一二次融合环网箱在配电自动化的运用价值

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别离收购一次设备和二次设备，然后在设备环节中组合运用，但因此存在不少问题：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试机制，发生遥信抖动、设备凝露现象，无法满足线损核算需求等；一二次设备厂商责任纠纷，呈现毛病互相推诿等。此外，在配电自动化建设中，传统成套设备较多采用了电磁式互感器用于测量和取电，但是电磁式互感器因其本身特性，易呈现电压/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，对成套设备运转寿数及稳定性发生不利影响。为了解决上述在配电网规模化建设改造中增量设备配电自动化覆盖以及一二次设备不匹配等问题，一起完成同期线损办理方针，国家电网于2016年提出《配电设备一二次融合环网箱计划》。一二次交融相关技能的研讨、规范化作业的推动、沟通传感器的运用，是配电设备规范化、设备小型化、设备集成化与运维智能化的必经之路。

一二次融合环网箱展开现状

近年来，配电网一二次交融智能柱上开关的相关技能已相对成熟，包含沟通传感器技能、固封极柱技能、操控终端技能等技能经过数年来的研讨与展开，在多个省、市和地区较大规模试点运用已获得了显著作用在运用范围内，有效提高了配电自动化作用，在保证短路毛病研判准确性的基础上，显著提高单相接地毛病研判的准确率，并具有线损数据收集、毛病录波等功用，在支撑线损精益化办理、就地毛病快速处置和智能化运维等方面都获得了较明显的成效。

在运转数量方面，据EPTC配电网设备调研陈述核算：2019年国网一二次交融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，一二次交融断路器的收购数量正在稳步提高。跟着一二次交融成套设备运转经历的堆集，将关于设备品质、新技能运用、运维办理方面的提高，提供有效的数据支撑。

规范化方面，由职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十分重视，安排一二次融合环网箱相关的规范的编制作业，并已获得一定效果。其间《配电网10kV及20kV沟通传感器技能条件》、《12kV智能配电柱上开关通用技能条件》、《12kV配电智能柱上开关实验技能规范》等集体规范已发布并开始施行，这些规范结合一二次融合环网箱的现状，关于成套设备采用的沟通传感器、整体的技能条件、实验技能规范等做了规范要求，对一二次融合环网箱的规范化作业具有指导意义。一二次交融智能真空断路器如图1所示。

一二次融合环网箱展开的研讨方向

经过对一二次交融极柱的研讨，将成套设备的各个功用模块的高度集成化，将高精度沟通传感器、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、电压电流信号收集、取电于一体，完成一二次深度交融。沟通传感器的选用，使成套设备具有更高的采样精度和频度，由此完成对配电网运转状况更多参数、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。

图2配电物联网架构

以一二次融智能柱上开关为例，开关本体在交融了传感器后，成为“端层”的状况感知和执行操控主体的终端单元，在馈线终端侧完成“边层”的边缘核算，完成数据的汇集、收拾和核算，经过光纤或无线网络发送至平台层，完成配网运转毛病分析、设备运维和办理的方针。将感知能力和互联、互通、互操作等功用赋予配电开关设备，树立分布式智能协作的配电物联网系统，完成对配电网的全方位感知、数据交融核算和智能运用。

在交融技能提高、传感器功用提高、功用明显增加的情况下，保证成套设备的稳定运转也是一项重要作业。功用、功用的提高，也就意味着相对能耗的增加，所以还需求从取能技能和低功耗规划这两方面研讨，在供能与功耗之间达到平衡点。

跟着取能技能的展开，取能单元从原有的电磁式PT取电，逐步向电容取电的办法改变。取能单元的集成办法也呈现了从外置独立设备，到在本体外部固定，进而向交融在本体极柱中的趋势演变，但因此发生的局部放电尤其要重点重视，在对应的实验电压下保证局放值在限制范围内。目前针对一二次交融成套设备取电设备的特殊性，相关规范化作业也正在稳步展开中，将对其运用条件、技能要求、结构要求、实验检测等方面进行规范。

在低功耗技能方面，由于一次设备与二次设备的交融程度越来越高，因体积和空间的限制，取电功率一般只能在1W至15W左右，下降整机功耗将是一个提高运转寿数的有效途径，下降功耗的办法包含：采用低功耗系统的电源电路和低功耗微操控器电路规划及低功耗优化算法。运用低功耗、高转换效率的DC/DC升降压稳压电路，经过将CPU实时调度办法与主流的节能技能手段相结合，进行系统级的低功耗优化，然后进一步下降配电终端的功耗。

以前关于一二次交融智能柱上开关在实验方面的要求，一般都参阅高压开关及配电终端各自的实验规范，但没有完善的成套设备规范，给成套设备的检验与整体的技能展开带来局限性。在2019年，我国电工技能学会发布了《12kV配电智能柱上开关实验技能规范》集体规范，填补了这项空白。该实验技能规范相比于传统愈加适应配电一二次融合环网箱的展开和用户的最新要求，关于保证和提高12kV配电智能柱上开关的技能功用、丰富和完善其功用具有指导意义。规范中对成套设备的功用及准确度实验、单相接地毛病实验等项目的监测办法给出了参阅意见，在实践实验运用中，需求相关检测机构、设备厂家对各项实验的检测办法、技能要求进行验证，在经过实验验证设备功用和功用的一起，对实验办法、条件等内容进行优化，使之愈加完善。

为了适应配电网“数字化、智能化、网络化”展开的需求，需以刚强灵敏的配电一次网架为基础，以一二次交融成套设备的规范化、精益化、智能化为手段，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系统，完成配电设备状况的全面感知、在线监测、主动预警和智能研判。

根据配电规范化、精益化、智能化的展开趋势，一二次交融成套设备在中压配电网规模将逐步提高，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，最小化的快速隔离毛病区。利用一二次深度交融技能展开，交融收集、通讯、操控等功用，并结合智能型就地馈线自动化技能，将完成设备的广泛互联、状况的全面感知、决策的快速智能、运维的高效便捷。