随着智能电网建设的深入,环网柜作为配电网的关键节点,其智能化、集成化水平直接影响着供电可靠性与运维效率。一二次融合技术,旨在打破传统一次设备与二次设备在结构、接口和信息上的壁垒,实现设备的高度集成、信息深度融合与智能互动。本次分享将聚焦环网柜一二次融合的关键技术,并结合上海网络技术服务的具体产品实践,探讨其应用价值与发展前景。
一、 环网柜一二次融合关键技术解析
- 深度融合设计技术: 这是实现融合的基础。关键在于将保护、测控、通信等二次功能模块,通过小型化、标准化、模块化设计,与断路器、隔离开关、传感器等一次设备进行物理与电气上的无缝集成。这要求在设计阶段就统一考虑电磁兼容、绝缘配合、散热与机械结构,确保设备在紧凑空间内的长期可靠运行。
- 智能感知与传感技术: 融合的核心在于状态信息的全面精准获取。这依赖于新型传感器技术,如无源无线测温传感器、高精度电子式电流/电压传感器、局部放电监测传感器等。这些传感器直接嵌入一次设备关键部位,实现温度、电流、电压、局放等参量的在线监测,为高级应用提供数据基石。
- 一体化智能控制与保护技术: 将传统的分散保护控制装置集成为统一的智能控制单元。该单元具备完善的保护功能(如速断、过流)、精准的测量功能、逻辑控制功能,并支持网络通信。它直接处理来自本体的传感器信号,驱动一次设备操作,实现快速的故障定位、隔离与非故障区段恢复供电。
- 标准化通信与信息交互技术: 遵循IEC 61850等国际标准,建立统一的信息模型与通信协议,实现站内设备间以及设备与主站系统间的无缝互联。这是实现“站端智能”与“云端管理”协同的关键,确保状态信息、控制命令能够高效、可靠地上传下达。
- 高可靠供电与在线运维技术: 为集成化的二次系统提供稳定可靠的工作电源,如采用取能线圈与后备电池结合的方式。设备应支持远程程序升级、参数整定、故障诊断与健康状态评估,极大降低现场运维工作量与安全风险。
二、 上海网络技术服务的产品实践
上海网络技术服务有限公司基于对配电网需求的深刻理解,推出了系列化的一二次融合智能环网柜产品与解决方案,其核心实践体现在:
- 模块化产品平台: 开发了标准化的“一次设备本体+一体化智能单元”模块。智能单元采用全密封、强抗干扰设计,可灵活适配于多种规格的真空断路器和负荷开关柜,实现了产品的系列化与快速定制。
- 全状态感知集成: 在产品中集成自主研发的无线测温、馈线终端(FTU)及通信管理单元。实现了柜内母线接头、电缆头温度、电气参量、开关状态、环境温湿度的全景监测,数据通过边缘计算初步处理后统一上送。
- “云-管-边-端”协同体系: 不仅提供智能环网柜(端),还配套开发了边缘计算网关(边)、安全通信网络(管)及配电网智能运维管理云平台(云)。平台可对广泛部署的环网柜进行集中监控、数据分析、故障预警与运维管理,形成完整的闭环服务。
- 工程应用与价值体现: 该系列产品已在上海、长三角等多个城市的核心区域、工业园区配电网改造与新建项目中成功应用。实践表明,一二次融合环网柜大幅减少了现场接线与调试工作量,提升了设备安装效率;其全面的在线监测与诊断功能,将运维模式从“定期检修”转向“状态检修”,有效预防了故障发生,提高了供电可靠性,降低了全生命周期成本。
三、 与展望
环网柜一二次融合是配电网设备技术发展的必然趋势。通过关键技术的突破与扎实的产品实践,上海网络技术服务展示了如何将融合技术转化为稳定、高效、智能的实物产品与解决方案。随着物联网、人工智能与数字孪生技术的进一步融合,环网柜将向着更加自治、协同、智慧的方向发展,为构建安全、高效、绿色的现代配电网提供坚实支撑。