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一二次设备技术融合加速推进 元器件不匹配问题待解
日期:2017-07-31 23:51:32 | 来源:中国电力报 | 点击率:1088
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一二次设备融合是输配电技术发展趋势,也是市场发展的必然结果。”中国电力科学研究院配电研究所副主任韩筛根在近日召开的“2017年中国配电技术高峰论坛”上表示。近年来,随着智能电网建设持续推进,智能化设备需求呈现强劲走势,倒逼传统意义上的一二次设备模糊界限,并加快走向技术融合,实现智能化蜕变。这一融合打破了电力设备传统市场格局,开拓了新的发展空间。目前,电力设备企业都已在积极谋划一二次设备融合市场。

不过,当前我国虽然在不断推进一二次设备融合相关标准建设,但一二次设备融合发展在概念层面还存在分歧,并面临着相关技术应用挑战,尤其是一二次设备元器件寿命不匹配等问题。

一二次设备融合是大势所趋

“融合是电力系统不可逆转的趋势。”韩筛根说,近年来,随着配电网升级改造、智能电网建设等持续被列入电力发展规划,作为其关键支撑的一二次设备融合发展早已是大势所趋。

事实上,自2010年这一融合概念被提出以来,我国不断实施各项促进一二次设备融合发展的措施,并持续加快其相关标准建设。去年8月,国家电网公司一并推出了《配电设备一二次融合技术方案》(简称《技术方案》)、《一二次设备融合配电开关一体化检测方案》,以促进提高一二次设备融合标准化、集成化制造水平和运行水平,以及其质量与效率。业内专家认为,这是一二次设备融合当前亟待实现的内容。

此前,由于一二次设备接口不匹配,两者兼容性、扩展性、互换性差,配电网升级改造、智能电网建设面临一系列困难。例如,接口不匹配使设备难以实现有效防护,在运行过程中雨水等一旦进入,就会产生凝露,导致设备无法正常运行。同时,由于接口触点接触不良及强电磁干扰等,遥信会产生抖动,导致SOE无法精确记录数据,影响设备智能化水平。另外,一二次设备联动测试机制、线损计算需求缺乏支撑、一二次设备厂家经常发生责任纠纷等都给配电网升级改造、智能电网建设发展造成了不利影响。

据介绍,当前,一二次设备融合的总体方案是,以安全可靠、高效融合,满足10千伏分线线损精益化管理要求为技术目标,以总体设计标准化、功能模块独立化、设备互换灵活化的思路,优先解决柱上开关电子式互感器集成研发、二次终端设备电子式互感器信号接入、计量功能研发等迫切的问题,分阶段推进柱上开关、环网柜等设备一二次融合。

《技术方案》便是一二次设备融合总体方案的一种体现。例如,其主要要求了柱上开关一二次设备融合工作一步到位、环网柜在今年年底前实现一二次设备深度融合,以及柱上开关、环网箱一体化专业检测由国家电网公司运维部统一组织开展三项内容。

一二次设备融合面临诸多挑战

韩筛根表示,当前,电力领域的融合已经不是传统的简单的设备层面的融合,而是涉及整个电力系统乃至其顶层框架设计的深层次的融合。对于推动一二次设备融合发展,首先必须要明确,其核心是一次设备融合二次设备,而不是以二次设备为主导融合一次设备,二次设备在融合过程中仅仅起到辅助作用,否则将会影响整个电网网架的运行安全。不过,他也表示,目前业界关于一二次设备融合以“谁”为主导的问题还存在一定的分歧。

要想有效实现一二次设备融合,还面临很多挑战。其中,二次元器件与一次元器件运行寿命不匹配是其亟待解决的问题。

“一是很多二次元器件难以承受强电场、强磁场及高温、高热、高湿等的运行工况。这些工况在一定程度上会急剧加速二次元器件老化。二是很多二次元器件本身是电力电子元件,其固有的运行周期远远低于一次设备的寿命。”韩筛根说,要想更好地实现一二次设备融合,首先必须考虑快速更换、快速隔离、快速处置二次元器件的问题。也就是说,要保证二次元器件一旦发生故障,设备仅仅丧失部分的融合功能,但不能影响主回路的正常供电,这是前提。再就是,要合理筛选二次元器件,这种筛选要特别考虑到高低温、强磁场、震动、辐射等因素的影响。这些内容是二次元器件以往生产没有涉及但目前必须面对和正视的问题。

韩筛根还表示,实现融合一定需要集成技术。集成技术更多依赖于传感技术等电力电子及芯片技术等,同时还需要实现多领域技术互联互通。这个层面的互联互通已经不仅仅是技术本身的问题,更多地涉及了通信协议、规约等共识性的问题。这也是一二次设备融合发展需要深入思考的问题。

 

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