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一二次交融環(huán)網(wǎng)柜在配電自動化的運(yùn)用價值

長期以來，配電設(shè)備生產(chǎn)廠家劃分為一次設(shè)備和二次設(shè)備兩大陣營，電網(wǎng)公司收購過程中也經(jīng)常向不同的廠商分別收購一次設(shè)備和二次設(shè)備，然后在設(shè)備環(huán)節(jié)中組合運(yùn)用，但因而存在不少問題：如一二次設(shè)備接口不匹配，兼容性、擴(kuò)展性、互換性差，成套設(shè)備設(shè)備繁瑣；缺少一二次設(shè)備聯(lián)動測驗(yàn)機(jī)制，產(chǎn)生遙信顫動、設(shè)備凝露現(xiàn)象，無法滿足線損核算需求等；一二次設(shè)備廠商職責(zé)膠葛，出現(xiàn)缺點(diǎn)互相推諉等。此外，在配電自動化建造中，傳統(tǒng)成套設(shè)備較多選用了電磁式互感器用于丈量和取電，但是電磁式互感器因其本身特性，易出現(xiàn)電壓/電流互感器二次側(cè)存在短路/開路安全隱患、取電PT鐵磁諧振和易被雷擊損壞等問題，對成套設(shè)備作業(yè)壽數(shù)及安穩(wěn)性產(chǎn)生倒霉影響。為了處理上述在配電網(wǎng)規(guī)劃化建造改造中增量設(shè)備配電自動化掩蓋以及一二次設(shè)備不匹配等問題，一同完畢同期線損處理政策，國家電網(wǎng)于2016年提出《配電設(shè)備一二次交融環(huán)網(wǎng)柜計(jì)劃》。一二次交融相關(guān)技術(shù)的研討、標(biāo)準(zhǔn)化作業(yè)的推動、交流傳感器的運(yùn)用，是配電設(shè)備標(biāo)準(zhǔn)化、設(shè)備小型化、設(shè)備集成化與運(yùn)維智能化的必經(jīng)之路。

一二次交融環(huán)網(wǎng)柜發(fā)展現(xiàn)狀

近年來，配電網(wǎng)一二次交融智能柱上開關(guān)的相關(guān)技術(shù)已相對老到，包括交流傳感器技術(shù)、固封極柱技術(shù)、控制終端技術(shù)等技術(shù)通過數(shù)年來的研討與發(fā)展，在多個省、市和區(qū)域較大規(guī)劃試點(diǎn)運(yùn)用已取得了明顯效果在運(yùn)用范圍內(nèi)，有用行進(jìn)了配電自動化效果，在保證短路缺點(diǎn)研判準(zhǔn)確性的基礎(chǔ)上，明顯行進(jìn)單相接地缺點(diǎn)研判的準(zhǔn)確率，并具有線損數(shù)據(jù)搜集、缺點(diǎn)錄波等功用，在支撐線損精益化處理、就地缺點(diǎn)快速處置和智能化運(yùn)維等方面都取得了較明顯的成效。

在作業(yè)數(shù)量方面，據(jù)EPTC配電網(wǎng)設(shè)備調(diào)研陳述核算：2019年國網(wǎng)一二次交融斷路器的收購數(shù)量為8萬套以上，已超過了傳統(tǒng)柱上斷路器5萬余套的數(shù)量，一二次交融斷路器的收購數(shù)量正在穩(wěn)步行進(jìn)。跟著一二次交融成套設(shè)備作業(yè)閱歷的堆集，將關(guān)于設(shè)備質(zhì)量、新技術(shù)運(yùn)用、運(yùn)維處理方面的行進(jìn)，提供有用的數(shù)據(jù)支撐。

標(biāo)準(zhǔn)化方面，由作業(yè)內(nèi)資深專家和業(yè)內(nèi)較有影響力的廠家組成的專委會對此也非常注重，組織一二次交融環(huán)網(wǎng)柜相關(guān)的標(biāo)準(zhǔn)的編制作業(yè)，并已取得必定效果。其間《配電網(wǎng)10kV及20kV交流傳感器技術(shù)條件》、《12kV智能配電柱上開關(guān)通用技術(shù)條件》、《12kV配電智能柱上開關(guān)試驗(yàn)技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)》等團(tuán)體標(biāo)準(zhǔn)已發(fā)布并開端實(shí)施，這些標(biāo)準(zhǔn)結(jié)合一二次交融環(huán)網(wǎng)柜的現(xiàn)狀，關(guān)于成套設(shè)備選用的交流傳感器、全體的技術(shù)條件、試驗(yàn)技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)等做了標(biāo)準(zhǔn)要求，對一二次交融環(huán)網(wǎng)柜的標(biāo)準(zhǔn)化作業(yè)具有指導(dǎo)意義。

一二次交融環(huán)網(wǎng)柜發(fā)展的研討方向

通過對一二次交融極柱的研討，將成套設(shè)備的各個功用模塊的高度集成化，將高精度交流傳感器、取電模塊、真空滅弧室一體化固封在開關(guān)本體的極柱內(nèi)，集成滅弧、電壓電流信號搜集、取電于一體，完畢一二次深度交融。交流傳感器的選用，使成套設(shè)備具有更高的采樣精度和頻度，由此完畢對配電網(wǎng)作業(yè)狀況更多參數(shù)、更為準(zhǔn)確的監(jiān)測，為設(shè)備的物聯(lián)化打下堅(jiān)實(shí)的基礎(chǔ)。配電物聯(lián)網(wǎng)架構(gòu)如圖2所示。

圖2配電物聯(lián)網(wǎng)架構(gòu)

