發(fā)布時間:2021-06-17 10:29:46
一二次融合環(huán)網(wǎng)箱在配電自動化的運(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)常向不同的廠商別離收購一次設(shè)備和二次設(shè)備,然后在設(shè)備環(huán)節(jié)中組合運(yùn)用,但因此存在不少問題: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)動測試機(jī)制,發(fā)生遙信抖動、設(shè)備凝露現(xiàn)象,無法滿足線損核算需求等;一二次設(shè)備廠商責(zé)任糾紛,呈現(xiàn)毛病互相推諉等。此外,在配電自動化建設(shè)中,傳統(tǒng)成套設(shè)備較多采用了電磁式互感器用于測量和取電,但是電磁式互感器因其本身特性,易呈現(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)備運(yùn)轉(zhuǎn)壽數(shù)及穩(wěn)定性發(fā)生不利影響。為了解決上述在配電網(wǎng)規(guī)模化建設(shè)改造中增量設(shè)備配電自動化覆蓋以及一二次設(shè)備不匹配等問題,一起完成同期線損辦理方針,國家電網(wǎng)于2016年提出《配電設(shè)備一二次融合環(huán)網(wǎng)箱計劃》。一二次交融相關(guān)技能的研討、規(guī)范化作業(yè)的推動、溝通傳感器的運(yùn)用,是配電設(shè)備規(guī)范化、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。
一二次融合環(huán)網(wǎng)箱展開現(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)技能已相對成熟,包含溝通傳感器技能、固封極柱技能、操控終端技能等技能經(jīng)過數(shù)年來的研討與展開,在多個省、市和地區(qū)較大規(guī)模試點運(yùn)用已獲得了顯著作用在運(yùn)用范圍內(nèi),有效提高了配電自動化作用,在保證短路毛病研判準(zhǔn)確性的基礎(chǔ)上,顯著提高單相接地毛病研判的準(zhǔn)確率,并具有線損數(shù)據(jù)收集、毛病錄波等功用,在支撐線損精益化辦理、就地毛病快速處置和智能化運(yùn)維等方面都獲得了較明顯的成效。
在運(yùn)轉(zhuǎn)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)步提高。跟著一二次交融成套設(shè)備運(yùn)轉(zhuǎn)經(jīng)歷的堆集,將關(guān)于設(shè)備品質(zhì)、新技能運(yùn)用、運(yùn)維辦理方面的提高,提供有效的數(shù)據(jù)支撐。
規(guī)范化方面,由職業(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十分重視,安排一二次融合環(huán)網(wǎng)箱相關(guān)的規(guī)范的編制作業(yè),并已獲得一定效果。其間《配電網(wǎng)10kV及20kV溝通傳感器技能條件》、《12kV智能配電柱上開關(guān)通用技能條件》、《12kV配電智能柱上開關(guān)實驗技能規(guī)范》等集體規(guī)范已發(fā)布并開始施行,這些規(guī)范結(jié)合一二次融合環(huán)網(wǎng)箱的現(xiàn)狀,關(guān)于成套設(shè)備采用的溝通傳感器、整體的技能條件、實驗技能規(guī)范等做了規(guī)范要求,對一二次融合環(huán)網(wǎng)箱的規(guī)范化作業(yè)具有指導(dǎo)意義。一二次交融智能真空斷路器如圖1所示。
一二次融合環(huán)網(wǎng)箱展開的研討方向
經(jīng)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,將高精度溝通傳感器、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、電壓電流信號收集、取電于一體,完成一二次深度交融。溝通傳感器的選用,使成套設(shè)備具有更高的采樣精度和頻度,由此完成對配電網(wǎng)運(yùn)轉(zhuǎn)狀況更多參數(shù)、更為準(zhǔn)確的監(jiān)測,為設(shè)備的物聯(lián)化打下堅實的基礎(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”的狀況感知和執(zhí)行操控主體的終端單元,在饋線終端側(cè)完成“邊層”的邊緣核算,完成數(shù)據(jù)的匯集、收拾和核算,經(jīng)過光纖或無線網(wǎng)絡(luò)發(fā)送至平臺層,完成配網(wǎng)運(yùn)轉(zhuǎn)毛病分析、設(shè)備運(yùn)維和辦理的方針。將感知能力和互聯(lián)、互通、互操作等功用賦予配電開關(guān)設(shè)備,樹立分布式智能協(xié)作的配電物聯(lián)網(wǎng)系統(tǒng),完成對配電網(wǎng)的全方位感知、數(shù)據(jù)交融核算和智能運(yùn)用。
