智能裝備一、二次深度融合關(guān)鍵技術(shù)

智能電網(wǎng)開(kāi)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(jí)換代速度加快，生產(chǎn)設(shè)備及加工工藝有了明顯改進(jìn)、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(jìn)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(guò)程的高壓電氣設(shè)備。它包括斷路器、隔離開(kāi)關(guān)、自動(dòng)開(kāi)關(guān)、刀閘開(kāi)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(kāi)關(guān)或進(jìn)行其分合閘操作過(guò)程的電氣設(shè)備稱為一次設(shè)備。也稱為無(wú)源組件。

2、二次設(shè)備

是指對(duì)一次設(shè)備的工作進(jìn)行監(jiān)測(cè)、控制、調(diào)節(jié)、保護(hù)以及為運(yùn)行、維護(hù)人員提供運(yùn)行工況或生產(chǎn)指揮信號(hào)所需的低壓電氣設(shè)備。由二次設(shè)備相互連接，構(gòu)成對(duì)一次設(shè)備進(jìn)行監(jiān)測(cè)、控制、調(diào)節(jié)和保護(hù)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(gè)完整的電氣控制系統(tǒng)時(shí)，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(shí)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(jí)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(hù)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(shí)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(kāi)關(guān)電器、控制板的進(jìn)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(jìn)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(tái))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(biāo)準(zhǔn)接插件連接；

(4)電氣柜、控制柜、柜(臺(tái))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(guò)渡連接線應(yīng)采用端子排過(guò)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(jī)構(gòu)模塊化

智能化一二次融合技術(shù)特點(diǎn)：

（1）、開(kāi)關(guān)柜智能操控裝置DTU 二次設(shè)備（嵌入式智能終端）是開(kāi)關(guān)柜自動(dòng)化成套設(shè)備的核心部件。其中電子控制器是針對(duì)當(dāng)前中壓系統(tǒng)開(kāi)關(guān)柜研制開(kāi)發(fā)的一種新型、多功能、電操控制機(jī)構(gòu)。

（2）、智能化數(shù)字化動(dòng)態(tài)指示的現(xiàn)場(chǎng)終端信息采集DTU裝置。對(duì)傳統(tǒng)裝備進(jìn)行信息化技術(shù)升級(jí)改造，就是要把集成了工業(yè)自動(dòng)化技術(shù)的嵌入式智能控制單元，經(jīng)過(guò)增加元器件的技術(shù)改裝，使開(kāi)關(guān)設(shè)備的電氣性能得到提升，能夠完整的實(shí)現(xiàn)配網(wǎng)自動(dòng)化，系列配套產(chǎn)品提供了可靠的配網(wǎng)自動(dòng)化設(shè)備設(shè)計(jì)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(kāi)關(guān)設(shè)備。

（4）、開(kāi)關(guān)柜要從手動(dòng)操作升級(jí)改造成遠(yuǎn)動(dòng)操作，首先就是加裝電動(dòng)機(jī)驅(qū)動(dòng)結(jié)構(gòu)，把人工用搬桿操作轉(zhuǎn)換化為按鈕操作。

（5）個(gè)性化定制方案

通過(guò)完整的交互過(guò)程讓客戶直接參與成套設(shè)備的設(shè)計(jì)和制造過(guò)程中，精確定位客戶的實(shí)際需求，在這個(gè)過(guò)程中我們依據(jù)客戶的不同需求數(shù)據(jù)做出各種樣機(jī)模板提高了用戶的體驗(yàn)。

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(gè)輸配電系統(tǒng)的保護(hù)、控制、監(jiān)控、測(cè)量等集中起來(lái)，實(shí)現(xiàn)配電網(wǎng)絡(luò)自動(dòng)化，為廣域監(jiān)測(cè)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(jì)運(yùn)行。隨著計(jì)算機(jī)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(chǔ)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(gè)重要趨勢(shì)。

電氣成套設(shè)備應(yīng)用主要通過(guò)3個(gè)途徑實(shí)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(yùn)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(diǎn)位

光纖通信具有通信穩(wěn)定、容量大、速度快等優(yōu)勢(shì)，完全具備配電自動(dòng)化遙測(cè)、遙信和遙控‘三遙’的通信要求。電力光纖到戶小區(qū)可實(shí)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(jì)、高效、可靠的智能電網(wǎng)，離不開(kāi)現(xiàn)代化先進(jìn)的通信技術(shù)平臺(tái)。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(jìn)一步優(yōu)化和完善電力通信網(wǎng)，實(shí)現(xiàn)電網(wǎng)運(yùn)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(dòng)化水平和提高供電服務(wù)質(zhì)量而進(jìn)行的一項(xiàng)基礎(chǔ)建設(shè)。

