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發布時間：2022-03-02 13:24:27
《電力發展“十三五”規劃》提出制造智能電網，促進智能互聯，全面前進電力系統的智能化水平。智能電網制造經過近幾年的發展，越來越多的智能化電力設備投運到供電系統中，配電系統的電氣設備智能操控技術得到較快的發展。
1、智能環網柜
智能環網柜是將信息技術交融到傳統操控器中，以數字化信息的獲取、處理、運用和傳遞為基礎，在敞開和互聯的信息方式基礎上，進一步前進電器的功用目標以及自身的可靠性和安全性，一同為智能電網的工作操控供給更加完善和豐盛的數字化信息，以前進系統的全體功用。
2、智能環網柜上、中、下三層結構規劃
（1）完結柜體的一次和二次部分的一體化,完結即插即用的方法。
（2）根據環網柜在線路中所在的方位，差異不同的功用。
（3）必須與先進操控技術結合完結信息溝通的準確性。
（4）集缺點判別、遠程操作、安全操控于一體。
一、智能設備基本特征
1、智能硬件及嵌入軟件
智能設備一般具有更復雜的硬件結構，包括傳感器、微處理器、數據存儲、操控和嵌入式操作系統。大多數智能設備都銜接到互聯網，但并非一切連網設備都是智能的。
智能設備是智能操控系統首要的組成部分，智能配電系統首要的智能設備除了CPU屏、嵌入操作操控系統、智能表面、智能監控設備、智能顯現設備等；而配電系統運用最多的智能設備是智能表面。
智能表面帶有一路或許多路通訊端口，經過通訊口與CPU操作系統銜接，遠程讀取表面內電流值、電壓值、無功功率、有功功率、有功電度、無功電度、功率因數、電網頻率以及接入表面開關量輸入模塊的斷路器工作情況等相關參數信息；一同現場終端表面也可經過通訊網絡操控表面繼電器輸出的閉合與斷開來操控斷路器的合分閘。
智能環網成套設備的先進傳感器元件運用。
1）集成化單一的情況監測功用表面被歸納操控設備替代。
2）網絡化開關設備具有總線規范的情況監測和確診接口，支撐遠程功用調用。
3）模塊化智能開關設備情況監測、確診和操控所需求的各個功用逐漸模塊化，規范化，具有高度的可互換性和可配備性。
4）智能確診開關設備將具有必定程度的嵌入式確診和報警才華。
5）將可以完結設備全生命周期數據的處理。
6）具有更多情況監測功用，例如柜體氣壓、接口局放、電弧光、SF6泄漏等。
7）將發展出一系列的輔佐功用，如設備物料處理、設備文檔處理、SOE等。
8）本地和遠程接口更加豐盛：USB,藍牙,串口，網口。
9）支撐本地視頻顯現和網絡視頻(圖畫)服務器功用。
10）與開關設備一次、二次更緊密結合，一同經過系列化檢驗，保證設備的絕緣、精度和可靠性。
2、通訊聯網設備
“連網設備”首要是指具有實質功用的設備，該設備銜接到互聯網以傳輸數據或被遠程操控。術語泛在電力“物聯網”是指用于搜集和溝通數據的連網設備和系統組成的巨大網絡。
3、智能設備可以猜測缺點
智能化是當設備意外發生缺點時，就維修和生產力丟掉而言，可能要支付巨大的價值。設備在機械部件上的物聯網傳感器可以在任何嚴重停機之前檢測到問題，然后提早解決問題并減少丟掉。
二、智能制造發展新趨勢
1、需求導向、痛點聚集將指引工業人工智能從抱負走入實踐
2、工業大數據將成為智能制造和工業互聯網發展的中心
3、基于大數據的工業智能將帶來更多服務型運用場景
4、設備情況智能處理系統將成為遠程運維的新方式
5、工業區塊鏈將服務于數據安全及分布式智能生產網絡
