配电一二次融合技术的发展应用

配电一二次融合技术的发展应用主讲老师：吴茹颖—xxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxx—

根据国家智能电网战略规划的部署要求，国网公司在总结“十二五”配电自动化建设应用经验基础上，制定了《“十三五”配电自动化建设实施意见》，持续提升配电自动化覆盖率，提高配电网运行监测、控制能力，实现配电网可观可控，大力推广即插即用智能终端、一二次设备融合等技术应用，增强配电网故障快速响应能力，有效支撑配网故障主动抢修、设备状态管控、建设改造精准投资，全面提升配电网精益化管理水平。序论总体概述第一章配电一二次融合技术的发展第二章配电一二次融合技术的应用第三章目录页第一章本章节主要介绍配电一二次融合技术的研发背景。总体概述总体概述国网一二次融合需求背景增量设备配电自动化建设，既要解决前期已经发现的问题，同时又要实现线损“四分”（分区、分压、分元件、分台区）同期管理目标，扎实推进10千伏同期分线线损管理，不断提高线损管理精益化水平，提升公司经营效益，提出配电设备一二次融合技术方案。现存问题一、二次设备接口不匹配，兼容性、扩展性、互换性差；一、二次设备厂家责任纠纷；支撑线损计算、单相接地故障检测需求；遥信抖动、设备凝露现象；缺乏一、二次设备联动测试机制。对全覆盖的影响配电自动化建设与推广迫切需要提高设备质量；配电自动化建设带来的运维界面需要理清；配电设备功能要求满足应用需求。总体概述国网十三五总体技术路线

以打造“安全可靠、融合高效”为技术目标，以需求为导向、检测为保障，主要面向配电网建设改造中的增量设备，按照总体设计标准化、功能模块独立化、设备互换灵活化的思路，优先解决配电自动化建设中面临的一二次接口的兼容性和扩展性、终端新增计量功能、遥信抖动等迫切问题，分阶段推进配电设备一二次融合工作。一二次融合高效可靠智能绿色总体概述国网一二次融合工作保障措施管理保障+中国电科院全过程参与技术方案编制，重点把控设备入网检测重点省市全过程参与技术方案编制，重点把控设备出厂检测及到货抽检逐步实现配电设备安装前的全检，前期驻厂检测——中期到货抽检——远期设备全检组织精干集中编制配电设备一二次融合技术方案多轮次开展关键技术可行性论证及样品测试全面向各省市公司、设计单位、厂家宣贯统一顶层设计、主导产品方向加强设备检测、保障产品质量技术可行产品可行管理可行总体概述国网顶层设计——规范

国网公司发布了《运检三〔2017〕6号国网运检部关于做好“十三五”配电自动化建设应用工作的通知》，对“十三五”配电自动化建设技术路线及2017年的重点工作进行了宣贯和部署：在系统层面：统一了配电自动化主站系统建设标准，同步解决配网三大系统（运维管控、PMS、主站系统）定位以及配网信息安全防护等相关问题。在设备层面：遵循配电终端差异化建设原则，以配电设备一二次融合为抓手，重点解决配电设备易（免）维护、单相接地故障判断定位、配电自动化支撑精益线损以及低压配电网监测等问题。

总体概述第二章本章节主要介绍配电一二次融合技术的发展进程。配电一二次融合技术的发展

配电一二次融合技术的发展通过提高配电一、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，服务配电网建设改造行动计划。为了稳妥推进一、二次融合技术，协调传统成熟技术的可靠性与新技术不确定性之间矛盾，配电一二次融合技术主要分两个阶段推进：第一阶段为配电设备的一二次成套阶段，该阶段将常规电磁式互感器（零序电压除外）与一次本体设备组合，并采用标准化航空插接头与终端设备进行测量、计量、控制信息交互，实现一二次成套设备招标采购与检测。第二阶段为配电设备的一二次融合阶段，结合一次设备标准化设计工作同步开展，主要工作为将一次本体设备、高精度传感器与二次终端设备融合，实现“可靠性、小型化、平台化、通用性、经济性”目标。主要分两个阶段飞速发展

