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高压负荷开关的智能化控制系统智能化控制系统在高压负荷开关中的应用高压负荷开关是电力系统中重要的组件之一，负责配置和控制电力传输和分配的过程。
在过去，传统的高压负荷开关主要依靠人工操作和传统的电气控制装置来实现。
然而，随着科技的发展和智能化技术的普及，高压负荷开关的智能化控制系统逐渐被引入，为电力系统的运行提供了更高效、更可靠的解决方案。
智能化控制系统的基本原理是利用先进的传感器、监控设备和通信技术，实现对高压负荷开关的远程监测、故障诊断和自动控制。
通过对高压负荷开关进行数据采集和处理，智能化控制系统能够实时监测开关的状态变化、电流电压情况以及温度和湿度等环境参数，从而及时判断和预警潜在的故障风险。
智能化控制系统在高压负荷开关中的应用主要体现在以下几个方面：1. 远程监测和控制：借助智能化控制系统，操作人员可以实时远程监测和控制高压负荷开关的运行状态，无需亲自到现场进行操作。
这大大提高了操作人员的工作效率，并减少了潜在的人身安全风险。
2. 故障检测和诊断：智能化控制系统能够准确地监测高压负荷开关的工作状态，并及时发现潜在的故障问题。
系统可以通过对比历史数据和分析故障模型，进行故障诊断和预测，促使维护人员及时采取措施进行修复，减少故障对电力系统的影响。
3. 节能和优化管理：智能化控制系统可以通过对用电量的监测和分析，提供电力系统的负荷预测和优化建议。
通过合理调整高压负荷开关的运行模式和配电策略，系统可以实现能源的有效利用，降低电力系统的运行成本。
4. 安全保护和预警：智能化控制系统通过对高压负荷开关的电流、电压、温度和湿度等参数的监测，能够及时预警潜在的安全风险。
一旦系统检测到异常情况，会立即发出警报，并采取相应的安全措施，保护设备和运行人员的安全。
然而，实现高压负荷开关智能化控制系统也面临一些挑战。
首先，智能化控制系统的设计需考虑到高压负荷开关的特殊工作环境，如高温、高压和恶劣气候等。
系统需要具备强大的抗干扰能力和可靠的稳定性，以确保其正常运行。
高压低压配电柜的监控与远程控制系统高压低压配电柜是电力系统中重要的设备，用于电能的输送、分配和控制。
为了确保电力系统的稳定运行和安全性，监控与远程控制系统在配电柜中扮演着重要的角色。
本文将介绍高压低压配电柜监控与远程控制系统的功能和优势。
I. 简介高压低压配电柜监控与远程控制系统是一种集中管理和控制配电柜的系统，通过传感器和控制器实现远程监测和控制。
该系统可以对配电柜的运行状态、电流负荷、温度和电压等参数进行实时监控，并根据需要进行远程控制和调整。
II. 功能1. 实时监测高压低压配电柜监控与远程控制系统可以实时监测配电柜的各项参数，如电流、电压、温度等。
通过传感器获取这些数据，并通过通信模块传输到监控中心，实现对配电柜的全面监测。
2. 预警功能该系统具有故障预警功能，可以提前发现配电柜内部的异常情况。
当配电柜出现过载、温度异常或其他故障时，系统会及时发送警报，以便进行及时处理，避免可能的事故发生。
3. 远程控制高压低压配电柜监控与远程控制系统使得对配电柜的远程调控成为可能。
监控中心可以通过该系统对配电柜进行操作，如开关控制、负荷调整等，从而实现远程管理和运维。
III. 优势1. 提高运维效率通过远程监控和控制，高压低压配电柜的运维人员可以实时获取配电柜的状态信息，从而能够更加迅速地响应和处理各种异常情况。
这有效地提高了运维效率，减少了人力成本。
2. 增强安全性监控系统的预警功能可以提前发现潜在的故障风险，避免了可能导致事故的情况发生。
同时，远程控制功能使得运维人员可以在不接近高危电气设备的情况下进行操作，进一步提高了操作人员的安全性。
3. 降低故障停电时间配电柜故障时，及时的诊断和处理非常重要。
监控与远程控制系统能够迅速发现故障并进行远程控制，减少了故障停电的时间，提高了电力供应的可靠性。
IV. 应用案例1. 工业领域在工业生产中，高压低压配电柜的稳定运行至关重要。
监控与远程控制系统可以帮助工厂监测设备负荷、故障状态等，及时采取措施，保证电力供应的稳定和生产的连续性。
- 23 -高 新 技 术通过添加开关柜设备，对电力系统的各种参数进行实时采集和监测[1]，不仅能够提高工作效率，还能够对系统的运行状态进行分析，在系统运行异常的情况下能够及时处理，在一定程度上避免事故发生。
