智能开关

如何将繁杂的配网自动化系统实现成简单而实用，是大量电力科技人员从未放弃的努力。设备可靠性决定电网的坚强度，传统配网自动化是在配网原有的基础上增加必须的辅助设备，让系统更加复杂，二十年来全国大量的配网自动化试点验证这种模式发展是艰难的。 随着配网交流传感器的发展与成熟，用交流传感器完全取代传统互感器的一二次深度融合智能开关，将开创配网自动化建设新模式，交流传感器具有高精度、无源化、小型化等特点，尤其对故障信息的感知灵敏度将大大提高开关设备对配网线路故障研判准确性，特别是对单相接地故障的快速隔离发挥重要作用。

《中国智能配电与物联网创新联盟行业发展报告（2020版）》发布内容主要涵盖一二次融合智能开关技术、节能型配电变压器技术、智能交直流断路器技术、智能融合终端技术、通信技术、高可靠性取能技术、信息安全防护技术、智能传感技术、中台技术、云计算与区块链技术等十项智能配电网典型应用技术、标准体系、专利布局现状及发展趋势。

分享了“泛在电力物联网在配电架空线路的应用成果”，他以配电物联网智能开关在浙江配电架空线路的应用成果为例，介绍了泛在电力物联网技术对于提高供电可靠性所带来的实际效果。

为缩小配网线路停电影响范围，大幅缩短停电时户数，提升配网自动化水平，宏力达研发了一二次融合12kv支柱式智能真空断路器。在2019年中国电力企业联合会组织召开的“一二次融合12kv支柱式智能真空断路器HLD-ZW3212JG/630-20”产品鉴定会上，鉴定委员会一致认为，该产品综合性能达到国际先进水平，其中超低功耗控制终端、集交流传感器/电容取电/真空灭弧室一体化固封极柱达到国际领先水平。 该产品将交流传感器及取电模块与一次本体深度融合，支持电量采集、就地型馈线自动化、单相接地故障就地检测和隔离等功能。其产品特点有：具有远方/就地工作方式的自动切换；集高精度交流采样、短路/接地故障处置、线损测量、无线通信等于一体的超低功耗控制终端；集交流传感器、电容取电、真空灭弧室 于一体的固封极柱；基于接地电流基准突变暂态判据，结合三相电压电流、故障电流方向、零序电流和零序电压的稳态判据，进行小电流单相接地故障区域研判及其就地隔离。该类型智能开关具有自适应综合型就地馈线自动化功能，不依赖主站和通信通过短路/接地故障检测和级差保护等技术，自适应多分支、多联络配电网架，实现线路故障选择性保护，短路和单相接地故障就地隔离，不影响非故障区域供电，可以大幅提升供电可靠性。自2017年起在浙江省、福建省、陕西省等地区挂网运行，设备运行状况良好。

泛在电力物联网建设的重要目标，是强化电网企业内部精益化管理，提升客户优质互动服务能力。配电网是连接电网与最广大电力客户的“最后一公里”，因此建立具备广泛感知能力、监测分析能力和人机交互能力的配电物联网，具有深刻的现实需求和经济价值。 国网青岛供电公司立足于业务管理和客户服务需求，从客户用电“痛点”、企业服务“盲点”切入，建成了全国首个“全物联网化”试点台区。台区紧密围绕“云-管-边-端”配电物联网技术路线，以智能配变终端为核心，融入低压智能开关、智能微断、红外成像、局放、温湿度监测等多种类端设备，实现了台区运行“全透明化”控制、运维工作“全智能化”管理、客户需求“全主动化”服务，构建起主动运维、主动抢修、主动服务、综合能源管理等九大场景化应用，为建设泛在物联、坚强智能的配电网起到了良好的示范效应。

项目研制了首套集测量、控制、监测、显示一体化，配永磁机构的24 kV智能开关柜并通过型式试验，实现了电量测量和控制信息网络化、控制保护及顺序操作数字化、程序化，开关柜状态自感知和自诊断等功能，填补了该系列产品的空白；提出了中新知识城配电网一次系统智能化实现方法，并探索了一条实用化的20kV配电网一次系统智能化模式，在国内外具备大规模推广价值。

随着电力系统技术的快速发展，智能开关（永磁真空断路器）已成为目前市场占有量较大的断路器设备，在电力系统中起到了举足轻重的作用。由于智能开关长期在户外恶分环境下运行，其二次控制箱零部件烧坏、电池老化等问题时有发生。一旦二次控制箱发生故障，就会导致智能开关保护动作后，或手动分合闸操作后，出现智能开关分合闸拒动的情况，即智能开关分合闸拒动事件，对用电客户停电时长、供电企业的供电可靠性产生了较大的负面影响。据统计，在2015年1月至2016年1月--年时间内，深圳龙岗供电局横岗辖区已发生智能开关分合闸拒动事件31次，造成客户年累计停电时间1712分钟，平均每次事件处理时间长达55.2分钟。 一方面，智能开关分合闸拒动事件发生后，对控制箱进行检修、更换零配件、并恢复其功能，这一修复的过程将会耽误大量时间。另一方面，极少数智能开关厂家针对自家产品配套应急操作箱，且型号只能一对一使用。最重要的是，大部分在网运行的智能开关没有合适的应急操作箱。因此，拟研发一款可靠性高、免维护、适用于常见厂家型号的通用型智能开关应急操作箱。

课程分享了一二次融合智能开关在浙江的应用成效。通过提高配电一二次设备的标准化、集成化水平，提升配电设备运行水平、运维质量与效率，满足线损管理的技术要求。实现了100ms配网线路短路故障级差配合，自动把故障点隔离在最小区域;单相接地故障诊断采用暂态与稳态电压电流数据进行多方信息融合，并运用人工智能技术，实现接地故障就地隔离。　　1、建设背景　　2、建设目标　　3、下一步计划

智能传感器与一次设备相结合，将计量、保护、控制、通讯、录波功能集成一体，实现电力设备的智能化，目前在电力行业中该技术主要应用在智能开关、智能变压器等方面。但它们受测量可靠性、频带、量程和成本的原因，难以实现在电力系统中推广应用。此工作主要针对以上微型融合的问题，介绍我们做的一些传感的工作。

配电自动化终端电源系统配置现状，主要包括站所终端（DTU）、馈线终端（FTU）、故障指示器（FI）、台区智能融合终端等配电终端的取电、后备电源等配置及要求；一二次融合设备电源系统改进情况，介绍站所终端（DTU）、馈线终端（FTU）、深度融合型智能开关配套控制器电源等；北京公司锂电池试点应用情况及案例分享。