配电一二次融合技术的发展主要分两个阶段飞速发展（1）一二次成套阶段方案（第一阶段）该阶段目标为实现一二次设备接口标准化和成套化招标采购与检测，满足线损采集、就地型馈线自动化、单相接地故障检测的要求。（2）一二次融合阶段方案（第二阶段）该阶段与一次设备标准化工作同步推进，目标为实现一二次设备高度融合，满足分段线损管理、就地型馈线自动化、单相接地故障检测、装置级互换、工厂化维修、即插即用及自动化检测的要求，解决成套设备绝缘配合、电磁兼容、寿命匹配等问题。根据第一阶段的应用情况，配电一二次设备采用一体化设计理念，终端产品设计遵循小型化、标准化、即插即用的原则，满足不同厂家装置互换的要求。

配电一二次融合技术的发展一二次融合技术演进过程一二次成套：一次设备采用标准化航空插接头与配电终端集成，形成成套化设备，实现功能和接口匹配、线损采集、就地型FA、成套招标与检测。一二次融合：一次本体设备、高精度传感器与二次终端设备融合，实现设计标准化、功能模块独立化、设备稳定可靠目的。满足分段线损管理、单相接地故障检测、装置级互换、工厂化维修、即插即用及自动化检测的要求；终端具备小型化、平台化、就地化特征；DTU采用分布式的架构。互感器/传感器集成接口标准化RealityIdentity深度融合小型化就地化平台化即插即用P13当前配电一二次融合柱上开关一二次融合柱上设备由开关本体、控制单元、电源PT、连接电缆组成。开关本体内置ECT、EVT，可测量三相电压、电流，零序电压、电流，还可用于计量、保护。控制单元具备电能量采集功能，相间故障和接地故障检测及跳闸功能，故障录波与上传等功能。控制单元与开关本体、电源PT之间采用航空接插件，同时接口定义按典设规范化。

传统：一次设备和二次匹配度低、改造难、接地研判困难，部件之间连接复杂。

配电一二次融合技术的发展RealityIdentity柱上开关内置电压传感器（相电压、零序电压一体）、电流传感器（相电流、零序电流一体），并通过双头预制电缆与控制终端组成一二次融合成套设备。当前配电一二次融合柱上开关

配电一二次融合技术的发展一二次成套柱上开关常规ZW32柱上开关1.单相接地故障自动研判；2.具有线损计量模块；3.采用电流传感器，避免CT开路问题；4.采用交流电压传感器，解决PT短路问题；5.支持热插拔；6.重量轻，安装后不影响线路的安全性；7.现场无需接线。整机工厂化调试，现场快速安装无需自动化专业技术人员。1.无单相接地故障准确研判和隔离功能；2.无线损计量功能；3.传统的CT和PT，体积大，需加装；4.户外运行的传统CT二次电流常引起接触不良处烧坏，出现运行中的CT二次侧开路问题；6.不支持热插拔；7.体积和重量基本都超出电杆的原设计载荷；8.部件之间连接复杂。现场安装需自动化专业技术人员和厂家技术员逐项调试，安装速度慢。对比当前配电一二次融合柱上开关与常规柱上开关对比

配电一二次融合技术的发展当前配电一二次融合站所终端（环网柜-集中式，开关站-分散式）

配电一二次融合技术的发展开关柜（内置EVT/ECT）公共单元电源PT间隔单元通信设备环网柜内部安装实物图EVTECT一二次融合站所终端包括开关柜、分散式DTU公共单元和间隔单元、电源PT、通信设备；开关柜内置电压传感器（相电压、零序电压一体）、电流传感器（相电流、零序电流一体）。传统环网柜一二次接口与性能问题

配电一二次融合技术的发展传统环网柜终端采用集中式布置、端子排接线，一次设备与二次终端跨间隔连接电缆多，接线相对复杂，现场施工、运维、扩展工作量大。一二次接线复杂一、二次设备接口存在接口不兼容、互换性差的问题，一、二次设备故障后缺陷定位难、处理时间长，影响供电可靠性。缺陷定位难IP防护及EMC性能低，导致遥信抖动、设备凝露现象；终端性能不够，难以实现全间隔高速录波，造成单相接地故障检测困难功能/性能低传统环网柜继电保护和故障自愈问题

配电一二次融合技术的发展现有环网柜终端以自动化功能为主，继电保护功能弱，大部分未配置保护功能，无法直接切除出线故障依托传统FA的故障定位不精确，停电范围广，非故障区恢复供电时间长配置保护功能的环网柜实际应用效果差，保护级差整定困难，容易越级跳闸配电站所一二次深度融合