智能操控系统可以将电力系统的运行数据进行集中管理，有助于提高运行效率。
通过动态指示反映设备状态，为操作人员提供保障。
同时，使用智能操控系统可以减少资源投入，在一定程度能够降低运营成本，使系统的可靠性得到提升。
由于传统的智能开关柜的制造成本高，需要集成更多的电子设备和传感器，增加了操控过程中安装调试难度[2]。
智能开关柜的电子元件较多，出现故障的概率不断增加，电源的质量和稳定性问题得不到控制。
同时，在与外部网络进行连接过程中，存在攻击和信息泄露的风险，因此这些缺陷会导致结果难以符合预期[3]。
基于上述背景，本次研究以控制器件温升作为判断条件，优化10kV 高压开关柜智能操控，设计基于单片机的10kV 高压开关柜智能操控系统，并结合实际情况进行试验分析，验证方法性能。
1 智能操控系统硬件设计本次设计的基于单片机控制的高压开关柜智能操控系统以TE 215G 为核心，具体如下。
1.1 单片机设计TE 215G 单片机的标准功能完全符合设计要求，具有3k 字节的Flash 闪存，可存储数据，128字节内存RAM 。
通信接口为全双工结构，系统内部具有振荡器，I/O 口负责数据和控制信号传输。
当单片机的吸流较小时，I/O 口要上拉电阻[4]。
具体的硬件系统设计图如图1所示。
本次选取的单片机具有2个数据指针，2个计数器T 0、T 1。
T 0作为时钟信号控制智能芯片的CP 口，T 1与通信芯片的RT/CP 连接，能够在信号检测过程中进行计数。
INT 0为中断单片机，通过键盘来中断信号输入。
在主控系统中，不同端口的连接功能均不相同。
P 0口能够进行A/D 数据转换，是总线路的复用口。
P 1口为控制信号引脚的连接口，通常为双向的I/O 口。
高压开关的自动化控制和远程监控系统高压开关是电力系统中最常见且重要的设备之一。
它在电网中担任着开关和分离电流的关键角色。
随着科技的迅猛发展，高压开关的自动化控制和远程监控系统得以应用，为电力系统的运行和维护带来了许多便利和优势。
自动化控制是高压开关系统中的核心要素之一。
传统的高压开关需要人工操作，操作人员需要直接接触高压电设备，存在一定的安全风险。
而自动化控制系统可以实现高压开关的自动运行，减少人工干预，提高操作的安全性和稳定性。
高压开关的自动化控制系统通常由传感器、执行器、控制器和通信模块等组成。
传感器用于监测开关的工作状态，如电压、电流、温度等参数。
执行器根据控制器的指令控制开关的通断状态。
控制器根据传感器的反馈信息和预设的控制逻辑，决定执行器的动作。
通信模块用于与上级监控系统进行数据交互。
自动化控制系统可以实现高压开关的自动开关、故障诊断和状态监测。
通过对传感器获取到的数据进行处理，控制器可以实时监测开关的工作状态，比如监测线路的电压、电流和温度等参数是否正常。
当发生故障时，自动化控制系统可以迅速做出反应，并采取相应的措施，如切断故障回路，保护电力系统的安全运行。
此外，自动化控制系统还可以记录和保存开关的运行数据，为后续的运维和故障分析提供依据。
远程监控系统是高压开关的另一个重要组成部分。
传统的高压开关监控通常需要有人在现场进行实时监测和操作，这在远程或复杂环境下存在一定的困难。
而远程监控系统可以通过网络将高压开关的实时状态信息传输到监控中心或者操作员的终端设备上，实现远程的实时监控和远程操作。
远程监控系统通常由传感器、数据传输设备、监控中心和终端设备等组成。
传感器用于获取开关的实时参数信息，数据传输设备将这些信息通过网络传输到监控中心。
监控中心可以实时监测多个高压开关的状态，并可以向终端设备发送控制指令。
终端设备可以是电脑、手机或者平板等，操作员可以通过这些设备实现对远程开关的监控和远程控制。
高压低压配电柜的远程监控与控制技术介绍近年来，随着工业自动化程度的提高和电力系统的不断发展，高压低压配电柜的远程监控与控制技术也得到了广泛的应用。
该技术通过网络连接，实现对配电柜的实时监测和远程控制，大大提高了配电系统的管理效率和安全性。
本文将介绍高压低压配电柜的远程监控与控制技术及其应用。
一、远程监控系统的概述远程监控系统是指通过网络实现对设备或系统的实时监测和控制的技术。
对于高压低压配电柜来说，远程监控系统可以监测电能的使用情况、设备运行状态以及异常情况的发生。
