智能電網(wǎng)開關(guān)柜

描述：

智能裝備一二次深度融合技術(shù)

隨著電網(wǎng)基礎(chǔ)設(shè)施建設(shè)和電力能源投入的發(fā)展，電氣成套設(shè)備需求量逐年增加，產(chǎn)品升級換代速度加快，生產(chǎn)設(shè)備及加工工藝有了明顯改進、電氣設(shè)備智能化、一二次融合技術(shù)、集成一體化等設(shè)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(shù)深度融合集成

1、一次設(shè)備

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

2、二次設(shè)備

是指對一次設(shè)備的工作進行監(jiān)測、控制、調(diào)節(jié)、保護以及為運行、維護人員提供運行工況或生產(chǎn)指揮信號所需的低壓電氣設(shè)備。由二次設(shè)備相互連接，構(gòu)成對一次設(shè)備進行監(jiān)測、控制、調(diào)節(jié)和保護的電氣設(shè)備稱為二次設(shè)備。也稱為有源組件。

3、一、二次設(shè)備深度融合關(guān)鍵技術(shù)

由于各種電器元件安裝位置不同，在構(gòu)成一個完整的電氣控制系統(tǒng)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(shù)量，同時把接線關(guān)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(tǒng)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(tǒng)便于檢查與調(diào)試，把需經(jīng)常調(diào)節(jié)、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(yīng)遵循以下原則：

(1)開關(guān)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(shù)選用不同規(guī)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(shè)備之間，采用接線端子排或工業(yè)聯(lián)接器連接；

(3)弱電控制組件、印制電路板組件之間應(yīng)采用各種類型的標準接插件連接；

(4)電氣柜、控制柜、柜(臺)內(nèi)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(yīng)采用端子排過渡連接，端頭應(yīng)采用相應(yīng)規(guī)格的接線端子處理。

③操作機構(gòu)模塊化

智能化一二次融合技術(shù)特點：

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

（2）、智能化數(shù)字化動態(tài)指示的現(xiàn)場終端信息采集DTU裝置。對傳統(tǒng)裝備進行信息化技術(shù)升級改造，就是要把集成了工業(yè)自動化技術(shù)的嵌入式智能控制單元，經(jīng)過增加元器件的技術(shù)改裝，使開關(guān)設(shè)備的電氣性能得到提升，能夠完整的實現(xiàn)配網(wǎng)自動化，系列配套產(chǎn)品提供了可靠的配網(wǎng)自動化設(shè)備設(shè)計改造的解決方案。

（3）、設(shè)備的兼容性是關(guān)鍵，電子控制器要能夠安全的操控各種類型的開關(guān)設(shè)備。

（4）、開關(guān)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(qū)動結(jié)構(gòu)，把人工用搬桿操作轉(zhuǎn)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(shè)備的設(shè)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(jù)客戶的不同需求數(shù)據(jù)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(shè)備使整個輸配電系統(tǒng)的保護、控制、監(jiān)控、測量等集中起來，實現(xiàn)配電網(wǎng)絡(luò)自動化，為廣域監(jiān)測和診斷系統(tǒng)奠定了基礎(chǔ)，確保電力系統(tǒng)的安全、可靠、經(jīng)濟運行。隨著計算機技術(shù)、數(shù)據(jù)處理技術(shù)、信息傳感器技術(shù)、通信和數(shù)據(jù)存儲技術(shù)、電力電子技術(shù)等的發(fā)展及各學(xué)科間的融合，電氣成套設(shè)備的智能化、小型化、緊湊設(shè)備逐步成為行業(yè)發(fā)展的一個重要趨勢。

電氣成套設(shè)備應(yīng)用主要通過3個途徑實現(xiàn)。

1、在以后的增量電網(wǎng)建設(shè)中直接安裝智能電氣成套設(shè)備。

2、將存量運行設(shè)備做技術(shù)更新改造，增加了電氣成套設(shè)備智能化水平。

3、光纖到點位

光纖通信具有通信穩(wěn)定、容量大、速度快等優(yōu)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(qū)可實現(xiàn)用電信息采集。

4、智能電網(wǎng)高可靠性裝備

建設(shè)經(jīng)濟、高效、可靠的智能電網(wǎng)，離不開現(xiàn)代化先進的通信技術(shù)平臺。智能電網(wǎng)的供電可靠性又是智能化電氣設(shè)備的首要條件，進一步優(yōu)化和完善電力通信網(wǎng)，實現(xiàn)電網(wǎng)運行狀態(tài)數(shù)據(jù)傳輸?shù)臄?shù)字化。電力光纖到戶是提升配網(wǎng)自動化水平和提高供電服務(wù)質(zhì)量而進行的一項基礎(chǔ)建設(shè)。

