一二次裝置走向融合帶給行業的思考

（轉）一二次裝置走向融合帶給行業的思考

(2018-01-23 10:58:32)

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建設堅強智慧電網·↟▩↟，裝置是關鍵╃☁。國內電力裝置企業只有積極迎接智慧電網帶來的變革·↟▩↟，抓住機遇₪₪·☁·、接受挑戰·↟▩↟，在不斷發展的過程中不懈努力·↟▩↟，不斷提高·↟▩↟，才能在中國智慧電網建設中佔據主導地位╃☁。

　　我國智慧電網建設巨大的投資·↟▩↟，為電力裝置製造企業提供了強大的技術改造原動力╃☁。國家電網提出2009～2020年分三個階段實現智慧電網遠景規劃☁₪：

　　階段（2009年～2010年）預計投資5500億元

　　第二階段（2011年～2015年）預計投資2萬億元

　　第三階段（2016年～2020年）預計投資1.7萬億元

　　到2020年國家電網在智慧電網建設方面總投資逾4萬億元╃☁。我國建設統一堅強的智慧電網就要構築堅強的網架結構·↟▩↟，需要大量的開關等裝置·↟▩↟，這無疑是電力裝置製造企業的福音╃☁。隨著國家電網公司堅強智慧電網計劃的實施·↟▩↟，變電站將向智慧變電站發展·↟▩↟，一次裝置要升級為智慧電力裝置·↟▩↟，二次裝置則成為智慧控制單元·↟▩↟，這是一個革命性的變化╃☁。

　  一二次裝置融合產生新格局

　　智慧電網發展·↟▩↟，實現一二次裝置企業的大融合·↟▩↟，而針對整個電力系統一次裝置實現智慧化·↟▩↟，這將給整個一次裝置領域帶來一次大變革╃☁。目前·↟▩↟，一次電力裝置的智慧化已經沒有技術瓶頸·↟▩↟，透過軟體系統和硬體系統的升級都可以實現╃☁。智慧電網要求建設一系列智慧變電站·↟▩↟，這對一次裝置生產廠家是一個利好訊息╃☁。

　　一二次電力裝置融合步伐的加速將打破市場格局重新洗牌╃☁。國家電網公司已提出了裝置全壽命週期管理·↟▩↟，要達到這一目的·↟▩↟，必須做到對裝置狀態的完整把握╃☁。而現在一次裝置與二次裝置之間還是相對分開的·↟▩↟，而未來在一次裝置裡·↟▩↟，將含有部分二次裝置的智慧單元·↟▩↟，這將打破現有裝置製造企業的市場格局╃☁。與此同時·↟▩↟，對整個二次裝置領域而言·↟▩↟，也是一次發展機遇╃☁。

　　由於二次與一次裝置產業之間的界限越來越不明顯·↟▩↟，二次裝置的部分功能將轉移到一次裝置之中·↟▩↟，融合為更為整合化的智慧單元╃☁。不同的是·↟▩↟，智慧單元中·↟▩↟，如換了不同的執行軟體·↟▩↟，功能也表現得不同╃☁。這樣將對二次裝置所有的設計技術起到推動作用╃☁。二次裝置在技術上也將實現整體突破·↟▩↟，將更加“資訊化和互動化”·↟▩↟，相應技術的提升會增強裝置的保護功能╃☁。同時·↟▩↟，互動性和關聯性也會更強·↟▩↟，這表現為智慧單元與相關裝置的互動₪₪·☁·、一次裝置與二次裝置的互動·↟▩↟，以及裝置與使用者之間的互動╃☁。如兩個保護單元·↟▩↟，以前是你保護這條線路·↟▩↟，我保護那條線路·↟▩↟，但今後由於在一個統一的網路之內·↟▩↟，所以除了保護自己外·↟▩↟，還要保護別人·↟▩↟，關聯性和互動性增強╃☁。