三、電網(wǎng)故障自動(dòng)定位

新投運(yùn)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(dòng)對(duì)故障點(diǎn)進(jìn)行定位，自動(dòng)隔離故障區(qū)間，自動(dòng)化系統(tǒng)停電時(shí)間不會(huì)超過(guò)1分鐘就能恢復(fù)用戶供電。。

四、技術(shù)升級(jí)

在不斷總結(jié)開(kāi)關(guān)柜改造的經(jīng)驗(yàn)教訓(xùn)的基礎(chǔ)上，統(tǒng)一認(rèn)識(shí)克服技術(shù)障礙，經(jīng)過(guò)以創(chuàng)新的技術(shù)和方法完成了戶外開(kāi)閉所和環(huán)網(wǎng)柜的整體升級(jí)改造。

改造后電氣設(shè)備的各項(xiàng)技術(shù)指標(biāo)均滿足南方電網(wǎng)《配網(wǎng)自動(dòng)化建設(shè)技術(shù)導(dǎo)則》要求。并且實(shí)現(xiàn)一次掛網(wǎng)正常運(yùn)行，各項(xiàng)指標(biāo)和施工質(zhì)量達(dá)到規(guī)劃設(shè)計(jì)要求。

五、多功能終端信息采集裝置

開(kāi)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(duì)當(dāng)前中壓系統(tǒng)開(kāi)關(guān)柜研制開(kāi)發(fā)的一種新型、多功能、智能化數(shù)字化動(dòng)態(tài)指示的現(xiàn)場(chǎng)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(kāi)關(guān)柜。開(kāi)關(guān)柜智能操控裝置功能強(qiáng)大，它以“一體化“的結(jié)構(gòu)布局配套于開(kāi)關(guān)柜，簡(jiǎn)化了開(kāi)關(guān)柜的面板設(shè)計(jì)，美化了面板布局。具有動(dòng)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(yuǎn)方/就地操作、遠(yuǎn)程通信等功能，智能裝置的安裝使用使傳統(tǒng)電力開(kāi)關(guān)柜進(jìn)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(shí)現(xiàn)電網(wǎng)運(yùn)行的智能化。

六、結(jié)構(gòu)緊湊、標(biāo)準(zhǔn)化布線：

智能裝置是進(jìn)行整體結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)、結(jié)構(gòu)選型、材料等方面技術(shù)攻關(guān)，確保現(xiàn)場(chǎng)安裝時(shí)有足夠的強(qiáng)度和穩(wěn)定性。智能一體化開(kāi)關(guān)柜采用歐洲EIB（ElectricalInstallation Bus）（國(guó)標(biāo)GB/Z20965-2007）標(biāo)準(zhǔn)布線方式。最大的特點(diǎn)是通過(guò)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(kāi)關(guān)可以互傳控制指令，因此總線電纜可以以線型、樹(shù)型或星型鋪設(shè)，方便擴(kuò)容與改裝。

電氣線路簡(jiǎn)單，安裝方便，易于維護(hù)，節(jié)省大截面線材消耗量，降低投資成本和維修管理費(fèi)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(yùn)維服務(wù)

智能成套電氣開(kāi)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(kāi)關(guān)柜智能化集成融合了先進(jìn)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(yùn)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(guò)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(shí)現(xiàn)這種功能，技術(shù)總包服務(wù)商需要通過(guò)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(yǔ)境，建立數(shù)據(jù)驅(qū)動(dòng)的商業(yè)模型。

3、一二次融合環(huán)網(wǎng)柜運(yùn)維便捷效率高

（1）、標(biāo)準(zhǔn)化成套設(shè)備

智能裝備是“一二次融合”配網(wǎng)自動(dòng)化成套設(shè)備 一二次融合環(huán)網(wǎng)柜自動(dòng)化成套設(shè)備能夠?qū)崿F(xiàn)故障定位、故障隔離、負(fù)荷監(jiān)控、線路轉(zhuǎn)供、帶電合環(huán)轉(zhuǎn)供等技術(shù)流程。實(shí)現(xiàn)配電網(wǎng)消除故障后線路自動(dòng)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(jìn)行合理的電氣控制工藝設(shè)計(jì)。這些設(shè)計(jì)包括電氣控制柜的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)、電氣控制柜總體配置圖、總接線圖設(shè)計(jì)及各部分的電器裝配圖與接線圖設(shè)計(jì)。

