智能電網開關柜

描述：

智能裝備一二次深度融合技術

隨著電網基礎設施建設和電力能源投入的發展，電氣成套設備需求量逐年增加，產品升級換代速度加快，生產設備及加工工藝有了明顯改進、電氣設備智能化、一二次融合技術、集成一體化等設備性能有了明顯的提高。

一、成套一二次深度融合裝備

智能裝備是先進一二次技術深度融合集成

1、一次設備

是指直接用于生產、輸送和分配電能的生產過程的高壓電氣設備。它包括斷路器、隔離開關、自動開關、刀閘開關、電纜母線、輸電線路、電力電纜等。由一次設備相互連接，構成配電設備開關或進行其分合閘操作過程的電氣設備稱為一次設備。也稱為無源組件。

2、二次設備

是指對一次設備的工作進行監測、控制、調節、保護以及為運行、維護人員提供運行工況或生產指揮信號所需的低壓電氣設備。由二次設備相互連接，構成對一次設備進行監測、控制、調節和保護的電氣設備稱為二次設備。也稱為有源組件。

3、一、二次設備深度融合關鍵技術

由于各種電器元件安裝位置不同，在構成一個完整的電氣控制系統時，就必須劃分組件。

①、綜合功能

把功能類似的元件用模塊化的形式組合在一起；

(1)盡可能減少組件之間的連線數量，同時把接線關系密切的控制電器置于同一組件中；

(2)減少電壓等級采用統一的供電電壓

(3) 可把外形尺寸、功能相近的電器用模塊的形式組合在一起；

(4)為了電氣控制系統便于檢查與調試，把需經常調節、維護和易損元件組合在一起。

②、線束連接

在劃分電氣控制柜組件的同時要解決組件之間、電氣箱之間以及電氣箱與被控制裝置之間的連線方式：

電氣控制柜各部分及組件之間的接線方式一般應遵循以下原則：

(1)開關電器、控制板的進出線一般采用接線端頭或接線鼻子連接，這可按電流大小及進出線數選用不同規格的接線端頭或接線鼻子；

(2)電氣柜、控制柜、柜(臺)之間以及它們與被控制設備之間，采用接線端子排或工業聯接器連接；

(3)弱電控制組件、印制電路板組件之間應采用各種類型的標準接插件連接；

(4)電氣柜、控制柜、柜(臺)內的元件之間的連接，可以借用元件本身的接線端子直接連接；過渡連接線應采用端子排過渡連接，端頭應采用相應規格的接線端子處理。

③操作機構模塊化

智能化一二次融合技術特點：

（1）、開關柜智能操控裝置DTU 二次設備（嵌入式智能終端）是開關柜自動化成套設備的核心部件。其中電子控制器是針對當前中壓系統開關柜研制開發的一種新型、多功能、電操控制機構。

（2）、智能化數字化動態指示的現場終端信息采集DTU裝置。對傳統裝備進行信息化技術升級改造，就是要把集成了工業自動化技術的嵌入式智能控制單元，經過增加元器件的技術改裝，使開關設備的電氣性能得到提升，能夠完整的實現配網自動化，系列配套產品提供了可靠的配網自動化設備設計改造的解決方案。

（3）、設備的兼容性是關鍵，電子控制器要能夠安全的操控各種類型的開關設備。

（4）、開關柜要從手動操作升級改造成遠動操作，首先就是加裝電動機驅動結構，把人工用搬桿操作轉換化為按鈕操作。

（5）個性化定制方案

通過完整的交互過程讓客戶直接參與成套設備的設計和制造過程中，精確定位客戶的實際需求，在這個過程中我們依據客戶的不同需求數據做出各種樣機模板提高了用戶的體驗。

二、深度融合裝備主要功能

智能化一二次融合成套設備使整個輸配電系統的保護、控制、監控、測量等集中起來，實現配電網絡自動化，為廣域監測和診斷系統奠定了基礎，確保電力系統的安全、可靠、經濟運行。隨著計算機技術、數據處理技術、信息傳感器技術、通信和數據存儲技術、電力電子技術等的發展及各學科間的融合，電氣成套設備的智能化、小型化、緊湊設備逐步成為行業發展的一個重要趨勢。

