1、智能环网柜

智能环网柜是将信息技能融合到传统控制器中，以数字化信息的获取、处理、使用和传递为根底，在开放和互联的信息形式根底上，进一步进步电器的功用指标以及本身的牢靠性和安全性，一起为智能电网的运转控制供给愈加完善和丰厚的数字化信息，以进步体系的整体功用。 

2、智能环网柜上、中、下三层结构规划

（1）完成柜体的一次和二次部分的一体化,完成即插即用的办法。

（2）依据环网柜在线路中所在的位置，区别不同的功用。

（3）必须与先进控制技能结合完成信息交流的精确性。

（4）集毛病判别、长途操作、安全控制于一体。

  

一、智能设备基本特征

1、智能硬件及嵌入软件

智能设备一般具有更复杂的硬件结构，包含传感器、微处理器、数据存储、控制和嵌入式操作体系。大多数智能设备都衔接到互联网，但并非一切连网设备都是智能的。

智能设备是智能控制体系首要的组成部分，智能配电体系首要的智能设备除了CPU屏、嵌入操作控制体系、智能外表、智能监控设备、智能显示设备等；而配电体系使用最多的智能设备是智能外表。

智能外表带有一路或者多路通讯端口，通过通讯口与CPU操作体系衔接，长途读取外表内电流值、电压值、无功功率、有功功率、有功电度、无功电度、功率因数、电网频率以及接入外表开关量输入模块的断路器运转状况等相关参数信息；一起现场终端外表也可通过通讯网络控制外表继电器输出的闭合与断开来控制断路器的合分闸。

 

智能环网成套设备的先进传感器元件使用。

1）集成化单一的状况监测功用外表被归纳控制设备取代。

2）网络化开关设备具有总线标准的状况监测和确诊接口，支撑长途功用调用。

3）模块化智能开关设备状况监测、确诊和控制所需求的各个功用逐步模块化，标准化，具有高度的可互换性和可装备性。

4）智能确诊开关设备将具有必定程度的嵌入式确诊和报警才干。

5）将能够完成设备全生命周期数据的办理。

6）具有更多状况监测功用，例如柜体气压、接口局放、电弧光、SF6泄漏等。

7）将开展出一系列的辅助功用，如设备物料办理、设备文档办理、SOE等。

8）本地和长途接口愈加丰厚：USB,蓝牙,串口，网口。

9）支撑本地视频显示和网络视频(图像)服务器功用。

10）与开关设备一次、二次更紧密结合，一起通过系列化测验，保证设备的绝缘、精度和牢靠性。

 

2、通讯联网设备

“连网设备”首要是指具有本质功用的设备，该设备衔接到互联网以传输数据或被长途控制。术语泛在电力“物联网”是指用于搜集和交流数据的连网设备和体系组成的巨大网络。

 

3、智能设备能够预测毛病

智能化是当设备意外产生毛病时，就维修和生产力丢失而言，可能要支付巨大的价值。设备在机械部件上的物联网传感器能够在任何重大停机之前检测到问题，然后提早解决问题并减少丢失。

二、智能制作开展新趋势

1、需求导向、痛点聚焦将指引工业人工智能从理想走入实际

2、工业大数据将成为智能制作和工业互联网开展的中心

3、基于大数据的工业智能将带来更多服务型使用场景

4、设备状况智能办理体系将成为长途运维的新形式

5、工业区块链将服务于数据安全及分布式智能生产网络

6、协作机器人将成为工业机器人的干流开展方向

7、算法的工业智能渠道将成为使用场景的重要柱石

8、协同将成为工业智能使用产品重要技能道路

9、5G技能将引领工业网络开展

10、智化将成为制作业转型开展的突破口

 

三、新一代智能环网柜

智能装备是具有感知、剖析、推理、决议计划、控制功用的先进装备，它是先进制作技能、信息技能和智能技能的集成和深度融合，而且是智能电网建造的必不可少的要害装备。智能开关柜晋级了传统开关柜设备装备办法，以智能外表、智能断路器、智能开关维护器、重合起动器及可编程逻辑控制器（programmable logic controller, PLC）等智能器件组成的配电体系代替传统以主令器件（普通指针外表、断路器、继电器、接触器、熔断器、热继电器）组成的配电体系。 智能电网技能的基本特征是开关设备的信息化、主动化和和互动化，最终完成电力资源的优化装备。智能环网柜是智能电网设备构成中非常重要的组成部分，为了习惯智能电网的需求，一起也是电力设备本身功用进步的要求，开展智能一体化开关设备成为必然趋势。

 

1、智能外表

智能外表带有不同回路数的开关量输入与继电器输出模块，使用外表的开关量输入模块，能够将断路器的合分闸信号及毛病信号接入外表；将外表的继电器输出模块串入断路器合分闸回路，能够完成对断路器合分闸的遥控操作。