三、電網(wǎng)故障自動定位

新投運的智能化配電系統(tǒng)顯示出了智能電氣設(shè)備的魅力。新型

的智能化電氣設(shè)備能夠自動對故障點進行定位，自動隔離故障區(qū)間，自動化系統(tǒng)停電時間不會超過1分鐘就能恢復(fù)用戶供電。。

四、技術(shù)升級

在不斷總結(jié)開關(guān)柜改造的經(jīng)驗教訓(xùn)的基礎(chǔ)上，統(tǒng)一認識克服技術(shù)障礙，經(jīng)過以創(chuàng)新的技術(shù)和方法完成了戶外開閉所和環(huán)網(wǎng)柜的整體升級改造。

改造后電氣設(shè)備的各項技術(shù)指標均滿足南方電網(wǎng)《配網(wǎng)自動化建設(shè)技術(shù)導(dǎo)則》要求。并且實現(xiàn)一次掛網(wǎng)正常運行，各項指標和施工質(zhì)量達到規(guī)劃設(shè)計要求。

五、多功能終端信息采集裝置

開關(guān)柜智能操控裝置（智能終端）是成套設(shè)備的核心部件，是針對當前中壓系統(tǒng)開關(guān)柜研制開發(fā)的一種新型、多功能、智能化數(shù)字化動態(tài)指示的現(xiàn)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(guān)柜。開關(guān)柜智能操控裝置功能強大，它以“一體化“的結(jié)構(gòu)布局配套于開關(guān)柜，簡化了開關(guān)柜的面板設(shè)計，美化了面板布局。具有動態(tài)數(shù)字指示、帶電顯示及閉鎖、及其控制狀態(tài)、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(tǒng)電力開關(guān)柜進一步提升了智能化、網(wǎng)絡(luò)化、數(shù)字化，在“互聯(lián)網(wǎng)+”模式下實現(xiàn)電網(wǎng)運行的智能化。

六、結(jié)構(gòu)緊湊、標準化布線：

智能裝置是進行整體結(jié)構(gòu)設(shè)計、結(jié)構(gòu)選型、材料等方面技術(shù)攻關(guān)，確保現(xiàn)場安裝時有足夠的強度和穩(wěn)定性。智能一體化開關(guān)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(tǒng)分離的控制電纜和電力電纜，并確保各開關(guān)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(shè)，方便擴容與改裝。

電氣線路簡單，安裝方便，易于維護，節(jié)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(fā)出新一代一二設(shè)備相融合的電網(wǎng)智能裝備。

七、智能運維服務(wù)

智能成套電氣開關(guān)裝備和智能控制器產(chǎn)品是一二次融合環(huán)網(wǎng)柜制造的重要組成部分。成套開關(guān)柜智能化集成融合了先進制造技術(shù)和信息技術(shù)，有效提升了電網(wǎng)狀態(tài)感知、數(shù)據(jù)分析、決策、控制、學(xué)習(xí)等能力，集中體現(xiàn)了一二次融合環(huán)網(wǎng)柜數(shù)字化、網(wǎng)絡(luò)化、智能化發(fā)展要求。一、一二次融合環(huán)網(wǎng)柜商業(yè)模式

1、用戶為中心

一二次融合環(huán)網(wǎng)柜服務(wù)是以特大城市電網(wǎng)用戶為中心，按照高端用戶提出的技術(shù)需求，智能裝備服務(wù)商均可為其配置正確的產(chǎn)品和服務(wù)以滿足他們的需求。

2、智能運維服務(wù)

智能裝備產(chǎn)品需深度了解用戶的潛在偏好與需求，通過智能關(guān)聯(lián)海量數(shù)據(jù)（即智能數(shù)據(jù)）將其轉(zhuǎn)化為智能服務(wù)。為了實現(xiàn)這種功能，技術(shù)總包服務(wù)商需要通過網(wǎng)絡(luò)搜集、分析用戶信息，從而明晰他們的生態(tài)系統(tǒng)與情景語境，建立數(shù)據(jù)驅(qū)動的商業(yè)模型。

3、一二次融合環(huán)網(wǎng)柜運維便捷效率高

（1）、標準化成套設(shè)備

智能裝備是“一二次融合”配網(wǎng)自動化成套設(shè)備 一二次融合環(huán)網(wǎng)柜自動化成套設(shè)備能夠?qū)崿F(xiàn)故障定位、故障隔離、負荷監(jiān)控、線路轉(zhuǎn)供、帶電合環(huán)轉(zhuǎn)供等技術(shù)流程。實現(xiàn)配電網(wǎng)消除故障后線路自動復(fù)電自愈，環(huán)網(wǎng)柜基本的就是要有高效的智能化設(shè)備。為了滿足智能化電氣控制設(shè)備的制造和使用要求，必須進行合理的電氣控制工藝設(shè)計。這些設(shè)計包括電氣控制柜的結(jié)構(gòu)設(shè)計、電氣控制柜總體配置圖、總接線圖設(shè)計及各部分的電器裝配圖與接線圖設(shè)計。

