物联网断路器在低压配电领域的应用.docx

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1、随着移动互联、人工智能等现代信息技术和先进的通信技术在电力行业的应用，实现电力系统各个环节万物互联、人机交互、打造状态全面感知、信息高效处理、应用便捷灵活的泛在电力物联网己成为必然趋势。低压配电物联网是泛在电力物联网的重要组成部分，是传统工业技术与物联网技术深度融合产生的一种新型电力网络形态，通过低压配电网设备间的全面互联、互通、互操作，可实现低压配电网的全面感知、数据融合和智能应用，满足配电网精益化管理需求。物联网断路器是在配电开关环节，采用物联网技术，对低压配电开关（断路器）进行集成化、智能化改造、物联网化设计，赋予低压断路器更多的智能功能。1简介物联网断路器是具有电气测量及报警、状态感知

2、、诊断维护及健康状态指示、故障及历史记录等功能，能进行本地和/或远程监控，并具有物联网（IoT）云平台连接能力可直接或间接接入物联网云平台，且符合网络安全要求的低压断路器。是能源互联网的最终端一环，通过物联网断路器的所有能量信息、电量信息均通过基于Wi-Fi5G（NB-IoT）通讯及加密WebAP1技术的物联网进入到云端，是彻底创新的一种能源与信息融合的智能断路器。云端的云服务管理系统借助于智能断路器提供的模拟量、信号量、故障处理信息等数据，通过云服务平台与能源管控系统构成无线互联的物联网系统。系统通过云技术，协同物联网上的多系统运作，动态响应用户的需求变化，为用户提供自主定义的标准化服务和前

3、瞻性的定制化服务。2物联网断路器的功能及创新2.1 低压故障定位隔离与自愈物联网断路器具有精准测量和高细度整定步长，能够让设备上下级保护根据拓扑关系自动整定精确级差。各级智能断路器保护参与级差配合，精确定位隔离故障回路，并自动转供恢复非故障区用户供电。当故障回路无法隔离时，自动闭锁设备重合闸功能，全过程除断路器外无须任何额外设备与接线。低压故障定位隔离与自愈模式见图1o智皿光智幽SK智能型充KR0智能根基ViKS断路器换路能跖器相智黜B光图1低压故障定位隔离与自愈模式图2.2 低压负荷特供当某台区停电时，通过智能开关将台区所有线路内所有电量数据和开关位置、告警信息上传至云平台，系统自动判断故障

4、区段为负荷侧（低压母排出现开关）还是电源侧（低压母排进线开关），并结合负荷电流历史数据为转供电依据，若为电源侧故障且负荷满足转供要求，则自动分断故障台区电源侧总进线开关并自动合上低压联络开关，实现不同中压电源台区间的低压联络自动转供电；若为负荷侧故障，则自动断开故障分支回路开关隔离故障。物联网断路器负荷转供示意见图2。图2物联网断路器负荷转供示意图2.3 三相不平衡治理云平台、边缘计算多功能网关和若干换相断路器（换相开关）可共同组成智能负荷调度系统，能实时动态的对三相负荷进行有载调整，尽量做到主变及各回路三相电流的平衡。云平台计算同一时刻所有支线设备的电流量，根据公式计算出不平衡度，按照设置的

5、不平衡度阈值。先按最优算法，计算出不平衡度最小的调整方式，然后根据开关动作数量最少的原则下发调节指令，开关根据云端下发的换相指令进行相应换相操作，进行换相调节，从而使三相负荷趋于平衡，以有效解决低压配电系统的三相不平衡问题。换相开关实时计算开关固有动作时间，确保过零投切，对元器件冲击达到最小，对终端用户影响最小，换相时间小于10ms。物联网断路器实现三相不平衡治理示意见图30乐IIIBEiieiieiieiiKJ1jPjIII小图111换相开关换相开关换相开关换相开关换相开关云4G、WF人以太网无线或RS485无线或RS485无线或RS485无线或RS4851eii换相开关换相开关换相开关图3

6、物联网断路器实现三相不平衡治理示意图2.4 就地化瞬态补偿负荷类电机变化越快节能越好，利用云端自动化通过设置规则进行自动控制，针对不同设备制定节能策略,达到最佳的节能效果，借助能效曲线的偏移量分析设备的能耗波动，用物联网断路器对具体负荷实现毫秒级一对一瞬态补偿，电容器过零投切、谐波消除、柔性接入，达到节能目的，冲击类负荷节能率更高。就地化瞬态补偿能效曲线见图4。Ama（A）随电就（A）C相电源（A）A相电流(A)22.05停B相电流(A):21.15C相电流(A):22.5O图4就地化瞬态补偿能效曲线图2.5 智能开关集中精细补偿集中补偿接线简单、运行维护工作量小，智能开关使用无线或485有线

7、连接多功能网关或云平台，无需专门的无功补偿控制器。传统的集中补偿电容器的投切是整组进行，做不到平滑的调节。物联网断路器与云端自动化协同运算，云端下发命令，不同容量的电容器组内每一相都过零点投切，没有冲击，可以做到电容器组精细补偿，任意调节。物联网断路器实现集中精细补偿模式见图5。智能塑壳断路器组能关多智开/y/y-谷各谷各TnTIT图5物联网断路器实现集中精细补偿模式图3结束语本文介绍了物联网断路器在低压配电领域的应用，该智能断路器采用彻底的一二次融合技术、物联网技术等，通过云技术与云平台的搭建，协同云端的大数据运算、协调管理等，可以实现低压故障定位隔离与自愈、低压负荷转供、三相不平衡治理、就地化瞬态补偿、集中精细补偿等功能，从改变现有电网结构和运营模式入手，提高能源利用效率，强化电能能效管理，提升整体能效水平，有助于加快电力物联网的建设。