6、協作機器人將成為工業機器人的干流發展方向
7、算法的工業智能渠道將成為運用場景的重要基石
8、協同將成為工業智能運用產品重要技術路途
9、5G技術將引領工業網絡發展
10、智化將成為制造業轉型發展的突破口
三、新一代智能環網柜
智能配備是具有感知、分析、推理、抉擇方案、操控功用的先進配備，它是先進制造技術、信息技術和智能技術的集成和深度交融，而且是智能電網制造的必不可少的要害配備。智能開關柜晉級了傳統開關柜設備配備方法，以智能表面、智能斷路器、智能開關保護器、重合起動器及可編程邏輯操控器（programmable logic controller, PLC）等智能器材組成的配電系統代替傳統以主令器材（普通指針表面、斷路器、繼電器、接觸器、熔斷器、熱繼電器）組成的配電系統。 智能電網技術的基本特征是開關設備的信息化、自動化和和互動化，終究完結電力資源的優化配備。智能環網柜是智能電網設備構成中非常重要的組成部分，為了習氣智能電網的需求，一同也是電力設備自身功用前進的要求，發展智能一體化開關設備成為必然趨勢。
1、智能表面
智能表面帶有不同回路數的開關量輸入與繼電器輸出模塊，運用表面的開關量輸入模塊，可以將斷路器的合分閘信號及缺點信號接入表面；將表面的繼電器輸出模塊串入斷路器合分閘回路，可以完結對斷路器合分閘的遙控操作。
智能終端設備可以適用于10kV-20kV戶外多種電力開關柜。
開關柜智能操控設備功用強大，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規劃，美化了面板布局。
具有動態數字指示、帶電顯現及閉鎖、及其操控情況、一次回路電壓值電流值顯現、遠方/就地操作、遠程通訊等功用，智能設備的設備運用使傳統電力開關柜進一步前進了智能化、網絡化、數字化，在“互聯網+”方式下完結電網工作的智能化
2、智能斷路器
配電網線路缺點首要是由線路過電壓、過電流構成電網保護設備跳閘，供電線路停電是缺點的體現方法。
在城市配電網推行智能環網開關柜可以在撲朔迷離的電網中，快速找到缺點發生地址，掃除缺點及時恢復電網供電。
配電網線路缺點時繼電保護及安全自動設備敏捷分斷線路，保護電網設備不被損壞。
過電壓、過電流速斷保護、單相小電流接地缺點保護
(1)相（A、B、C）與接地（N）缺點檢測
假設配電線路中測量的電流超越缺點檢測的拾取電平，經過電源側保護設備檢測到無電壓（死線），則當即檢測缺點并在恰當時間后判別缺點類型（瞬間/臨時）。此時，相與接地的拾取電平另行設置。
(2)判定缺點方向
進行缺點檢測時，關于相及接地運用正相序及逆相序要素判定方向。
(3)反抗浪涌
在測量的電流值上運用時間和倍數，假設開關的電源側和負荷側為活線時，測量的電流值在浪涌時間以內超越缺點檢測的拾取電平，但未到達浪涌倍數，則不進行缺點檢測的功用。此時，相與接地的時間和倍數另行設置。
(4)非接地配電系統的缺點檢測
中性點非接地配電系統由2條以上的支線構成時，假設發生接地事故，盡管可以根據零序電壓（Vo）識別是否發生缺點，但由于在非接地配電系統中相同測量到零序電壓（Vo），無法識別是哪條支撐發生了缺點。SZLL-6160DTU終端設備可以接收系統模仿測量值。經過分析上述零序電壓和由零序電流互感器測量的零序電流相位關系，可以完美地檢測出接地缺點檢測區域。
(5)保護幫忙
假設配電線路中發生缺點，則與電源側保護設備協作，假設因電源側保護設備的堵截而檢測到無電壓（死線），則啟動設備的保護功用；用設備算法給出定位缺點導致的停電區域。