配电一二次融合技术的发展整体性能提升智能的分析处理能力配电网各种故障的快速定位、切除及供电恢复，强大的边缘计算能力，支持未来各种扩展应用。友好的运维体验采用通用技术，支持运行状态的图形化展示、智能诊断与运维指导，降低对运维人员的技术要求一二次设计深度融合整体模块化设计、标准化接口，各模块小型化、高可靠性，即插即用，适应不同场景不同类型的配电网全面的状态监测评估集成多种低功耗智能化传感器，对多种监测信息进行综合处理，对环网柜设备状态实时监测与评估。配电站所一二次深度融合

配电一二次融合技术的发展

终端分布式布置：间隔单元完成数据采集、计算与故障隔离处理，公共单元完成各单元的数据汇集与综合分析处理1高性能操作机构：降低操作机构结构复杂度，提升一次设备可靠性，提升断路器分合闸速度。2就地运维技术：采用高安全低耦合的通用技术，实现就地运维安全接入、状态图形化展示与运维指导；4智能状态感知：融合多动智能传感器，实现对融合设备状态的全面感知，支撑设备状态检修。3强大的边缘计算能力：集成高速处理芯片，支撑多种FA方式，保障故障的快速隔离与供电恢复。5站所分散式DTU的一二次融合成套设备标准化设计

配电一二次融合技术的发展站所一二次融合设备接口总线主要包括间隔单元与公共单元通信总线、智能分布式FA通信总线、配电自动化通信总线和电源电压总线。DTU间隔单元安装的各间隔开关柜的二次室，DTU公共单元和电源等组成公共单元柜，通信箱安装在公共单元柜上方。第三章本章节主要介绍一二次融合技术在配网级差保护自动化的应用。配电一二次融合技术的应用

配电一二次融合技术的应用级差保护自动化模式即在架空线路主干线保护分段点、大支线T接点、联络点、重要用户分界点等关键节点，采用一二次融合成套柱上断路器，具有短路、接地保护和“三遥”功能，接入配电自动化主站，开展定值远方管理，实现故障定位、快速隔离、恢复及转电。10千伏配电网继电保护整定原则指导意见10千伏配电网保护配置原则指导意见定值管理转电策略远方遥控定值召测与下装级差保护自动化模式

配电一二次融合技术的应用简化保护配置，规范参数配置——故障切除故障就近快速切除，故障影响停电用户少。配电网保护的保护级差不多于三级（不包括变电站10千伏开关），通过投入电流Ⅰ段和电流Ⅱ段及相互之间的配合，实现选择性、灵敏性和速动性的要求。跳闸跳闸

传统：保护失配，无选择性，故障影响停电范围广。

配电一二次融合技术的应用远方遥控操作，快速隔离故障——故障隔离

分钟级定位故障，通过远方遥控操作快速隔离故障。通过无线通信网络，主站系统获取现场跳闸信号和过流信号，结合拓扑，分析故障区段，远方遥控相关开关分闸，实现快速隔离故障。操作班现场分闸现场勘察跳闸点和故障点分析故障区段远方遥控分闸无线通信

传统：小时级勘察跳闸点和故障位置，多组人员前往现场操作开关隔离故障。

配电一二次融合技术的应用分析转电路径，快速复电——负荷转移分析转电路径远方遥控合闸无线通信远方遥控合闸操作班现场合闸通过远方遥控操作分钟级恢复非故障区段用户供电。主站系统分析可用于转电的路径及可用的裕量，分析转电策略，远方遥控相关开关合闸，实现快速复电。

传统：小时级勘察跳闸点和故障位置，多组人员前往现场操作开关隔离故障。

配电一二次融合技术的应用准确定位小电流接地故障——接地研判EVTCT采集暂态零序电压、电流信号

传统：拉路法，影响范围广，用户体验差。

终端：采用稳态零序电压启动接地研判，分析暂态零序电压与零序电流的关系判定界内还是界外接地故障，并上传接地告警和故障录波信号。

主站：结合稳态零序电压，分析设备上送接地告警信号，或比较暂态波形极性。？是否消失？？？？？？？？

配电一二次融合技术的应用保护定值远方管理和动态调整——定值管理双向双向单向单向单向1