（2）、體積小，造價低

一二次融合環(huán)網(wǎng)柜的發(fā)展 隨著配電網(wǎng)建設(shè)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(guān)柜因體積小功能全造價低等優(yōu)勢被廣泛使用。電氣設(shè)備一二次融合推動了設(shè)備升級改造，電力終端市場對控制電力系統(tǒng)的主設(shè)備高低壓成套電器設(shè)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(guān)柜改造建設(shè)提升配網(wǎng)自動化水平，全面提升電網(wǎng)管控能力。一二次融合技術(shù)是電氣開關(guān)柜具有自動告警、應(yīng)急處置、運行實時監(jiān)測、維保檢驗和信息的監(jiān)察、后臺數(shù)據(jù)的統(tǒng)計分析等功能。

一二次融合也是對傳統(tǒng)電氣設(shè)備進行的二次升級改造技術(shù)，是現(xiàn)階段比較實際做法。

4、電氣設(shè)備升級方案。

隨著設(shè)備自動化時代到來，傳統(tǒng)的的人工作業(yè)在大步向自動化智能制造進行著升級和轉(zhuǎn)型，傳統(tǒng)的經(jīng)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(yè)設(shè)備和IT設(shè)備作為信息通信產(chǎn)業(yè)重要基礎(chǔ)設(shè)施，進入高速發(fā)展期的同時，在產(chǎn)品架構(gòu)、制造模式、產(chǎn)業(yè)生態(tài)等多方面經(jīng)歷著變革。而電氣開關(guān)設(shè)備集成系統(tǒng)是現(xiàn)代工業(yè)實現(xiàn)配電網(wǎng)智能自動化模塊的基石。未來一定是電氣設(shè)備生產(chǎn)制造與互聯(lián)網(wǎng)管控系統(tǒng)的軟件技術(shù)一體化發(fā)展，就產(chǎn)生了配網(wǎng)自動化成套設(shè)備制造系統(tǒng)，使得智能裝備大量運用，真正做到設(shè)備的即插即用。

八、構(gòu)建智能裝備產(chǎn)品標準體系

1、對比差距

智能化電網(wǎng)開關(guān)裝置特性良莠不齊，與國外存在一定差距，因此亟需構(gòu)建智能產(chǎn)品標準框架并抓緊制定術(shù)語和通用技術(shù)要求等相關(guān)基礎(chǔ)標準，來規(guī)范和指導(dǎo)企業(yè)智能產(chǎn)品的研發(fā)工作。

智能產(chǎn)品標準的研究與制定，將豐富和完善智能制造的研究內(nèi)容與標準體系，對我國產(chǎn)品智能化提出具體的技術(shù)要求，指導(dǎo)生產(chǎn)企業(yè)提升產(chǎn)品的智能化水平，推動我國智能制造的發(fā)展。

2、產(chǎn)品試錯改進

標準必須具備“共同使用和重復(fù)使用”的特點 一二次融合環(huán)網(wǎng)柜標準的制定是在只有重復(fù)出現(xiàn)的活動中，才需要對運動過程和產(chǎn)生的結(jié)果進行總結(jié)經(jīng)驗，選擇最佳方案作為今后實踐的依據(jù)--即制定標準。標準是協(xié)調(diào)一致的產(chǎn)物。協(xié)調(diào)一致是指實質(zhì)性問題沒有堅持反對者，并對任何異議都進行協(xié)調(diào)。協(xié)調(diào)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(chǎn)生的基礎(chǔ)是科學(xué)技術(shù)和實踐經(jīng)驗。但對技術(shù)和經(jīng)驗都必須進行分析、比較和選擇。標準有固定的制定方案、發(fā)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(guī)范。

3、一二次深度融合裝備是數(shù)字化設(shè)備

智能成套電氣開關(guān)裝備和智能把握器產(chǎn)品是一二次融合環(huán)網(wǎng)箱制造的重要組成一戳。成套開關(guān)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(wǎng)狀態(tài)感知、數(shù)據(jù)闡發(fā)、抉擇、把握、進修等能力，集中表現(xiàn)了一二次融合環(huán)網(wǎng)箱數(shù)字化、收集化、智能化成長要求。

審核編輯 ：李倩