(6)瞬間電流變化檢測
測量的電流值未超越缺點檢查電平，但與以前測量的電流值比較，假設比瞬間電流變化檢測的設置電平（％）高出許多則進行檢測的功用。
3、自動線路缺點檢測
電網智能開關設備;是具有感知線路缺點、分析缺點原因、本地做出抉擇方案、操控開關分合功用的先進電子化配備。
供電線路缺點按性質分：大部分屬于瞬時缺點,小電流接地系統的單相接地缺點大約占到總缺點率的70%左右。所以判別線路的缺點性質，對保護供電設備前進供電安全可靠性至關重要。
瞬時缺點與永久缺點的電氣形態不一樣，可以根據缺點的電氣參數差異瞬時缺點和永久缺點。
缺點指示器(缺點信息FI )（FaultInformation）
設備可以根據搜集的電流巨細及設置的定值，判別缺點電流（單相、相間、接地），據此得出缺點信息，并把這些缺點量送往配電網操控中心，為缺點分析、判別和負荷轉移供給根據，并協作配電操控中心，進行缺點隔絕和非缺點區段的供電。缺點信號能以遙信方法快速閉鎖設備，以缺點指示燈點亮報警。然后永久保存在DTU 設備內，經過隨機處理軟件隨時現場讀取。
（1）缺點信息用于指示缺點區段，特其他邏輯可以判別出是瞬時缺點還是永久缺點，缺點指示器就是用信號燈直觀快速標明線路缺點的類型，是缺點信息的可視化標明。
（2）發生瞬時缺點時，按恢復按鈕缺點指示器信號革除。發生永久缺點時，按恢復按鈕也無法革除缺點信號。
（3）缺點信息包括開始時間、缺點電流巨細、結束時間、過流的次數以及缺點是瞬時的還是永久的。
（4）缺點信息指示器可以檢測缺點發生在上級，然后給出正確的缺點信息。
（5）檢測缺點的回路有檢測電壓、電流的方法和只檢測電流的方法。
4、環網邏輯操控
（1）自動核相及相位檢測
在回路配網供電系統中會呈現回路切換倒閘動作，對相同步檢測很有必要，當同步檢測失利(相角不一致)系統自動閉鎖制止倒閘操作。終端的檢測功用用于電源與負荷間的同步檢測。在徑向系統中同步失利不是什么問題。當開關斷開時，負荷側斷電。所以同步檢測是不必要的。但是在回路系統中同步檢測必須在閉鎖開關前進行。假設電源側與負荷側的電壓相量有很大的差，許多的循環電流可以流經線路。設置規模為00-80[度]每步10[度]。默認值為30[度]。
當電源側電壓(Va)和負荷側電壓(Vr)相差高于預設值時，此指示燈變亮。合閘操控前，與同期失利信息和斷線確診連鎖。假設是同期失利，合閘操控指令被制止。
（2）跨線轉供電
10KV 線路轉供電是指改動供電方向，把用戶的供電線路改動，從其他的線路或變電站供電。在進行轉供電的時分假設電源是徑向的（也就是同方向的）可以直接操作。操作次序是先斷開線路，用戶短時間停電也就是負荷側斷電，然后合上電源恢復供電。
智能環網柜可以完結線路的不停電轉供電（帶電轉供電）。假設進行相向電源合閘（雙側線路帶電）時，必定要檢測雙側線路的電壓降在正常規模（10%）以內，電源側與負荷側的電壓降有很大的差額，許多的循環電流可以流經線路，對沖電流構成浪涌沖擊雙側線路設備。由于電源來自不同的線路，相序檢測也很有不要，合閘必定要在智能環網柜閉鎖操作之前進行，不然操作會被系統自動制止。相同道理在環網工作方式下，同步檢測是隨時檢測的，在回路系統操作也必須在閉鎖開關進行前才華實施操作。