智能终端设备能够适用于10kV-20kV野外多种电力开关柜。

开关柜智能控制设备功用强大，它以“一体化“的结构布局配套于开关柜，简化了开关柜的面板规划，美化了面板布局。

具有动态数字指示、带电显示及闭锁、及其控制状况、一次回路电压值电流值显示、远方/就地操作、长途通讯等功用，智能设备的设备使用使传统电力开关柜进一步进步了智能化、网络化、数字化，在“互联网+”形式下完成电网运转的智能化

 

2、智能断路器

配电网线路毛病首要是由线路过电压、过电流形成电网维护设备跳闸，供电线路停电是毛病的表现办法。

在城市配电网推行智能环网开关柜能够在错综复杂的电网中，快速找到毛病产生地址，排除毛病及时康复电网供电。

配电网线路毛病时继电维护及安全主动设备敏捷分断线路，维护电网设备不被损坏。

过电压、过电流速断维护、单相小电流接地毛病维护

(1)相（A、B、C）与接地（N）毛病检测

假如配电线路中丈量的电流超越毛病检测的拾取电平，通过电源侧维护设备检测到无电压（死线），则当即检测毛病并在适当时刻后判别毛病类型（瞬间/临时）。此刻，相与接地的拾取电平另行设置。

(2)断定毛病方向

进行毛病检测时，关于相及接地使用正相序及逆相序要素断定方向。

(3)抵抗浪涌

在丈量的电流值上使用时刻和倍数，假如开关的电源侧和负荷侧为活线时，丈量的电流值在浪涌时刻以内超越毛病检测的拾取电平，但未到达浪涌倍数，则不进行毛病检测的功用。此刻，相与接地的时刻和倍数另行设置。

(4)非接地配电体系的毛病检测

中性点非接地配电体系由2条以上的支线构成时，假如产生接地事故，虽然能够依据零序电压（Vo）识别是否产生毛病，但因为在非接地配电体系中相同丈量到零序电压（Vo），无法识别是哪条支撑产生了毛病。SZLL-6160DTU终端设备能够接收体系模仿丈量值。通过剖析上述零序电压和由零序电流互感器丈量的零序电流相位关系，能够完美地检测出接地毛病检测区域。

(5)维护帮忙

假如配电线路中产生毛病，则与电源侧维护设备协作，假如因电源侧维护设备的堵截而检测到无电压（死线），则启动设备的维护功用；用设备算法给出定位毛病导致的停电区域。

(6)瞬间电流变化检测

丈量的电流值未超越毛病检查电平，但与曩昔丈量的电流值比较，假如比瞬间电流变化检测的设置电平（％）高出很多则进行检测的功用。

 

3、主动线路毛病检测

电网智能开关设备;是具有感知线路毛病、剖析毛病原因、本地做出决议计划、控制开关分合功用的先进电子化装备。

供电线路毛病按性质分：大部分属于瞬时毛病,小电流接地体系的单相接地毛病大约占到总毛病率的70%左右。所以判别线路的毛病性质，对维护供电设备进步供电安全牢靠性至关重要。

瞬时毛病与永久毛病的电气形态不一样，能够依据毛病的电气参数区别瞬时毛病和永久毛病。

毛病指示器(毛病信息FI )（FaultInformation）

设备能够依据收集的电流巨细及设置的定值，判别毛病电流（单相、相间、接地），据此得出毛病信息，并把这些毛病量送往配电网控制中心，为毛病剖析、判别和负荷搬运供给依据，并合作配电控制中心，进行毛病阻隔和非毛病区段的供电。毛病信号能以遥信办法快速闭锁设备，以毛病指示灯点亮报警。然后永久保存在DTU 设备内，通过随机办理软件随时现场读取。

（1）毛病信息用于指示毛病区段，特别的逻辑能够判别出是瞬时毛病还是永久毛病，毛病指示器便是用信号灯直观快速表明线路毛病的类型，是毛病信息的可视化标明。

（2）产生瞬时毛病时，按康复按钮毛病指示器信号免除。产生永久毛病时，按康复按钮也无法免除毛病信号。

（3）毛病信息包含开始时刻、毛病电流巨细、结束时刻、过流的次数以及毛病是瞬时的还是永久的。

（4）毛病信息指示器能够检测毛病产生在上级，然后给出正确的毛病信息。

（5）检测毛病的回路有检测电压、电流的办法和只检测电流的办法。

4、环网逻辑控制

（1）主动核相及相位检测

在回路配网供电体系中会出现回路切换倒闸动作，对相同步检测很有必要，当同步检测失利(相角不一致)体系主动闭锁禁止倒闸操作。终端的检测功用用于电源与负荷间的同步检测。在径向体系中同步失利不是什么问题。当开关断开时，负荷侧断电。所以同步检测是不必要的。但是在回路体系中同步检测必须在闭锁开关前进行。假如电源侧与负荷侧的电压相量有很大的差，很多的循环电流能够流经线路。设置规模为00-80[度]每步10[度]。默认值为30[度]。

