《电力发展“十三五”规划》提出制造智能电网，促进智能互联，全面前进电力系统的智能化水平。智能电网制造经过近几年的发展，越来越多的智能化电力设备投运到供电系统中，配电系统的电气设备智能操控技术得到较快的发展。

1、智能环网柜

智能环网柜是将信息技术交融到传统操控器中，以数字化信息的获取、处理、运用和传递为基础，在敞开和互联的信息方式基础上，进一步前进电器的功用目标以及自身的可靠性和安全性，一同为智能电网的工作操控供给更加完善和丰盛的数字化信息，以前进系统的全体功用。 

2、智能环网柜上、中、下三层结构规划

（1）完结柜体的一次和二次部分的一体化,完结即插即用的方法。

（2）根据环网柜在线路中所在的方位，差异不同的功用。

（3）必须与先进操控技术结合完结信息沟通的准确性。

（4）集缺点判别、远程操作、安全操控于一体。

 

一、智能设备基本特征

1、智能硬件及嵌入软件

智能设备一般具有更复杂的硬件结构，包括传感器、微处理器、数据存储、操控和嵌入式操作系统。大多数智能设备都衔接到互联网，但并非一切连网设备都是智能的。

智能设备是智能操控系统首要的组成部分，智能配电系统首要的智能设备除了CPU屏、嵌入操作操控系统、智能表面、智能监控设备、智能显现设备等；而配电系统运用最多的智能设备是智能表面。

智能表面带有一路或许多路通讯端口，经过通讯口与CPU操作系统衔接，远程读取表面内电流值、电压值、无功功率、有功功率、有功电度、无功电度、功率因数、电网频率以及接入表面开关量输入模块的断路器工作情况等相关参数信息；一同现场终端表面也可经过通讯网络操控表面继电器输出的闭合与断开来操控断路器的合分闸。

 

智能环网成套设备的先进传感器元件运用。

1）集成化单一的情况监测功用表面被归纳操控设备替代。

2）网络化开关设备具有总线规范的情况监测和确诊接口，支撑远程功用调用。

3）模块化智能开关设备情况监测、确诊和操控所需求的各个功用逐渐模块化，规范化，具有高度的可互换性和可配备性。

4）智能确诊开关设备将具有必定程度的嵌入式确诊和报警才华。

5）将可以完结设备全生命周期数据的处理。

6）具有更多情况监测功用，例如柜体气压、接口局放、电弧光、SF6泄漏等。

7）将发展出一系列的辅佐功用，如设备物料处理、设备文档处理、SOE等。

8）本地和远程接口更加丰盛：USB,蓝牙,串口，网口。

9）支撑本地视频显现和网络视频(图画)服务器功用。

10）与开关设备一次、二次更紧密结合，一同经过系列化检验，保证设备的绝缘、精度和可靠性。

 

2、通讯联网设备

“连网设备”首要是指具有实质功用的设备，该设备衔接到互联网以传输数据或被远程操控。术语泛在电力“物联网”是指用于搜集和沟通数据的连网设备和系统组成的巨大网络。

 

3、智能设备可以猜测缺点

智能化是当设备意外发生缺点时，就维修和生产力丢掉而言，可能要支付巨大的价值。设备在机械部件上的物联网传感器可以在任何严重停机之前检测到问题，然后提早解决问题并减少丢掉。

二、智能制造发展新趋势

1、需求导向、痛点聚集将指引工业人工智能从抱负走入实践

2、工业大数据将成为智能制造和工业互联网发展的中心

3、基于大数据的工业智能将带来更多服务型运用场景

4、设备情况智能处理系统将成为远程运维的新方式

5、工业区块链将服务于数据安全及分布式智能生产网络

6、协作机器人将成为工业机器人的干流发展方向

7、算法的工业智能渠道将成为运用场景的重要基石

8、协同将成为工业智能运用产品重要技术路途

9、5G技术将引领工业网络发展

10、智化将成为制造业转型发展的突破口

 

三、新一代智能环网柜

智能配备是具有感知、分析、推理、抉择方案、操控功用的先进配备，它是先进制造技术、信息技术和智能技术的集成和深度交融，而且是智能电网制造的必不可少的要害配备。智能开关柜晋级了传统开关柜设备配备方法，以智能表面、智能断路器、智能开关保护器、重合起动器及可编程逻辑操控器（programmable logic controller, PLC）等智能器材组成的配电系统代替传统以主令器材（普通指针表面、断路器、继电器、接触器、熔断器、热继电器）组成的配电系统。 智能电网技术的基本特征是开关设备的信息化、自动化和和互动化，终究完结电力资源的优化配备。智能环网柜是智能电网设备构成中非常重要的组成部分，为了习气智能电网的需求，一同也是电力设备自身功用前进的要求，发展智能一体化开关设备成为必然趋势。

 

1、智能表面

智能表面带有不同回路数的开关量输入与继电器输出模块，运用表面的开关量输入模块，可以将断路器的合分闸信号及缺点信号接入表面；将表面的继电器输出模块串入断路器合分闸回路，可以完结对断路器合分闸的遥控操作。

