智能电器现状、前景.doc

智能电器现状及发展趋势 智能电器是采用微机控制技术、现代传感器技术、模拟量数字处理技术及计算机数字 通信技术，具有自动检测和识别故障类型及操作命令类型的功能，能够根据故障和操作 命令类别来控制电器元件操作机构动作的电器元件。 一．智能电器的基本特点 1. 现场参量处理数字化 这是智能电器区别其他采用集成电路实现控制功能的电器设备的最重要标志。由于采 用危机处理和控制技术,电器设备运行现场的各种被测参量全部采用数字处理，不仅大大 提高了测量和保护精度，减小产品保护特性的分散性，而且可以通过软件改变处理算法 ，不需要修改硬件结构设计，就可以实现不同的保护功能。 2. 电器设备的多功能化 采用微处理器或单片微机对电器设备运行现场的各种参量进行采样和处理，自能电器 可以集成用户需要的各种功能。 3. 电气设备的网络化 只能电器监控单元以微处理器为核心,实际上就是独立的计算机控制设备,可以把他们 当做计算机通讯网络中的通讯节点,采用数字通讯技术，组成电器智能通信网络,完成信 息的传输，实现网络化的管理、设备资源的共享。 4. 真正实现分布式管理和控制 现场设备具有完善的、独立额处理事故和完成不同操作的能力，可以组建成完全不同 于集中控制或集散控制系统的分布式控制系统。 5. 可以组成真正的全开放式系统 采用计算通信网络中的分层模型建立起来的电器智能化通信网络,可以把不同生产厂商 、不同类型但具有相同通讯协议的自能电器互联，实现资源共享。 二． 智能电器的发展 1．传统电器 20世纪60年代是电器发展的传统时期，产品以电磁类保护电器为主。我国在仿制的基础 上设计开发的第一代统一设计的产品以CJ10、DW10、DZ10、JR16B等为代表，这些产品尺 寸大、耗材多、性能指标不理想、品种规格也不齐全。那时的电器产品只是简单的电磁 装置，毫无智能化概念。 2． 智能电器 从20世纪70年代开始，随着微电子技术的进一步发展，出现了电子电器及装置。由于 包括晶闸管在内的电力电子器件具有体积小、重量轻、功耗小、效率高和响应快等特点 ，由它构成的变流装置具有可靠性高、寿命长、容易维护等优点。它的"以弱控强"的特 点，能在强电与弱电间起到桥梁、纽带作用，实现了应用微电子技术控制电力系统和电 器设备的梦想，拓展了微电子技术在电器控制方面的应用空间，使微电子技术在电器智 能化控制方面的应用日趋广阔.到了20世纪80年代，随着微处理器的广泛应用，使电器及 其装置具备了自诊断和记忆功能，自动化程度及可靠性有了较大提高.智能化电器对微处 理器的基本要求是硬件通用化，应用灵活化，具有记忆、计算、查表能力，指令系统适 合实时控制，执行速度快等.目前，微处理器已形成多系列、多品种的局面,我国所使用 的微处理器有MCS251、P IC、MSP430、DSP等几十种系列,为智能化电器的发展提供了有利条件。接口技术指微处 理器与外围设备之间联系的技术,包括硬、软件技术.接口电路多种多样，常用的有微处 理器通用接口，键盘、显示器接口,打印机接口和A/D、D/A接口等.软件技术是智能元件 的灵魂，微处理器与数字电路的本质区别就在于它具有软件系统，很多硬件电路能实现 的，软件也能做到，因此在硬件电路设计时，可以考虑用软件来部分或全部实现。在硬 件不变的情况下，应用微处理器开发的智能化电器系统具备较大的适用性和升级能力。 因此，微处理器的应用为智能电器的发展奠定了基础. 我国第一代智能电器诞生于20世纪90年代。西安交通大学电器教研室在1987年采用MCS— 48单片机开发出了国内第一台同类型保护装置。随着单片机功能日益完善、传感器技术 、计算机网络和数字通信技术的高速发展，在短短20多年内,智能电器已经从简单的采用 微机控制取代传统机电控制功能的单一封闭式装置，发展到具有比较完整的理论体系和 多学科交叉的电器智能化系统，成为电器工程领域中电力开关设备、电力系统继电保护 、工业供配电系统级工业控制网技术新的发展方向.从本世纪初开始全面进行可通信低压 电器的研制。相关标准制订包括总线通讯协议、低压电器通信规约、通信适配器等系统 配套产品标准、可通信低压电器标准。 第三代低压电器全面实现可通信产品包括：可通信万能式断路器、可通信塑壳断路器等 ，这些产品均能与多种现场总线连接。其系统的主要特点是具有开放性、允许多主站、 多总线配置；支持多厂商设备、方便用户选择；全汉化、专用工程组态软件，组态方便 、快捷、正确；适合国内大部分开关柜；第三方设备接入方便；系统配套件、附件齐全 等。我国第三代低压电器已基本实现智能化、可通信、网络化.我国可通信、网络化电器 发展基本跟上世界发展潮流。可通信、网络化电器的应用刚刚起步，智能电器功能尚未 全面发挥，系统配套性尚有差距。部分关键技术、产品核心技术，总线