相序的判別根據旋轉矢量角的旋轉方向供認三相溝通電的相序。旋轉矢量角的旋轉方向經過搜集三相實時電壓/電流信號，求取電壓/電流旋轉矢量的相角差，核算必定時間間隔之間的旋轉矢量相角差，根據所核算的旋轉矢量相角差的符號供認旋轉矢量角的旋轉方向，旋轉矢量角的旋轉方向可經過核算在一個市電周期之間的旋轉矢量相角差供認，旋轉矢量角可根據反三角函數核算，其所在象限值由坐標改換后的兩相值的極性判別，相角差經濾波處理或求平均值后可以得到準確安穩的數據，智能化開關柜設備要求適用性強，數據搜集精度高分析判定成果準確。
四、智能環網成套設備規范化
智能環網柜全體規劃要求基于國際規范和國家頒布的有關規范，堅持一致 技術規范、規劃參數規范化的原則，為未來事務發展及設備技術水平的前進奠定杰出的基礎。
1、智能環網柜的基本功用
智能環網柜基本功用首要包括三個方面：
（1）完結環網轉供電線路電壓電流方向的感知。
（2）完結開關分合閘安全邏輯操控，對各觸點方位情況監測和供認;
（3）快速發現和處理電網缺點。
2、智能電網智能環網成套設備發展趨勢
（1）智能環網成套設備要具有通用性、免保護、智能化、小型化、操作便當、外觀精巧、低成本金屬關閉開關將向著高可靠性的方向發展。所以，開發新一代智能環網柜應該全工況、免保護、高可靠性、小型化的負荷開關以及環網柜，這樣做可完結配電自動化，是環網柜發展的重要方向。
（2）配電網測控保護技術將向廣域信息、自習氣、可邏輯重組、支撐動態在整定的方向發展，以習氣多元化電源和靈敏供、配電的要求。各種保護、操控技術將進一步與配電一次設備互相浸透、交融，發展為一體化智能設備。智能終端設備：人工智能突破了空間的信息溝通束縛，而將核算機網絡/互聯網技術運用到智能化現場終端范疇。徹底代替了傳統上人工現場操作方法，徹底把人工操作的設備技術晉級為智能化操控設備。
3、智能環網柜的首要運用
（1）缺點判別、報警（大電流系統方法下）
（2）缺點切除、隔絕（小電流接地方式下）
（3）自動跨線（跨網）合環轉供電、完結遠程分合閘（合環轉供電）操作
（4）各種線路缺點在線模仿檢驗、
（5）設備工作情況自檢流程
4、整機調試流程
實施10KV 饋線自動化可以在配網自動化系統里同時完結，完結饋線自動化（自動判別缺點—隔絕缺點）首要有三種方法：
（1）多斷路器組合經過各斷路器次序協作隔絕缺點，這種方法常被稱為過電流判別法。
（2）10KV 線路上設備多臺分段開關，當缺點時斷路器跳閘構成線路失壓，線路上一切的分段開關全部自動分閘，經過逐漸來電合閘的方法，隔絕缺點區域。這種方法稱為電壓法。
（3）選用智能環網柜的缺點判別功用，直接把缺點線路的開關分閘，完結一次定位一次切除缺點。這種方法就是結合了電壓法和電流法的特色，用智能的方法進行核算判別，所以智能環網柜的缺點隔絕功率最高。
5、10kV-20kV 智能環網柜制造施工方案
（1）開關柜智能操控設備DTU 二次設備（嵌入式智能終端）是開關柜自動化成套設備的中心部件。其間電子操控器是針對當時中壓系統開關柜研制開發的一種新式、多功用、電操操控組織。
（2）智能化數字化動態指示的現場終端信息搜集DTU設備。對傳統配備進行信息化技術晉級改造，就是要把集成了工業自動化技術的嵌入式智能操控單元，經過添加元器材的技術改裝，使開關設備的電氣功用得到前進，可以無缺的完結配網自動化，系列配套產品供給了可靠的配網自動化設備規劃改造的解決方案。
(3)、設備的兼容性是要害，電子操控器要可以安全的操控各種類型的開關設備。
(4)、開關柜要從手動操作晉級改構成遠動操作，首要就是加裝電動機驅動結構，把人工用搬桿操作轉化化為按鈕操作。