智能终端设备可以适用于10kV-20kV户外多种电力开关柜。

开关柜智能操控设备功用强大，它以“一体化“的结构布局配套于开关柜，简化了开关柜的面板规划，美化了面板布局。

具有动态数字指示、带电显现及闭锁、及其操控情况、一次回路电压值电流值显现、远方/就地操作、远程通讯等功用，智能设备的设备运用使传统电力开关柜进一步前进了智能化、网络化、数字化，在“互联网+”方式下完结电网工作的智能化

 

2、智能断路器

配电网线路缺点首要是由线路过电压、过电流构成电网保护设备跳闸，供电线路停电是缺点的体现方法。

在城市配电网推行智能环网开关柜可以在扑朔迷离的电网中，快速找到缺点发生地址，扫除缺点及时恢复电网供电。

配电网线路缺点时继电保护及安全自动设备敏捷分断线路，保护电网设备不被损坏。

过电压、过电流速断保护、单相小电流接地缺点保护

(1)相（A、B、C）与接地（N）缺点检测

假设配电线路中测量的电流超越缺点检测的拾取电平，经过电源侧保护设备检测到无电压（死线），则当即检测缺点并在恰当时间后判别缺点类型（瞬间/临时）。此时，相与接地的拾取电平另行设置。

(2)判定缺点方向

进行缺点检测时，关于相及接地运用正相序及逆相序要素判定方向。

(3)反抗浪涌

在测量的电流值上运用时间和倍数，假设开关的电源侧和负荷侧为活线时，测量的电流值在浪涌时间以内超越缺点检测的拾取电平，但未到达浪涌倍数，则不进行缺点检测的功用。此时，相与接地的时间和倍数另行设置。

(4)非接地配电系统的缺点检测

中性点非接地配电系统由2条以上的支线构成时，假设发生接地事故，尽管可以根据零序电压（Vo）识别是否发生缺点，但由于在非接地配电系统中相同测量到零序电压（Vo），无法识别是哪条支撑发生了缺点。SZLL-6160DTU终端设备可以接收系统模仿测量值。经过分析上述零序电压和由零序电流互感器测量的零序电流相位关系，可以完美地检测出接地缺点检测区域。

(5)保护帮忙

假设配电线路中发生缺点，则与电源侧保护设备协作，假设因电源侧保护设备的堵截而检测到无电压（死线），则启动设备的保护功用；用设备算法给出定位缺点导致的停电区域。

(6)瞬间电流变化检测

测量的电流值未超越缺点检查电平，但与以前测量的电流值比较，假设比瞬间电流变化检测的设置电平（％）高出许多则进行检测的功用。

 

3、自动线路缺点检测

电网智能开关设备;是具有感知线路缺点、分析缺点原因、本地做出抉择方案、操控开关分合功用的先进电子化配备。

供电线路缺点按性质分：大部分属于瞬时缺点,小电流接地系统的单相接地缺点大约占到总缺点率的70%左右。所以判别线路的缺点性质，对保护供电设备前进供电安全可靠性至关重要。

瞬时缺点与永久缺点的电气形态不一样，可以根据缺点的电气参数差异瞬时缺点和永久缺点。

缺点指示器(缺点信息FI )（FaultInformation）

设备可以根据搜集的电流巨细及设置的定值，判别缺点电流（单相、相间、接地），据此得出缺点信息，并把这些缺点量送往配电网操控中心，为缺点分析、判别和负荷转移供给根据，并协作配电操控中心，进行缺点隔绝和非缺点区段的供电。缺点信号能以遥信方法快速闭锁设备，以缺点指示灯点亮报警。然后永久保存在DTU 设备内，经过随机处理软件随时现场读取。

（1）缺点信息用于指示缺点区段，特其他逻辑可以判别出是瞬时缺点还是永久缺点，缺点指示器就是用信号灯直观快速标明线路缺点的类型，是缺点信息的可视化标明。

（2）发生瞬时缺点时，按恢复按钮缺点指示器信号革除。发生永久缺点时，按恢复按钮也无法革除缺点信号。

（3）缺点信息包括开始时间、缺点电流巨细、结束时间、过流的次数以及缺点是瞬时的还是永久的。

（4）缺点信息指示器可以检测缺点发生在上级，然后给出正确的缺点信息。

（5）检测缺点的回路有检测电压、电流的方法和只检测电流的方法。

4、环网逻辑操控

（1）自动核相及相位检测

在回路配网供电系统中会呈现回路切换倒闸动作，对相同步检测很有必要，当同步检测失利(相角不一致)系统自动闭锁制止倒闸操作。终端的检测功用用于电源与负荷间的同步检测。在径向系统中同步失利不是什么问题。当开关断开时，负荷侧断电。所以同步检测是不必要的。但是在回路系统中同步检测必须在闭锁开关前进行。假设电源侧与负荷侧的电压相量有很大的差，许多的循环电流可以流经线路。设置规模为00-80[度]每步10[度]。默认值为30[度]。