以一二次融智能柱上開關(guān)為例，開關(guān)本體在交融了傳感器后，成為“端層”的狀況感知和履行控制主體的終端單元，在饋線終端側(cè)完畢“邊層”的邊緣核算，完畢數(shù)據(jù)的集合、收拾和核算，通過光纖或無線網(wǎng)絡(luò)發(fā)送至渠道層，完畢配網(wǎng)作業(yè)缺點(diǎn)分析、設(shè)備運(yùn)維和處理的政策。將感知才干和互聯(lián)、互通、互操作等功用賦予配電開關(guān)設(shè)備，建立分布式智能協(xié)作的配電物聯(lián)網(wǎng)體系，完畢對配電網(wǎng)的全方位感知、數(shù)據(jù)交融核算和智能運(yùn)用。

在交融技術(shù)行進(jìn)、傳感器功用行進(jìn)、功用明顯增加的狀況下，保證成套設(shè)備的安穩(wěn)作業(yè)也是一項(xiàng)重要作業(yè)。功用、功用的行進(jìn)，也就意味著相對能耗的增加，所以還需求從取能技術(shù)和低功耗規(guī)劃這兩方面研討，在供能與功耗之間到達(dá)平衡點(diǎn)。

跟著取能技術(shù)的發(fā)展，取能單元從原有的電磁式PT取電，逐步向電容取電的方法改動。取能單元的集成方法也出現(xiàn)了從外置獨(dú)立設(shè)備，到在本體外部固定，從而向交融在本體極柱中的趨勢演化，但因而產(chǎn)生的部分放電尤其要要害注重，在對應(yīng)的試驗(yàn)電壓下保證局放值在捆綁范圍內(nèi)。現(xiàn)在針對一二次交融成套設(shè)備取電設(shè)備的特殊性，相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)化作業(yè)也正在穩(wěn)步發(fā)展中，將對其運(yùn)用條件、技術(shù)要求、結(jié)構(gòu)要求、試驗(yàn)檢測等方面進(jìn)行標(biāo)準(zhǔn)。

在低功耗技術(shù)方面，由于一次設(shè)備與二次設(shè)備的交融程度越來越高，因體積和空間的捆綁，取電功率一般只能在1W至15W左右，下降整機(jī)功耗將是一個行進(jìn)作業(yè)壽數(shù)的有用途徑，下降功耗的方法包括：選用低功耗體系的電源電路和低功耗微控制器電路規(guī)劃及低功耗優(yōu)化算法。運(yùn)用低功耗、高轉(zhuǎn)換功率的DC/DC升降壓穩(wěn)壓電路，通過將CPU實(shí)時調(diào)度方法與干流的節(jié)能技術(shù)方法相結(jié)合，進(jìn)行體系級的低功耗優(yōu)化，然后進(jìn)一步下降配電終端的功耗。

從前關(guān)于一二次交融智能柱上開關(guān)在試驗(yàn)方面的要求，一般都參看高壓開關(guān)及配電終端各自的試驗(yàn)標(biāo)準(zhǔn)，但沒有完善的成套設(shè)備標(biāo)準(zhǔn)，給成套設(shè)備的查驗(yàn)與全體的技術(shù)發(fā)展帶來局限性。在2019年，我國電工技術(shù)學(xué)會發(fā)布了《12kV配電智能柱上開關(guān)試驗(yàn)技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)》團(tuán)體標(biāo)準(zhǔn)，填補(bǔ)了這項(xiàng)空白。該試驗(yàn)技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)比較于傳統(tǒng)更加習(xí)氣配電一二次交融環(huán)網(wǎng)柜的發(fā)展和用戶的最新要求，關(guān)于保證和行進(jìn)12kV配電智能柱上開關(guān)的技術(shù)功用、豐厚和完善其功用具有指導(dǎo)意義。標(biāo)準(zhǔn)中對成套設(shè)備的功用及準(zhǔn)確度試驗(yàn)、單相接地缺點(diǎn)試驗(yàn)等項(xiàng)目的監(jiān)測方法給出了參看定見，在實(shí)踐試驗(yàn)運(yùn)用中，需求相關(guān)檢測組織、設(shè)備廠家對各項(xiàng)試驗(yàn)的檢測方法、技術(shù)要求進(jìn)行驗(yàn)證，在通過試驗(yàn)驗(yàn)證設(shè)備功用和功用的一同，對試驗(yàn)方法、條件等內(nèi)容進(jìn)行優(yōu)化，使之更加完善。

為了習(xí)氣配電網(wǎng)“數(shù)字化、智能化、網(wǎng)絡(luò)化”發(fā)展的需求，需以剛烈活絡(luò)的配電一次網(wǎng)架為基礎(chǔ)，以一二次交融成套設(shè)備的標(biāo)準(zhǔn)化、精益化、智能化為方法，加強(qiáng)自動化配備的運(yùn)用，健全完善中低壓配電網(wǎng)的智能感知體系，完畢配電設(shè)備狀況的全面感知、在線監(jiān)測、自動預(yù)警和智能研判。

依據(jù)配電標(biāo)準(zhǔn)化、精益化、智能化的發(fā)展趨勢，一二次交融成套設(shè)備在中壓配電網(wǎng)規(guī)劃將逐步行進(jìn)，逐步全面啟用饋線自動化功用，將饋線自動化與配網(wǎng)分級維護(hù)相結(jié)合，最小化的快速阻隔缺點(diǎn)區(qū)。使用一二次深度交融技術(shù)發(fā)展，交融搜集、通訊、控制等功用，并結(jié)合智能型就地饋線自動化技術(shù)，將完畢設(shè)備的廣泛互聯(lián)、狀況的全面感知、決議計(jì)劃的快速智能、運(yùn)維的高效快捷。