在交融技能提高、傳感器功用提高、功用明顯增加的情況下,保證成套設(shè)備的穩(wěn)定運(yùn)轉(zhuǎn)也是一項重要作業(yè)。功用、功用的提高,也就意味著相對能耗的增加,所以還需求從取能技能和低功耗規(guī)劃這兩方面研討,在供能與功耗之間達(dá)到平衡點。
跟著取能技能的展開,取能單元從原有的電磁式PT取電,逐步向電容取電的辦法改變。取能單元的集成辦法也呈現(xiàn)了從外置獨立設(shè)備,到在本體外部固定,進(jìn)而向交融在本體極柱中的趨勢演變,但因此發(fā)生的局部放電尤其要重點重視,在對應(yīng)的實驗電壓下保證局放值在限制范圍內(nèi)。目前針對一二次交融成套設(shè)備取電設(shè)備的特殊性,相關(guān)規(guī)范化作業(yè)也正在穩(wěn)步展開中,將對其運(yùn)用條件、技能要求、結(jié)構(gòu)要求、實驗檢測等方面進(jìn)行規(guī)范。
在低功耗技能方面,由于一次設(shè)備與二次設(shè)備的交融程度越來越高,因體積和空間的限制,取電功率一般只能在1W至15W左右,下降整機(jī)功耗將是一個提高運(yùn)轉(zhuǎn)壽數(shù)的有效途徑,下降功耗的辦法包含:采用低功耗系統(tǒng)的電源電路和低功耗微操控器電路規(guī)劃及低功耗優(yōu)化算法。運(yùn)用低功耗、高轉(zhuǎn)換效率的DC/DC升降壓穩(wěn)壓電路,經(jīng)過將CPU實時調(diào)度辦法與主流的節(jié)能技能手段相結(jié)合,進(jìn)行系統(tǒng)級的低功耗優(yōu)化,然后進(jìn)一步下降配電終端的功耗。
以前關(guān)于一二次交融智能柱上開關(guān)在實驗方面的要求,一般都參閱高壓開關(guān)及配電終端各自的實驗規(guī)范,但沒有完善的成套設(shè)備規(guī)范,給成套設(shè)備的檢驗與整體的技能展開帶來局限性。在2019年,我國電工技能學(xué)會發(fā)布了《12kV配電智能柱上開關(guān)實驗技能規(guī)范》集體規(guī)范,填補(bǔ)了這項空白。該實驗技能規(guī)范相比于傳統(tǒng)愈加適應(yīng)配電一二次融合環(huán)網(wǎng)箱的展開和用戶的最新要求,關(guān)于保證和提高12kV配電智能柱上開關(guān)的技能功用、豐富和完善其功用具有指導(dǎo)意義。規(guī)范中對成套設(shè)備的功用及準(zhǔn)確度實驗、單相接地毛病實驗等項目的監(jiān)測辦法給出了參閱意見,在實踐實驗運(yùn)用中,需求相關(guān)檢測機(jī)構(gòu)、設(shè)備廠家對各項實驗的檢測辦法、技能要求進(jìn)行驗證,在經(jīng)過實驗驗證設(shè)備功用和功用的一起,對實驗辦法、條件等內(nèi)容進(jìn)行優(yōu)化,使之愈加完善。
為了適應(yīng)配電網(wǎng)“數(shù)字化、智能化、網(wǎng)絡(luò)化”展開的需求,需以剛強(qiáng)靈敏的配電一次網(wǎng)架為基礎(chǔ),以一二次交融成套設(shè)備的規(guī)范化、精益化、智能化為手段,加強(qiáng)自動化配備的運(yùn)用,健全完善中低壓配電網(wǎng)的智能感知系統(tǒng),完成配電設(shè)備狀況的全面感知、在線監(jiān)測、主動預(yù)警和智能研判。
根據(jù)配電規(guī)范化、精益化、智能化的展開趨勢,一二次交融成套設(shè)備在中壓配電網(wǎng)規(guī)模將逐步提高,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,最小化的快速隔離毛病區(qū)。利用一二次深度交融技能展開,交融收集、通訊、操控等功用,并結(jié)合智能型就地饋線自動化技能,將完成設(shè)備的廣泛互聯(lián)、狀況的全面感知、決策的快速智能、運(yùn)維的高效便捷。