当电源侧电压(Va)和负荷侧电压(Vr)相差高于预设值时，此指示灯变亮。合闸控制前，与同期失利信息和断线确诊连锁。假如是同期失利，合闸控制命令被禁止。

（2）跨线转供电

10KV 线路转供电是指改动供电方向，把用户的供电线路改动，从别的的线路或变电站供电。在进行转供电的时分假如电源是径向的（也便是同方向的）能够直接操作。操作顺序是先断开线路，用户短时刻停电也便是负荷侧断电，然后合上电源康复供电。

智能环网柜能够完成线路的不停电转供电（带电转供电）。假如进行相向电源合闸（双侧线路带电）时，必定要检测双侧线路的电压降在正常规模（10%）以内，电源侧与负荷侧的电压降有很大的差额，很多的循环电流能够流经线路，对冲电流形成浪涌冲击双侧线路设备。因为电源来自不同的线路，相序检测也很有不要，合闸必定要在智能环网柜闭锁操作之前进行，否则操作会被体系主动禁止。相同道理在环网运转形式下，同步检测是随时检测的，在回路体系操作也必须在闭锁开关进行前才干施行操作。

相序的判别依据旋转矢量角的旋转方向承认三相交流电的相序。旋转矢量角的旋转方向通过收集三相实时电压/电流信号，求取电压/电流旋转矢量的相角差，核算必定时刻距离之间的旋转矢量相角差，依据所核算的旋转矢量相角差的符号承认旋转矢量角的旋转方向，旋转矢量角的旋转方向可通过核算在一个市电周期之间的旋转矢量相角差承认，旋转矢量角可依据反三角函数核算，其所在象限值由坐标改换后的两相值的极性判别，相角差经滤波处理或求平均值后能够得到精确安稳的数据，智能化开关柜设备要求适用性强，数据收集精度高剖析断定结果精确。

 

四、智能环网成套设备标准化

智能环网柜整体规划要求基于国际标准和国家颁布的有关标准，坚持一致 技能标准、规划参数规范化的准则，为未来事务开展及设备技能水平的进步奠定杰出的根底。

 

1、智能环网柜的基本功用

智能环网柜基本功用首要包含三个方面：

（1）完成环网转供电线路电压电流方向的感知。

（2）完成开关分合闸安全逻辑控制，对各触点位置状况监测和承认;

（3）快速发现和处理电网毛病。

 

2、智能电网智能环网成套设备开展趋势

（1）智能环网成套设备要具有通用性、免维护、智能化、小型化、操作便利、外观精巧、低成本金属关闭开关将向着高牢靠性的方向开展。所以，开发新一代智能环网柜应该全工况、免维护、高牢靠性、小型化的负荷开关以及环网柜，这样做可完成配电主动化，是环网柜开展的重要方向。

（2）配电网测控维护技能将向广域信息、自习惯、可逻辑重组、支撑动态在整定的方向开展，以习惯多元化电源和灵敏供、配电的要求。各种维护、控制技能将进一步与配电一次设备彼此浸透、融合，开展为一体化智能设备。智能终端设备：人工智能突破了空间的信息交流约束，而将核算机网络/互联网技能使用到智能化现场终端领域。完全代替了传统上人工现场操作办法，完全把人工操作的设备技能晋级为智能化控制设备。

 

3、智能环网柜的首要使用

（1）毛病判别、报警（大电流体系办法下）

（2）毛病切除、阻隔（小电流接地形式下）

（3）主动跨线（跨网）合环转供电、完成长途分合闸（合环转供电）操作

（4）各种线路毛病在线模仿测验、

（5）设备运转状况自检流程

 

4、整机调试流程

施行10KV 馈线主动化能够在配网主动化体系里同时完成，完成馈线主动化（主动判别毛病—阻隔毛病）首要有三种办法：

（1）多断路器组合通过各断路器顺序合作阻隔毛病，这种办法常被称为过电流判别法。

（2）10KV 线路上设备多台分段开关，当毛病时断路器跳闸形成线路失压，线路上一切的分段开关全部主动分闸，通过逐步来电合闸的办法，阻隔毛病区域。这种办法称为电压法。

（3）采用智能环网柜的毛病判别功用，直接把毛病线路的开关分闸，完成一次定位一次切除毛病。这种办法便是结合了电压法和电流法的特点，用智能的办法进行核算判别，所以智能环网柜的毛病阻隔效率最高。

 

 

5、10kV-20kV 智能环网柜建造施工计划

（1）开关柜智能控制设备DTU 二次设备（嵌入式智能终端）是开关柜主动化成套设备的中心部件。其间电子控制器是针对当前中压体系开关柜研制开发的一种新式、多功用、电操控制机构。

（2）智能化数字化动态指示的现场终端信息收集DTU设备。对传统装备进行信息化技能晋级改造，便是要把集成了工业主动化技能的嵌入式智能控制单元，通过增加元器件的技能改装，使开关设备的电气功用得到进步，能够完好的完成配网主动化，系列配套产品供给了牢靠的配网主动化设备规划改造的解决计划。

(3)、设备的兼容性是要害，电子控制器要能够安全的控制各种类型的开关设备。

(4)、开关柜要从手动操作晋级改形成远动操作，首先便是加装电动机驱动结构，把人工用搬杆操作转化化为按钮操作。