隨著智能配電系統概念的出現，可編程邏輯控制器(PLC)多功能智能電力儀表的核心使用、綜合保護器等高低壓配電柜的監測、繼保已得到廣泛應用。多功能智能電力儀表一表多用，通過其通信接口實現儀表編程、數據采集等功能綜合保護器，不僅實現電力參數測量，還實現電機保護、變壓器保護、配電線路保護等功能。可編程邏輯控制器是專門為工業環境應用而設計的工業控制計算機，已成為電氣控制系統中廣泛使用的核心裝置，可實現復雜的邏輯控制，編程簡單，維護方便，配備各種通信接口和模塊處理，可方便各級連接。因此，利用多功能智能電力儀表和綜合保護器的通信功能，(PLC)以實時監控配電線路為核心，與工業控制以太網建立連接，完成(PLC)在工作站與監控服務器之間的數據交換中，智能配電系統的使用可以大大降低勞動力，提高效率，使功耗更經濟，企業管理更高效。

原則上，智能配電系統不同于智能高低壓開關柜。智能配電系統的配置是根據具體工程的需要，不僅可以配置智能設備和控制設備的開關柜，還可以配置成所有使用傳統電氣元件和控制設備的開關柜，還可以混合配置。它為用戶選擇提供了更大的靈活性，以滿足不同的需求。

在這個智能配電系統中，使用普通電控斷路器作為執行器，使用安科瑞公司(PLC)作為運行狀態和參數自動檢測、自動控制的控制器件。各多功能智能電力儀表、綜合保護器作為從站，分別安裝在各開關柜內。主站通信模塊均選用安科瑞公司。通過現場總線與RS485通信網絡接口連接，從站與從站與主站之間進行數據交換。從車站可將各開關柜中斷路器開關的狀態和功率參數送至主站，或接受上位機的遙控操作命令，控制斷路器開關。但目前由于水廠供電的特殊性，現場總線設備過多，通信控制有時相應滯后，實際模式是電機電路電源參數通信傳輸，PLC接點控制分合斷路器，即使用PLC輸出模塊，斷路器開關信號、位置信號、故障信號以干接點的形式發送，分合閘控制命令以繼電器輸出的形式接收電氣二次回路，實現上位機對斷路器的分合閘控制。電源饋線電路的電源參數通過通信方式傳輸PLC，人工現場分合斷路器，PLC接點控制方式控制為備用方式。工作站通過交換機和中控室監控服務器進行數據交換，實現數據庫存儲、數據報表生成等功能。

2系統構成

2.1系統硬件

2.1.1高低壓配電柜

（1）采用二路進線，單母線分段運行供電，進線與母聯三開關連鎖。每個饋線柜的原理與傳統相同。例如，綜合保護器選擇AM3SE-I,MODBUS-RTU通信協議。

（2）采用二路進線、雙母線供電、進線、母聯三開關兩合閘連鎖、分段電容補償，各饋線柜原理與傳統相同，如多功能智能電力儀表選用安科瑞APM810，通信協議MODBUS-RTU協議。

2.1.2 PLC工作站

（1）選擇安科瑞公司處理器，通信模塊選擇安科瑞AWT1000、首先，通過背板與處理器完成數據通信

（2）通過交換機與工控以太網連接

（3）監控服務器和上位機

2.2系統軟件

（1）饋線控制和數據采集處理由處理器完成，采用與系統相匹配的編程環境。

（2）上位機監控界面采用安科瑞EMS能效管理平臺監控軟件。

（3）數據庫存儲和數據報表生成采用安科瑞數據庫系統，利用軟件開發技術完成數據轉換、存儲和報表生成。

2.3系統監測元件和開關元件

在智能配電系統中，通過電流互感器鐵心互感器、空心互感器、霍爾傳感器、電壓互感器、漏電流檢測互感器等檢測電流、電壓等功率參數。

普通電控斷路器是智能配電系統的主要設備，主要用于主進電路和接觸母線的開關控制，也用于大負荷饋電電路的開關控制。低壓配電開關具有過載脫扣、過載、短路、失壓保護等功能。脈沖控制信號分別用于開關、開關和脫扣指示開關線圈和開關線圈。如中國安科瑞ASCB系列低壓開關產品，高壓配電斷路器應配備綜合保護器，具有過載長延遲反時限、短延遲反時限、定時限、速度等功能。

3系統現場數據采集與通信

低壓配電采用多功能電力儀表，高壓配電采用多功能綜合保護器，高壓柜上安裝綜合保護器和多功能電力儀表，但無論安裝什么品牌的產品，通過現場總線提供的RS-485接口完成同一工作站的通信。

現場總線是應用于生產現場，在微機測量控制設備之間實現雙向串行多節點數字通信系統，系統現場總線為RS-485總線，通信協議為MODBUS-RTU協議，主站為PLC工作站1756機架插入AWT通信模塊，站為配電柜上的各種多功能電力儀表和綜合保護器。它描述了一個控制器訪問其他設備的過程。當使用MODBUS協議通信時，該協議規定每個控制器需要知道自己的設備地址，識別根據地址發送的信息，如何響應其他設備的要求，如何檢測錯誤并記錄。通信采用主從技術，即只有主設備才能發出查詢，從設備響應消息。主要設備可以單獨與設備通信，從設備返回一條消息。MODBUS通信有兩種模式。消息的起始位置開始停止至少3.5個字符的傳輸時間(通常使用4個字符)。傳輸*后一個字符后，停止至少3.5個字符的傳輸時間來識別結束。停頓后可以開始一個新消息。在接收期間，如果等待接收下一個字符的時間超過1.5個字符的傳輸時間，則認為是下一個消息的開始。僅針對設備地址、功能代碼和數據段。整個信息幀作為一個連續的流傳，傳輸速率較高。

當消息從主站發送到從站時，功能代碼域將告知從站需要執行哪些行為。這里主要使用三種功能代碼，03H:讀取寄存器數據，05H:單個線圈輸出，06H編寫寄存器數據。讀取寄存器的內容包括開關開關狀態、當前電流值、電壓值、故障記錄值等。當從車站回應時，它使用功能代碼域來指示是正常回應還是某些錯誤被稱為異議回應。對于正常回應，從車站只回應相應的功能代碼。對于異議回應，從車站返回相當于正常代碼的代碼，并將功能代碼作為邏輯。功能代碼是單個線圈輸出，可以通過從車站設備輸出來控制相應斷路器的分離。在程序中設置幀計時器。當線路上有數據時，刷新計時器。當線路空閑時，停止刷新。當計時時間達到3.5幀時，軟件將清除計時器，下一幀為地址幀。MODBUS通信查詢發送處理程序流程見圖2。

作為主站的通信模塊，它是平臺開發的通信接口模塊。每個站收集的數據信息存儲在自己的數據緩存區域中。模塊讀取每個站的數據并存儲在自己的數據區域后，PLC可以通過塊寫和塊讀操作發送指令并接收信息。