一二次融合环网柜在配电自动化的实际运用价值

发布时间:2022-05-07 11:07:58

长期以来,配电设备生产厂家划分为一次设备和二次设备两大阵营,电网公司收购过程中也经常向不同的厂商分别收购一次设备和二次设备,然后在设备环节中组合运用,但因而存在不少问题:如一二次设备接口不匹配,兼容性、扩展性、互换性差,成套设备设备繁琐;缺少一二次设备联动测验机制,产生遥信颤动、设备凝露现象,无法满足线损核算需求等;一二次设备厂商职责胶葛,出现缺点互相推诿等。此外,在配电自动化建造中,传统成套设备较多选用了电磁式互感器用于丈量和取电,但是电磁式互感器因其本身特性,易出现电压/电流互感器二次侧存在短路/开路安全隐患、取电PT铁磁谐振和易被雷击损坏等问题,对成套设备作业寿数及安稳性产生倒霉影响。为了处理上述在配电网规划化建造改造中增量设备配电自动化掩盖以及一二次设备不匹配等问题,一同完毕同期线损处理政策,国家电网于2016年提出《配电设备一二次融合环网柜计划》。一二次融合相关技术的研讨、标准化作业的推动、交流传感器的运用,是配电设备标准化、设备小型化、设备集成化与运维智能化的必经之路。


一二次融合环网柜发展现状

近年来,配电网一二次融合智能柱上开关的相关技术已相对老到,包括交流传感器技术、固封极柱技术、控制终端技术等技术通过数年来的研讨与发展,在多个省、市和区域较大规划试点运用已取得了明显效果在运用范围内,有用行进了配电自动化效果,在保证短路缺点研判准确性的基础上,明显行进单相接地缺点研判的准确率,并具有线损数据搜集、缺点录波等功用,在支撑线损精益化处理、就地缺点快速处置和智能化运维等方面都取得了较明显的成效。

在作业数量方面,据EPTC配电网设备调研陈述核算:2019年国网一二次融合断路器的收购数量为8万套以上,已超过了传统柱上断路器5万余套的数量,一二次融合断路器的收购数量正在稳步行进。跟着一二次融合成套设备作业阅历的堆集,将关于设备质量、新技术运用、运维处理方面的行进,提供有用的数据支撑。

标准化方面,由作业内资深专家和业内较有影响力的厂家组成的专委会对此也非常注重,组织一二次融合环网柜相关的标准的编制作业,并已取得必定效果。其间《配电网10kV20kV交流传感器技术条件》、《12kV智能配电柱上开关通用技术条件》、《12kV配电智能柱上开关试验技术标准》等团体标准已发布并开端实施,这些标准结合一二次融合环网柜的现状,关于成套设备选用的交流传感器、全体的技术条件、试验技术标准等做了标准要求,对一二次融合环网柜的标准化作业具有指导意义。

一二次融合环网柜发展的研讨方向

通过对一二次融合极柱的研讨,将成套设备的各个功用模块的高度集成化,将高精度交流传感器、取电模块、真空灭弧室一体化固封在开关本体的极柱内,集成灭弧、电压电流信号搜集、取电于一体,完毕一二次深度融合。交流传感器的选用,使成套设备具有更高的采样精度和频度,由此完毕对配电网作业状况更多参数、更为准确的监测,为设备的物联化打下坚实的基础。配电物联网架构如图2所示。


 

2配电物联网架构

以一二次融智能柱上开关为例,开关本体在融合了传感器后,成为端层的状况感知和履行控制主体的终端单元,在馈线终端侧完毕边层的边缘核算,完毕数据的集合、收拾和核算,通过光纤或无线网络发送至渠道层,完毕配网作业缺点分析、设备运维和处理的政策。将感知才干和互联、互通、互操作等功用赋予配电开关设备,建立分布式智能协作的配电物联网体系,完毕对配电网的全方位感知、数据融合核算和智能运用。


融合技术行进、传感器功用行进、功用明显增加的状况下,保证成套设备的安稳作业也是一项重要作业。功用、功用的行进,也就意味着相对能耗的增加,所以还需求从取能技术和低功耗规划这两方面研讨,在供能与功耗之间到达平衡点。


跟着取能技术的发展,取能单元从原有的电磁式PT取电,逐步向电容取电的方法改动。取能单元的集成方法也出现了从外置独立设备,到在本体外部固定,从而向融合在本体极柱中的趋势演化,但因而产生的部分放电尤其要要害注重,在对应的试验电压下保证局放值在捆绑范围内。现在针对一二次融合成套设备取电设备的特殊性,相关标准化作业也正在稳步发展中,将对其运用条件、技术要求、结构要求、试验检测等方面进行标准。


在低功耗技术方面,由于一次设备与二次设备的融合程度越来越高,因体积和空间的捆绑,取电功率一般只能在1W15W左右,下降整机功耗将是一个行进作业寿数的有用途径,下降功耗的方法包括:选用低功耗体系的电源电路和低功耗微控制器电路规划及低功耗优化算法。运用低功耗、高转换功率的DC/DC升降压稳压电路,通过将CPU实时调度方法与干流的节能技术方法相结合,进行体系级的低功耗优化,然后进一步下降配电终端的功耗。

从前关于一二次融合智能柱上开关在试验方面的要求,一般都参看高压开关及配电终端各自的试验标准,但没有完善的成套设备标准,给成套设备的查验与全体的技术发展带来局限性。在2019年,我国电工技术学会发布了《12kV配电智能柱上开关试验技术标准》团体标准,填补了这项空白。该试验技术标准比较于传统更加习气配电一二次融合环网柜的发展和用户的最新要求,关于保证和行进12kV配电智能柱上开关的技术功用、丰厚和完善其功用具有指导意义。标准中对成套设备的功用及准确度试验、单相接地缺点试验等项目的监测方法给出了参看定见,在实践试验运用中,需求相关检测组织、设备厂家对各项试验的检测方法、技术要求进行验证,在通过试验验证设备功用和功用的一同,对试验方法、条件等内容进行优化,使之更加完善。


为了习气配电网数字化、智能化、网络化发展的需求,需以刚烈活络的配电一次网架为基础,以一二次融合成套设备的标准化、精益化、智能化为方法,加强自动化配备的运用,健全完善中低压配电网的智能感知体系,完毕配电设备状况的全面感知、在线监测、自动预警和智能研判。


依据配电标准化、精益化、智能化的发展趋势,一二次融合成套设备在中压配电网规划将逐步行进,逐步全面启用馈线自动化功用,将馈线自动化与配网分级维护相结合,最小化的快速阻隔缺点区。使用一二次深度融合技术发展,融合搜集、通讯、控制等功用,并结合智能型就地馈线自动化技术,将完毕设备的广泛互联、状况的全面感知、决议计划的快速智能、运维的高效快捷。