通过远程监控系统，用户可以随时随地了解配电柜的工作情况，并能对设备进行远程控制，以提高电力系统的管理效率。
二、远程监控系统的组成远程监控系统通常由传感器、数据采集设备、网络传输设备和监控终端组成。
传感器负责从配电柜获取各种信息，如电流、电压、温度等。
数据采集设备将传感器采集到的数据进行采集和处理，然后通过网络传输设备传输给监控终端。
监控终端可以通过软件界面实时显示配电柜的工作状态，并可以对设备进行远程控制。
三、远程监控系统的功能1. 实时监测：远程监控系统可以实时监测配电柜的工作状态，包括电压、电流、功率、温度等，用户可以随时查看设备的运行情况。
并通过数据分析来判断设备的工作情况，及时发现并处理异常情况。
3. 告警管理：远程监控系统可以设置告警规则，一旦监测到异常情况，会发送报警信息给相关人员，以便及时采取措施。
4. 远程控制：远程监控系统可以通过网络远程控制配电柜的各种操作，如开关控制、参数调整等，方便用户在远程情况下对设备进行操作。
四、远程监控系统的应用1. 工业领域：在工业生产中，远程监控系统可以实时监测生产线的配电柜，及时发现设备故障，提高生产效率和安全性。
2. 商业建筑：商业建筑中的配电柜通常较为庞大，远程监控系统可以方便对其进行远程监测和控制，提高建筑的能源管理效率。
3. 电力系统：在电力系统中，远程监控系统可以对高压低压配电柜进行实时监测，减少巡检人员的工作量，提高配电系统的安全性和稳定性。
9.12 高压开关设备智能在线监控系统每面开关柜均配置一套智能在线监控系统，配合全站在线监测系统监视开关柜触头和电缆头温升、柜内温湿度、电能质量等，智能在线监控系统在开关柜就地采用智能组件模式，实现功能包括: 电能质量监测、柜内环境温湿度监测(二湿二温)、触头及接点温升在线监测(要求实现无线、无源测温)以及将监控数据上传至后台监控系统；实现就地/远程控制断路器/隔离开关手车电动摇进、电动摇出功能。
开关柜厂家应提供柜内全套系统集成。
开关柜智能在线监控系统应具有如下主要功能：（1）主监控装置要具有彩色大触摸屏，用十分清晰的图形或文字、数字动态显示监控对象的信息；具有人到自动亮屏、人走自动暗屏功能，以保护彩屏长寿命。
（2）主监控装置可转换成不同的功能操作显示界面，比如电能质量分析仪、温湿度监控仪表、触头温度等在线监测仪表、电动底盘车控制仪等。
通过向上通信总线可以将各路仪表的数据通过多种标准的通讯协议上传到变电站站控层综合集中分析处理系统，供方须与变电站站控层综合集中分析处理系统集成商紧密配合并向该系统提供成套开关柜智能监测分析软件。
（3）主监控装置具有6路断路器触头无线测温功能，3路电缆搭接头无线测温功能，具备触头温升超温报警输出功能，要有保障连续工作15年以上的免维护设计。
为了避免电池在高温环境下自燃自爆危险，测温传感器不采用电池供电，实现无源、无线测温。
为便于维护、升级，断路器触头测温传感器应安装在断路器手车侧，安装测温传感器不降低断路器原有绝缘性能。
（4）主监控装置具有操控电动底盘车的功能，能在就地或远方控制电动底盘车摇进、遥出及停止功能，并有电动底盘车运动位置模拟指示功能以及卡涩、堵转、返回、过流停止等保护功能。
具有电动/手动自由切换功能，手动优先，无论是执行任何一种电动操作后，还是发生各种故障保护后，都能确保手动自由操作，底盘车机构不卡死。
（5）主监控装置自带足够的开关量输入、输出口，根据需要可完成柜内照明、加热控制、电动底盘车等各种操控输出；在液晶面板上都有动作状态的色块和文字（类似于光字牌）显示开关量输入/输出的操作结果。
高压开关远程控制系统
摘要：针对高压开关设备地域分布广而造成温度信号采集困难和设备难以及时维修的问题，开发了一种基于通用分组无线业务(GPRS)的远程温度测控系统，该系统的数据采集终端以数字信号处理器(DSP)为核心，利用热电堆传感器采集温度，通过GPRS模块连接Internet，利用动态域名解析的办法与监控中心建立连接，再把温度信号传到监控中心进行
分析监控，并进行了相关测试。
测试结果表明，该系统抗干扰能力强，工作稳定，可对历史数据进行分析，并可对高压开关设备的温度实施有效的远程监控。
引言
随着我国国民经济的迅速发展，各行各业对电力系统设备可靠性也提出了越来越高的要求。