当电源侧电压(Va)和负荷侧电压(Vr)相差高于预设值时，此指示灯变亮。合闸操控前，与同期失利信息和断线确诊连锁。假设是同期失利，合闸操控指令被制止。

（2）跨线转供电

10KV 线路转供电是指改动供电方向，把用户的供电线路改动，从其他的线路或变电站供电。在进行转供电的时分假设电源是径向的（也就是同方向的）可以直接操作。操作次序是先断开线路，用户短时间停电也就是负荷侧断电，然后合上电源恢复供电。

智能环网柜可以完结线路的不停电转供电（带电转供电）。假设进行相向电源合闸（双侧线路带电）时，必定要检测双侧线路的电压降在正常规模（10%）以内，电源侧与负荷侧的电压降有很大的差额，许多的循环电流可以流经线路，对冲电流构成浪涌冲击双侧线路设备。由于电源来自不同的线路，相序检测也很有不要，合闸必定要在智能环网柜闭锁操作之前进行，不然操作会被系统自动制止。相同道理在环网工作方式下，同步检测是随时检测的，在回路系统操作也必须在闭锁开关进行前才华实施操作。

相序的判别根据旋转矢量角的旋转方向供认三相沟通电的相序。旋转矢量角的旋转方向经过搜集三相实时电压/电流信号，求取电压/电流旋转矢量的相角差，核算必定时间间隔之间的旋转矢量相角差，根据所核算的旋转矢量相角差的符号供认旋转矢量角的旋转方向，旋转矢量角的旋转方向可经过核算在一个市电周期之间的旋转矢量相角差供认，旋转矢量角可根据反三角函数核算，其所在象限值由坐标改换后的两相值的极性判别，相角差经滤波处理或求平均值后可以得到准确安稳的数据，智能化开关柜设备要求适用性强，数据搜集精度高分析判定成果准确。

 

四、智能环网成套设备规范化

智能环网柜全体规划要求基于国际规范和国家颁布的有关规范，坚持一致 技术规范、规划参数规范化的原则，为未来事务发展及设备技术水平的前进奠定杰出的基础。

 

1、智能环网柜的基本功用

智能环网柜基本功用首要包括三个方面：

（1）完结环网转供电线路电压电流方向的感知。

（2）完结开关分合闸安全逻辑操控，对各触点方位情况监测和供认;

（3）快速发现和处理电网缺点。

 

2、智能电网智能环网成套设备发展趋势

（1）智能环网成套设备要具有通用性、免保护、智能化、小型化、操作便当、外观精巧、低成本金属关闭开关将向着高可靠性的方向发展。所以，开发新一代智能环网柜应该全工况、免保护、高可靠性、小型化的负荷开关以及环网柜，这样做可完结配电自动化，是环网柜发展的重要方向。

（2）配电网测控保护技术将向广域信息、自习气、可逻辑重组、支撑动态在整定的方向发展，以习气多元化电源和灵敏供、配电的要求。各种保护、操控技术将进一步与配电一次设备互相浸透、交融，发展为一体化智能设备。智能终端设备：人工智能突破了空间的信息沟通束缚，而将核算机网络/互联网技术运用到智能化现场终端范畴。彻底代替了传统上人工现场操作方法，彻底把人工操作的设备技术晋级为智能化操控设备。

 

3、智能环网柜的首要运用

（1）缺点判别、报警（大电流系统方法下）

（2）缺点切除、隔绝（小电流接地方式下）

（3）自动跨线（跨网）合环转供电、完结远程分合闸（合环转供电）操作

（4）各种线路缺点在线模仿检验、

（5）设备工作情况自检流程

 

4、整机调试流程

实施10KV 馈线自动化可以在配网自动化系统里同时完结，完结馈线自动化（自动判别缺点—隔绝缺点）首要有三种方法：

（1）多断路器组合经过各断路器次序协作隔绝缺点，这种方法常被称为过电流判别法。

（2）10KV 线路上设备多台分段开关，当缺点时断路器跳闸构成线路失压，线路上一切的分段开关全部自动分闸，经过逐渐来电合闸的方法，隔绝缺点区域。这种方法称为电压法。

（3）选用智能环网柜的缺点判别功用，直接把缺点线路的开关分闸，完结一次定位一次切除缺点。这种方法就是结合了电压法和电流法的特色，用智能的方法进行核算判别，所以智能环网柜的缺点隔绝功率最高。

 

5、10kV-20kV 智能环网柜制造施工方案

（1）开关柜智能操控设备DTU 二次设备（嵌入式智能终端）是开关柜自动化成套设备的中心部件。其间电子操控器是针对当时中压系统开关柜研制开发的一种新式、多功用、电操操控组织。

（2）智能化数字化动态指示的现场终端信息搜集DTU设备。对传统配备进行信息化技术晋级改造，就是要把集成了工业自动化技术的嵌入式智能操控单元，经过添加元器材的技术改装，使开关设备的电气功用得到前进，可以无缺的完结配网自动化，系列配套产品供给了可靠的配网自动化设备规划改造的解决方案。

(3)、设备的兼容性是要害，电子操控器要可以安全的操控各种类型的开关设备。

(4)、开关柜要从手动操作晋级改构成远动操作，首要就是加装电动机驱动结构，把人工用搬杆操作转化化为按钮操作。