如何優化智能電網電力連接功能

引言

　　在使用需求量較高時段或可用資源短缺時段，對改善系統級智能電網電力負載管理的目標不斷提高，這就需要有更有效的方法來連接負載到電網或從電網斷開負載連接。負載管理系統用于商業和工業領域已有時日。然而，隨著智能電網管理系統現今正逐漸進入家用和商用內部控制設備的階段，這些設備的可靠性、效率和成本效益就變得更加重要。

　　因智能電表直接連接電網的輸配電，且由微控制器所控制，因此連接/斷連解決方案必須具備可承受智能電表噪聲環境的功能。最佳解決方案是將打開已焊接接觸器的強大 DC 電流能力與過濾噪聲的精確定時功能、繼電器功能和兼容性結合起來，從而優化微處理器的時鐘周期。

　　本文綜述目前正在使用和仍在開發中的實現方式。本文還介紹智能電網系統負載管理建議以及各新興市場中所需的開關。對機械型雙線圈繼電器進行了測驗，以定義可提供所需功能的已優化驅動器電路。

　　本文最后還討論了驅動連接繼電器所需的電力系統以及滿足建議性能規格的驅動器權衡。

　　智能電網的影響

　　智能電網舉措孕育出了負載管理的新方法。遠程控制器基本技術以及負載基本形態的排序已在工業市場上活躍了很長時間，并且一直吸引著各種業務的加入。最初，主要通過連接至公共電力的單獨電話線設備以及通過電話通信設備機制實現的告警及請求系統完成。通過引入無線及電力線載波 （PLC） 通信技術以及健康的競爭機制，成本已顯著降低，實現了成本不斷降低且性能得以提高。不依賴于無線實現中的直連電路安裝和內在安全性，從而大幅降低安裝過程成本和復雜性。

　　家用電表市場

　　對經濟型連接/斷連解決方案的另一需求來自家用電表市場。由于與單個電表和局部控制功能的及時通信得到改善，能夠遠程開啟電表負載，從而大大降低簡單業務中斷或業務恢復的成本。當客戶請求業務中斷和重連時，比如對于季節性度假和出租物業，不再需要進行業務中繼。 還能夠最大限度地減少個人業務交易時無票據支付的問題。類似節約方法還適用于臨時搭建的場地和其他不需要持續使用業務的場地。遠程管理能力還能減少未使用場地的偷電情況并規避相關的電力損耗。

　　規避電表插座故障

　　最近，舊電表插座上安裝智能電表周圍引發火災的事情，引起人們的擔憂。在替換已經使用很長時間的舊電表時，問題跟蹤顯示由于電表中的接觸器腐蝕導致電表插座變熱。插座發熱是負載電流和腐蝕度共同作用的結果，主要由天氣帶來的損壞和滲水導致。斷開負載連接并上報過溫狀況有助于電表安全避免受損。

　　損失電力后斷開連接

　　提高對接觸器的重視度就是在損失電力后能夠斷開連接和重新連接。在控制諸如壓縮機等具有高啟動沖擊電流并且在沒有最小關斷周期時最好不進行循環的設備（壓縮機以短周期循環時會產生過高熱量）時，這一點顯得尤為重要。通過延遲開啟時間和對負載進行排序可以降低電力恢復沖擊電流，從而降低傳輸設備和負載的峰值沖擊電流和應力。基于電表和負載的接觸器可以提供此功能，帶有一個存儲維持電力的電容，維持電力即使在電力損失情況下也能施加脈沖打開接觸器。智能電網研究顯示了使用這些類型的策略時設備可靠性和穩定性方面的顯著優勢。

　　工業市場

　　在工業市場上，接觸器功能已通過各種方式實現。電機可用來驅動接觸器，但由于會產生電弧損壞，接觸器打開速度很慢。對于較大的系統，通常采用各種形式的電弧抑制，包括壓縮氣體和彈簧輔助快速開關機械實現。這對于對較高成本敏感的市場而言不是很經濟實用。因此，逐漸形成一種共識，即使用帶有兩個線圈的極化雙穩態閂鎖繼電器