在2006年2月国务院发布的《同家中长期科学和技术发展规划纲要》中，超大规模输配电和电网安全保障被列为能源这一重点领域中的优先主题。
输变电设备(特别是高压开关设备)安全可靠性足大规模输配电和电网安全保障的蓖要环节，因此受到了更多的蘑视。
据统计，在输变电没备的运行过程中，许多故障是由设备的异常温升而造成。
目前对高压开关设备的温升监测大都基于人工巡检，用手持式红外测温仪获得开关柜内的温度数据，但由于受开关设备的元件遮挡的影响，使得红外测温仪器无法获得准确的温度数据；
同时人工操作中的失误不可能完全避免，且巡检时间间隔也过长。
与此同时，我国电网输变电设备分布地域很广，当配电网开关设备出现故障时往往不能及时通知维修人员排除故障，导致用户停电时间过长。
如何将分散的高压开关没备的运行数据进行实时、可靠、便捷
的传输是一个关键的技术问题。
因此，基于通用分组无线业务(GPRS)的无线数据传输方式足目前十分适合远程监控的一种通讯方式。
本研究主要探讨基于GPRS的高压开关设备远程温度监控系统的研究。
一、组网方式及系统结构
考虑到各开关没备地域分布广泛，本系统要求在许多地域都能方便地通过ADSL拨号方式建立上位监控中心系统，为此，笔者采用动态域名解析方案组网，具体原理如下：每次监控中心计算机通过ADSL上网时，ISP(互联网服务供应商)主机都是随机分配给用户IP地址，即所谓“动态IP地址”。
而下位的各个信号采集终端通过GPRS网络连接Internet时，也会被随机分配一个IP地址，这样，监控中心无法以固定IP方式对各信号采集终端进行定位，因此，各信号采集终端只有及时获取监控中心当前的IP地址并重新设置才能与监控中心建立通信。
针对这一问题，本系统采用动态IP结合DNS域名解析的组网方式建立通信。
在该方式中，监控中心计算机每次上线的IP可能不同，但可以通过DNS动态域名解析，在两者之间建立关联。
采用动态域名解析方案，需要首先联系DNS服务商，为监控中心计算机申请一个域名，并把这个域名写入各GPRS模块中，监控中心计算机接入Internet后，与DNS 服务器进行连接，将当前获得的动态IP报告给DNS服务器。
GPRS模块上电后，首先采用域名寻址方式连接DNS服务器，再由DNS服务器找到服务器公网动态lP，这样就可以在两者之间建立通讯。
此种方式可以减少申请和使用公网静态IP的开支，但其稳定性受制于DNS服务器，所以必须确保所选择的DNS服务器稳定、可靠地工作。
基于以上考虑，系统总体结构设计如图1所示。
图1系统总体结构
本系统由下位数据采集终端、GPRS无线通信网络、Internet网络和上位监控中心等4部分构成。
其中，数据采集终端由DSP及其外围电路组成，数据采集终端与GPRS模块安装在高压开关设备现场。
工作原理如下：
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每次监控中心通过M)SL拨号方式接入Internet时，ISP会随机分配给监控计算机一个IP地址，监控计算机再通过花生壳之类的软件将当前IP地址告知域名服务器，这时，数据采集终端的DSP通过GPRS接入Internet，对域名服务器进行访问，获取监控中心IP地址，这样双方建立了连接。
然后，DSP将采集到的温度信号再通过TCP／IP协议传到监控中心，当温度达到设定值时，DSP启动开关柜内冷却风机降温，当温度过高产生报警信号时，DSP 通过GPRS及时发送短消息通知值班人员通过Internet网络随时监控设备状态，远程强行启动备用风机，必要时进行设备维修。
监测中心～方面通过GPRS网络与现场监测终端进行双向通信，另一方面为用户提供
一个可视化界面，让用户实时了解远方的高压开关设备运行状况。
并且监测中心把定时传送的温度保存到数据库中，通过对数据库的分析，可以掌握电力负载情况，为优化电力调度提供依据。
二数据终端硬件结构
数据终端硬件结构如图2所示。
系统具有抗电磁干扰能力强、安全可靠的特点。
为了降低系统GPRS通讯费用，当温度设备内温度低于50℃时，DSP每隔10分钟发送一次测量数据，发送数据前，DSP必须通过GPRS模块获取监控中心IP以建立点对点的联系，当温度超过50℃时，DSP一方面启动设备内相应的冷却风机1降温，另一方面，把发送数据间隔时间缩减到5分钟，当温度达到地址：北京市海淀区上地南口科贸大厦412室电话：010-
