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一二次設備技術融合加速推進 元器件不匹配問題待解

編輯部 | 2017/8/29 13:47:37

一二次設備技術融合加速推進 元器件不匹配問題待解
一二次設備融合是輸配電技術發展趨勢,也是市場發展的必然結果。”中國電力科學研究院配電研究所副主任韓篩根在近日召開的“2017年中國配電技術高峰論壇”上表示。近年來,隨著智能電網建設持續推進,智能化設備需求呈現強勁走勢,倒逼傳統意義上的一二次設備模糊界限,并加快走向技術融合,實現智能化蛻變。這一融合打破了電力設備傳統市場格局,開拓了新的發展空間。目前,電力設備企業都已在積極謀劃一二次設備融合市場。
不過,當前我國雖然在不斷推進一二次設備融合相關標準建設,但一二次設備融合發展在概念層面還存在分歧,并面臨著相關技術應用挑戰,尤其是一二次設備元器件壽命不匹配等問題。
一二次設備融合是大勢所趨
“融合是電力系統不可逆轉的趨勢。”韓篩根說,近年來,隨著配電網升級改造、智能電網建設等持續被列入電力發展規劃,作為其關鍵支撐的一二次設備融合發展早已是大勢所趨。
事實上,自2010年這一融合概念被提出以來,我國不斷實施各項促進一二次設備融合發展的措施,并持續加快其相關標準建設。去年8月,國家電網公司一并推出了《配電設備一二次融合技術方案》(簡稱《技術方案》)、《一二次設備融合配電開關一體化檢測方案》,以促進提高一二次設備融合標準化、集成化制造水平和運行水平,以及其質量與效率。業內專家認為,這是一二次設備融合當前亟待實現的內容。
此前,由于一二次設備接口不匹配,兩者兼容性、擴展性、互換性差,配電網升級改造、智能電網建設面臨一系列困難。例如,接口不匹配使設備難以實現有效防護,在運行過程中雨水等一旦進入,就會產生凝露,導致設備無法正常運行。同時,由于接口觸點接觸不良及強電磁干擾等,遙信會產生抖動,導致SOE無法精確記錄數據,影響設備智能化水平。另外,一二次設備聯動測試機制、線損計算需求缺乏支撐、一二次設備廠家經常發生責任糾紛等都給配電網升級改造、智能電網建設發展造成了不利影響。
據介紹,當前,一二次設備融合的總體方案是,以安全可靠、高效融合,滿足10千伏分線線損精益化管理要求為技術目標,以總體設計標準化、功能模塊獨立化、設備互換靈活化的思路,優先解決柱上開關電子式互感器集成研發、二次終端設備電子式互感器信號接入、計量功能研發等迫切的問題,分階段推進柱上開關、環網柜等設備一二次融合。
《技術方案》便是一二次設備融合總體方案的一種體現。例如,其主要要求了柱上開關一二次設備融合工作一步到位、環網柜在今年年底前實現一二次設備深度融合,以及柱上開關、環網箱一體化專業檢測由國家電網公司運維部統一組織開展三項內容。
一二次設備融合面臨諸多挑戰
韓篩根表示,當前,電力領域的融合已經不是傳統的簡單的設備層面的融合,而是涉及整個電力系統乃至其頂層框架設計的深層次的融合。對于推動一二次設備融合發展,首先必須要明確,其核心是一次設備融合二次設備,而不是以二次設備為主導融合一次設備,二次設備在融合過程中僅僅起到輔助作用,否則將會影響整個電網網架的運行安全。不過,他也表示,目前業界關于一二次設備融合以“誰”為主導的問題還存在一定的分歧。
要想有效實現一二次設備融合,還面臨很多挑戰。其中,二次元器件與一次元器件運行壽命不匹配是其亟待解決的問題。
“一是很多二次元器件難以承受強電場、強磁場及高溫、高熱、高濕等的運行工況。這些工況在一定程度上會急劇加速二次元器件老化。二是很多二次元器件本身是電力電子元件,其固有的運行周期遠遠低于一次設備的壽命。”韓篩根說,要想更好地實現一二次設備融合,首先必須考慮快速更換、快速隔離、快速處置二次元器件的問題。也就是說,要保證二次元器件一旦發生故障,設備僅僅喪失部分的融合功能,但不能影響主回路的正常供電,這是前提。再就是,要合理篩選二次元器件,這種篩選要特別考慮到高低溫、強磁場、震動、輻射等因素的影響。這些內容是二次元器件以往生產沒有涉及但目前必須面對和正視的問題。
韓篩根還表示,實現融合一定需要集成技術。集成技術更多依賴于傳感技術等電力電子及芯片技術等,同時還需要實現多領域技術互聯互通。這個層面的互聯互通已經不僅僅是技術本身的問題,更多地涉及了通信協議、規約等共識性的問題。這也是一二次設備融合發展需要深入思考的問題。

來源:中國電力報

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