系统能够给环网柜各回路供应操作电源，并配备了后备电源，在环网柜进线失电时能够继续供应作业电源。方案中选用的集中式智能控制器，设备便当、体积小巧，和传统DTU的中心单元适当，能够很好的监测环网柜每回路的电气量和非电气量信号。集中式智能控制器将搜集到的信号处理之后传输给通讯终端，由通讯终端完结环网柜对外通讯，完结环网柜的配网自动化功用。

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、操作安排室、电缆室和母线连接室（部分柜有）。本方案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利益；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、可防内燃弧等利益。充当隔绝开关运用，供应一个明显的断点，便当保护与检修。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，环网柜整体上具有可靠的安全性、优异的开关动作，结构紧凑及免保护等特色。

2.2操作安排环网柜的操作安排能够对环网柜的开关本体进行操作，然后完结环网柜的合分闸动作，首要能够分为手动安排和和弹簧操作安排。手动操作安排是一种靠人手进行分合闸操动的操作安排；弹簧操作安排是一种使用已储能的弹簧作为动力来操动的安排，其弹簧的储能是通过电动机驱动来完结的。环网柜操作安排的可靠性是确保环网柜供电可靠性的条件，从前的操作安排过于简略，只是单纯的完结合分闸动作，但是智能环网柜要求其操作安排有必要向智能化的方向展开。操作安排的通用性应进一步前进，能够满足常见的如DC24V、DC48V、DC110V、DC220V、AC220V等电压等级；电动操作设备在承受用户操作指令后，首先要判别操作条件是否满足，如不满足“五防联锁”闭锁条件时，控制设备会给用户明晰提示，以便当用户进行处理。操作安排自身应具有机械五防的要求，确保安排的正常动作。

2.3互感器互感器是用来给环网柜的保护设备供应电流、电压信号，然后完结继电保护功用，电压互感器能够为环网柜的控制回路供应操作电源。本方案选用的互感器为组合式光电互感器，具有体积小、重量轻、抗干扰功用好等利益，有利于环网柜测量精度的前进。该互感器还配备防开路保护模块，运用一体化规划，确保光电式互感器在发生毛病时不会感应出高电压，使人身和设备免受损害，最大极限地前进设备运用的安全性。

2.4集中式智能控制器本方案提出的集中式智能控制器，是集数据搜集与监控（SCADA）功用、继电保护、毛病检测、长途控制、馈线自动化于一体的智能配电终端。控制器能够可靠的对环网柜进行监控，一同会协作配电子站、主站完结配电线路的正常监控和毛病辨认、隔绝和非毛病区段恢复供电，完结配电自动化。本方案选用的集中式智能控制器具有如下特色：（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、智能化方向展开。（2）控制器能够一同电流搜集互感器的保护侧和测量侧电流，不需求再装备独自的保护模块，既能满足对电流测量精度的要求也能满足在毛病时可靠的动作。这样能够节约环网柜的整体空满足环网柜向小型化、智能化的方向展开。（3）将环网柜中的一些功用模块都整合在控制器傍边，整个柜子会更加简练。（4）控制器搜集的信号丰盛，保护功用全面，低气压事故、超温、设备异常等都能做到保护跳闸和毛病报警。（5）整个环网柜的保护量会减小，操作起来更加方面，以后会完结免保护。

2.5通讯终端通讯终端将集中式智能控制器的电信号转换为光信号，以便智能环网柜安全可靠的与主站／子站通讯，通讯速度快能够完结对环网柜实时在线监控以及配电网中毛病的快速处理。通讯终端配备以太网接口、GPRS／CDMA通讯接口、RS‐232／485接口，完结主站／子站的不间断通讯。

2.6智能电源环网柜的操作安排、控制器、通讯终端等二次设备都需求完结不间断供电。为了前进供电的可靠性，要求在供电电源失电时，二次回路依然会有电源，能够继续可靠的动作，环网柜中有必要具有备用电源。为了前进供电电源的可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，确保整个柜子的二次回路继续供电。（2）当环网柜的两条进线都失电的时分，为了使二次回路继续带电，需求由备用电源继续供电。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。为了前进供电的可靠性，本电源方案选用蓄电池与超极电容相结合，两种电源可互为备用，能够进一步前进供电的可靠性。智能电源的方案如图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，可靠的对后备电源进行恒压、恒流充电。

（2）保护功用。包含过流保护、过压保护以及输出短路保护、过放电保护。

（3）不间断供电功用。交流电源与后备电源的控制回路彼此独立，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。活化方法能够设置自动守时活化也能够手动控制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系统中的应用，如图3所示

图3是通过集中式智能环网柜构建的一个配网自动化系统，在正常作业的时分，集中式智能控制器搜集环网柜每个间隔信号，然后通过通讯网络对配网主站进行通讯，采取的通讯方法有光纤、无线等。在配网主站能够清楚具体的看到环网柜每个开关的状况、电气量及非电气量信息。当在F1处发生毛病时，毛病上游处变电站A的出线断路器K1及环网柜1的两个进线K11和K12均能检测到毛病信号，而毛病下流处的K22则检测不到毛病信号。集中式智能控制器将搜集到的毛病信号传输到配网主站，配网主站对毛病信号进行分析和逻辑判别，毛病点肯定位于两端信号不通35第3期魏永乐，等：集中式智能环网柜方案

的区段，两端都能或许都不能检测到毛病信号的区段则不是毛病线路，所以可快速简略的将毛病点定位在K12和K21之间。开关K12会跳闸，开关K21坚持分闸状况并闭锁，将毛病区段切除。配网主站接收到隔绝成功信息，通过调度自动化系统将开关K11合闸，恢复非毛病区域供电。同理，当在F2处发生毛病时，集中式智能控制器将搜集到的毛病信号传输到配网主站，配网主站对毛病信号进行分析和逻辑判别。通过毛病点处在两端感受到信号不通的区段的判据，将毛病定位在K22和K31之间。开关K3会跳开然后自动重合，开关K31、K22跳开后不再闭合，将毛病区段切除。配网主站接收到隔绝成功信息，通过调度自动化系统将开关K21合闸，恢复非毛病区域供电。在整个过程中，从发现毛病到毛病隔绝最终将非毛病区域恢复供电所需求的时刻非常的少，能够最大极限的前进供电的可靠性，这是选用智能环网柜的优越性地址

4结束语本文提出了一种只保存传统DTU中心单元的集中式智能环网柜方案，该方案优化了环网柜结构，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，前进了供电的可靠性；减小了环网柜的体积，完结了环网柜的小型化。