报警值后，DSP通过GPRS模块发送短消息通知远程值班人员及时处理，同时启动冷却风机2加速降温，发送数据间隔时间再次缩减到3分钟。
各测量点温度信息可以在现场LCD 上显示出来，便于现场值班人员随时掌握该开关设备工作情况，备用风机组是当冷却风机l、2发生故障时，在不断电情况下更换风机时使用的，备用风机组可以在现场直接启动，也可以由远程监控中心启动以协助降温。
三、GPRS终端拨号上网
DSP采集到的温度值要通过GPRS模块传输到Internet上，则必须对GPRS模块进行操作，即使用AT命令通过RS232串口控制GPRS模块连接Internet。
把数据传至监控中心，GPRS模块拨号上网的程序流程
如图3所示。
图3 GPRS拨号上网程序流程图
GPRS终端拨号上网可分为比较明显的2个阶段：①配置GPRSmodem参数，进行一
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系列初始化，然后发送“ATDT”指令连接基站服务器；②同基站服务器通过3阶段协商(即LCP 配置、PAP／CHAP认证、IPCP配置)建立PPP连接。
连接成功后，GPRS终端就会从移动基站服务器上获得一个动态IP地址。
接下来，GPRS终端就可以在PPP协议框架中嵌入TCP ／lP数据包进行传输，访问GPRS网内的主机和外部数据网(如Internet)上的主机，当然也可以访问DNS服务器，查询IP地址。
每次GPRS终端断线后，都会按照如图3所示流程图进行重拨。
四、监控中心
监控中心软件基于LabVIEW而开发，采用面向对象的开发思想。
监控中心管理系统主
要由两大部分组成：监控部分和数据处理部分。
监控部分的主要功能足查询监测终端的各项数据，显示开关设备内各接触点温度值，并且可以向监测终端发送命令，启动备用风机协助降温；数据处理部分则包括历史数据查看、图形查看和报表几个部分，历史数据查看部分可以很方便地查询到具体的某一台开关柜在具体的一天的温度变化数据，统计温度最大、最小值及出现时间，为优化电力调度提供依据。
接收数据流程如下：上位监控中心系统通过设置一个同定的不被计算机占用的端1：3作为通信端1：3，然后不断地侦听这个端1：3的状态，一旦端口中由GPRS模块发送的数据到达时将触发TCP控件响应此事件，然后接收所有到达的数据；再将各个数据包保存到
一个字符串数组中，然后判断各个包足否完整，如不完整则通知发送端重发，若完整则提取本数据包的源地址、数据长度、数据区的数据并将数据保存到数据库中。
当所有数据包都处
理完毕后退出响应处理程序，等待下一次事件的到来。
系统的数据采集可以通过UDP方式实现，也可以通过TCP方式实现。
但通信的双方需要选定使用相同的协议。
接收数据流程图如图4所示。
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图4接收数据流程图
五、运行情况
GPRS模块和监控中心建立联系后监控中心运行界面如图5所示。
从该界面上，用户可以方便地获取监控中心和GPRS模块IP及联机情况，通过开关柜下拉列表选择不同地域的
开关拒可以得到柜内温度情况以及冷却风机工作状态，选中历史数据选项，可以分析设备温度变化情况，选择报警处理，可以强制启动备用风扇，发送信息通知相关人员及时维修。
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图5监控中心界面
六、结束浯
经实际测试，本系统数据采集终端抗电磁干扰能力强，通过GPRS与监控中心建立连接时间不超过2 S，建立通讯后数据传输速率达50 kbps，在传输数据量不太大的情况下，完全满足要求，本系统改变了开关柜传统的就地操控方式，可以通过Internet实现对地域分布广泛的开关设备实施远程监控，利用本系统所具备的数据分析功能可以绘出历史曲线为电力合理调度分配提供依据，并且为设备及时维修和故障排除提供指导。
当然，基于GPRS 的测控技术在安全性、可靠性和实时性等方面还有待提高，但随着GPRS网络的逐渐完善和应用技术的不断成熟，基于GPRS的测控技术也必会日臻完善，我国电力系统也会随着GPRS的发展越来越普遍地使用无线通讯网络实现监控功能。
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