電氣成套設備應用主要通過3個途徑實現。

1、在以后的增量電網建設中直接安裝智能電氣成套設備。

2、將存量運行設備做技術更新改造，增加了電氣成套設備智能化水平。

3、光纖到點位

光纖通信具有通信穩定、容量大、速度快等優勢，完全具備配電自動化遙測、遙信和遙控‘三遙’的通信要求。電力光纖到戶小區可實現用電信息采集。

4、智能電網高可靠性裝備

建設經濟、高效、可靠的智能電網，離不開現代化先進的通信技術平臺。智能電網的供電可靠性又是智能化電氣設備的首要條件，進一步優化和完善電力通信網，實現電網運行狀態數據傳輸的數字化。電力光纖到戶是提升配網自動化水平和提高供電服務質量而進行的一項基礎建設。

三、電網故障自動定位

新投運的智能化配電系統顯示出了智能電氣設備的魅力。新型

的智能化電氣設備能夠自動對故障點進行定位，自動隔離故障區間，自動化系統停電時間不會超過1分鐘就能恢復用戶供電。。

四、技術升級

在不斷總結開關柜改造的經驗教訓的基礎上，統一認識克服技術障礙，經過以創新的技術和方法完成了戶外開閉所和環網柜的整體升級改造。

改造后電氣設備的各項技術指標均滿足南方電網《配網自動化建設技術導則》要求。并且實現一次掛網正常運行，各項指標和施工質量達到規劃設計要求。

五、多功能終端信息采集裝置

開關柜智能操控裝置（智能終端）是成套設備的核心部件，是針對當前中壓系統開關柜研制開發的一種新型、多功能、智能化數字化動態指示的現場終端信息采集裝置。智能終端裝置能夠適用于10KV-20KV戶外多種電力開關柜。開關柜智能操控裝置功能強大，它以“一體化“的結構布局配套于開關柜，簡化了開關柜的面板設計，美化了面板布局。具有動態數字指示、帶電顯示及閉鎖、及其控制狀態、一次回路電壓值電流值顯示、遠方/就地操作、遠程通信等功能，智能裝置的安裝使用使傳統電力開關柜進一步提升了智能化、網絡化、數字化，在“互聯網+”模式下實現電網運行的智能化。

六、結構緊湊、標準化布線：

智能裝置是進行整體結構設計、結構選型、材料等方面技術攻關，確保現場安裝時有足夠的強度和穩定性。智能一體化開關柜采用歐洲EIB（ElectricalInstallation Bus）（國標GB/Z20965-2007）標準布線方式。最大的特點是通過單一多芯電纜替代了傳統分離的控制電纜和電力電纜，并確保各開關可以互傳控制指令，因此總線電纜可以以線型、樹型或星型鋪設，方便擴容與改裝。

電氣線路簡單，安裝方便，易于維護，節省大截面線材消耗量，降低投資成本和維修管理費用，縮短安裝工期，提高了投資效益。

智能化、小型化、高安全性和可靠性能集成一體，也就是最終研發出新一代一二設備相融合的電網智能裝備。

七、智能運維服務

智能成套電氣開關裝備和智能控制器產品是一二次融合環網柜制造的重要組成部分。成套開關柜智能化集成融合了先進制造技術和信息技術，有效提升了電網狀態感知、數據分析、決策、控制、學習等能力，集中體現了一二次融合環網柜數字化、網絡化、智能化發展要求。一、一二次融合環網柜商業模式

1、用戶為中心

一二次融合環網柜服務是以特大城市電網用戶為中心，按照高端用戶提出的技術需求，智能裝備服務商均可為其配置正確的產品和服務以滿足他們的需求。

2、智能運維服務

智能裝備產品需深度了解用戶的潛在偏好與需求，通過智能關聯海量數據（即智能數據）將其轉化為智能服務。為了實現這種功能，技術總包服務商需要通過網絡搜集、分析用戶信息，從而明晰他們的生態系統與情景語境，建立數據驅動的商業模型。