（2）、體積小，造價(jià)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(jìn)，深圳、廣州大一線城市電纜化率日益提高，戶外開(kāi)閉所及開(kāi)關(guān)柜因體積小功能全造價(jià)低等優(yōu)勢(shì)被廣泛使用。電氣設(shè)備一二次融合推動(dòng)了設(shè)備升級(jí)改造，電力終端市場(chǎng)對(duì)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(dòng)化等方面提出了更高的要求。對(duì)手動(dòng)開(kāi)關(guān)柜改造建設(shè)提升配網(wǎng)自動(dòng)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(kāi)關(guān)柜具有自動(dòng)告警、應(yīng)急處置、運(yùn)行實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)、維保檢驗(yàn)和信息的監(jiān)察、后臺(tái)數(shù)據(jù)的統(tǒng)計(jì)分析等功能。

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

4、電氣設(shè)備升級(jí)方案。

隨著設(shè)備自動(dòng)化時(shí)代到來(lái)，傳統(tǒng)的的人工作業(yè)在大步向自動(dòng)化智能制造進(jìn)行著升級(jí)和轉(zhuǎn)型，傳統(tǒng)的經(jīng)濟(jì)模式無(wú)論速度和防錯(cuò)方面的控制機(jī)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(jìn)入高速發(fā)展期的同時(shí)，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(kāi)關(guān)設(shè)備集成系統(tǒng)是現(xiàn)代工業(yè)實(shí)現(xiàn)配電網(wǎng)智能自動(dòng)化模塊的基石。未來(lái)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(dòng)化成套設(shè)備制造系統(tǒng)，使得智能裝備大量運(yùn)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(biāo)準(zhǔn)體系

1、對(duì)比差距

智能化電網(wǎng)開(kāi)關(guān)裝置特性良莠不齊，與國(guó)外存在一定差距，因此亟需構(gòu)建智能產(chǎn)品標(biāo)準(zhǔn)框架并抓緊制定術(shù)語(yǔ)和通用技術(shù)要求等相關(guān)基礎(chǔ)標(biāo)準(zhǔn)，來(lái)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(biāo)準(zhǔn)的研究與制定，將豐富和完善智能制造的研究?jī)?nèi)容與標(biāo)準(zhǔn)體系，對(duì)我國(guó)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(dòng)我國(guó)智能制造的發(fā)展。

2、產(chǎn)品試錯(cuò)改進(jìn)

標(biāo)準(zhǔn)必須具備“共同使用和重復(fù)使用”的特點(diǎn) 一二次融合環(huán)網(wǎng)柜標(biāo)準(zhǔn)的制定是在只有重復(fù)出現(xiàn)的活動(dòng)中，才需要對(duì)運(yùn)動(dòng)過(guò)程和產(chǎn)生的結(jié)果進(jìn)行總結(jié)經(jīng)驗(yàn)，選擇最佳方案作為今后實(shí)踐的依據(jù)--即制定標(biāo)準(zhǔn)。標(biāo)準(zhǔn)是協(xié)調(diào)一致的產(chǎn)物。協(xié)調(diào)一致是指實(shí)質(zhì)性問(wèn)題沒(méi)有堅(jiān)持反對(duì)者，并對(duì)任何異議都進(jìn)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(rèn)可度帶來(lái)的社會(huì)效益。標(biāo)準(zhǔn)產(chǎn)生的基礎(chǔ)是科學(xué)技術(shù)和實(shí)踐經(jīng)驗(yàn)。但對(duì)技術(shù)和經(jīng)驗(yàn)都必須進(jìn)行分析、比較和選擇。標(biāo)準(zhǔn)有固定的制定方案、發(fā)布流程。標(biāo)準(zhǔn)一旦形成格式和程序參照標(biāo)準(zhǔn)的各個(gè)利益方必須共同遵守，它也是標(biāo)準(zhǔn)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(kāi)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(kāi)關(guān)柜智能化集成融合了進(jìn)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(jìn)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(zhǎng)要求。

審核編輯 ：李倩