3、一二次融合環網柜運維便捷效率高

（1）、標準化成套設備

智能裝備是“一二次融合”配網自動化成套設備 一二次融合環網柜自動化成套設備能夠實現故障定位、故障隔離、負荷監控、線路轉供、帶電合環轉供等技術流程。實現配電網消除故障后線路自動復電自愈，環網柜基本的就是要有高效的智能化設備。為了滿足智能化電氣控制設備的制造和使用要求，必須進行合理的電氣控制工藝設計。這些設計包括電氣控制柜的結構設計、電氣控制柜總體配置圖、總接線圖設計及各部分的電器裝配圖與接線圖設計。

（2）、體積小，造價低

一二次融合環網柜的發展 隨著配電網建設與改造的不斷推進，深圳、廣州大一線城市電纜化率日益提高，戶外開閉所及開關柜因體積小功能全造價低等優勢被廣泛使用。電氣設備一二次融合推動了設備升級改造，電力終端市場對控制電力系統的主設備高低壓成套電器設備的安全可靠性、自動化等方面提出了更高的要求。對手動開關柜改造建設提升配網自動化水平，全面提升電網管控能力。一二次融合技術是電氣開關柜具有自動告警、應急處置、運行實時監測、維保檢驗和信息的監察、后臺數據的統計分析等功能。

一二次融合也是對傳統電氣設備進行的二次升級改造技術，是現階段比較實際做法。

4、電氣設備升級方案。

隨著設備自動化時代到來，傳統的的人工作業在大步向自動化智能制造進行著升級和轉型，傳統的經濟模式無論速度和防錯方面的控制機制需求變得異常迫切。在工業設備和IT設備作為信息通信產業重要基礎設施，進入高速發展期的同時，在產品架構、制造模式、產業生態等多方面經歷著變革。而電氣開關設備集成系統是現代工業實現配電網智能自動化模塊的基石。未來一定是電氣設備生產制造與互聯網管控系統的軟件技術一體化發展，就產生了配網自動化成套設備制造系統，使得智能裝備大量運用，真正做到設備的即插即用。

八、構建智能裝備產品標準體系

1、對比差距

智能化電網開關裝置特性良莠不齊，與國外存在一定差距，因此亟需構建智能產品標準框架并抓緊制定術語和通用技術要求等相關基礎標準，來規范和指導企業智能產品的研發工作。

智能產品標準的研究與制定，將豐富和完善智能制造的研究內容與標準體系，對我國產品智能化提出具體的技術要求，指導生產企業提升產品的智能化水平，推動我國智能制造的發展。

2、產品試錯改進

標準必須具備“共同使用和重復使用”的特點 一二次融合環網柜標準的制定是在只有重復出現的活動中，才需要對運動過程和產生的結果進行總結經驗，選擇最佳方案作為今后實踐的依據--即制定標準。標準是協調一致的產物。協調一致是指實質性問題沒有堅持反對者，并對任何異議都進行協調。協調一致的目的是為獲得最佳秩序和最大認可度帶來的社會效益。標準產生的基礎是科學技術和實踐經驗。但對技術和經驗都必須進行分析、比較和選擇。標準有固定的制定方案、發布流程。標準一旦形成格式和程序參照標準的各個利益方必須共同遵守，它也是標準化建立的基本操作規范。

3、一二次深度融合裝備是數字化設備

智能成套電氣開關裝備和智能把握器產品是一二次融合環網箱制造的重要組成一戳。成套開關柜智能化集成融合了進步制造手藝和信息手藝，有效提拔了電網狀態感知、數據闡發、抉擇、把握、進修等能力，集中表現了一二次融合環網箱數字化、收集化、智能化成長要求。

審核編輯 ：李倩