　　根據預測·↟▩↟，二次裝置終將發展成可即插即用的外掛·↟▩↟，但目前這還只是一個構想·↟▩↟，要達到這樣一個目標·↟▩↟，在資料的處理能力上還要大幅度提高╃☁。此外·↟▩↟，二次裝置也將借鑑一次裝置·↟▩↟，進行自診斷和狀態監測╃☁。透過一二次裝置融合·↟▩↟，才能夠為客戶提供整體的解決方案╃☁。但融合並不是盲目地兼併或收購·↟▩↟，而是實力強大的企業有所選擇地兼併或收購一些研究機構或者製造企業·↟▩↟，以彼之長補己之短·↟▩↟，實現優勢互補·↟▩↟，這也是國外大企業走過的道路╃☁。

一二次裝置融合面臨眾多挑戰

　　智慧電網建設催生了一二次裝置的融合╃☁。究竟什麼才是真正的一二次裝置融合呢☁·╃│◕？現在有一些企業將二次裝置融合到斷路器中·↟▩↟，即☁₪：將電子裝置佈置安裝到斷路器中·↟▩↟，將這種操作稱之為一種融合·↟▩↟，這樣的融合存在一定問題·↟▩↟，假設中置櫃採用此種融合的斷路器·↟▩↟，因為櫃子具有保護₪₪·☁·、線上監測₪₪·☁·、現場就地操作等智慧化要求·↟▩↟，如果在斷路器上將以上單元進行融合·↟▩↟，因斷路器機構箱可利用空間很小·↟▩↟，安裝存在一定的難度╃☁。其次·↟▩↟，既便是能夠將各種智慧IED融合到斷路器中·↟▩↟，那麼斷路器在工作位置時·↟▩↟，從開關櫃門外幾乎無法觀察和操作主IED上的按鈕；第三·↟▩↟，如果將電子模組安裝到斷路器內部·↟▩↟，因斷路器的操作振動非常劇烈·↟▩↟，對電子裝置很容易造成損壞╃☁。因此·↟▩↟，需要解決好緩衝方面的問題╃☁。除此之外·↟▩↟，如果將各個智慧模組分佈到機箱內部·↟▩↟，難免出現空間緊張的情況·↟▩↟，一旦哪個模組出現問題·↟▩↟，進行查詢和模組更換實屬不易╃☁。所謂融合就是要在不影響開關裝置可靠性的前提下·↟▩↟，將各種感測器整合到開關的一次結構件中·↟▩↟，在必要的情況下設定前置資料處理電子模組·↟▩↟，儘可能將各功能單元以邏輯關係整合到主IED中·↟▩↟，主IED的安裝位置應易於觀察₪₪·☁·、易於操控₪₪·☁·、易於檢修╃☁。

　　實現一二次裝置融合面臨眾多挑戰·↟▩↟，要合理地將二次電子裝置融合到一次開關裝置中並非易事·↟▩↟，主要體現在一下幾個方面☁₪：

　　一是·↟▩↟，如何與斷路器進行融合；

　　二是·↟▩↟，融合哪些內容；

　　三是·↟▩↟，針對感測器與開關裝置主部件之間的融合·↟▩↟，存在價效比₪₪·☁·、技術₪₪·☁·、工藝等問題·↟▩↟，究竟選用哪種方式更為適合；

　　四是·↟▩↟，在各項功能都融合後·↟▩↟，應在何時何地進行訊號處理；

　　五是·↟▩↟，如何防止訊號傳輸過程中的干擾·↟▩↟，並在感測器電訊號非常微弱而周圍電磁干擾很強的環境下·↟▩↟，如何進行訊號分辨；

　　六是·↟▩↟，融合和整合哪些裝置元件·↟▩↟，如何進行成本核算╃☁。

　　開關裝置長期執行·↟▩↟，產品的可靠性和運維非常重要╃☁。尤其在如何確保產品的耐環境性₪₪·☁·、少維護和免維護方面·↟▩↟，是長期以來業內較關注的問題╃☁。

　　首先·↟▩↟，在可靠性上·↟▩↟，要保證設計可靠·↟▩↟，並透過計算機分析的手段·↟▩↟，保證在理論₪₪·☁·、設計上達到最佳化程度╃☁。當然·↟▩↟，在開關配套廠商中也有很多*的配套件·↟▩↟，尤其是絕緣件和部分導電件專業廠商已經形成一定規模·↟▩↟，他們在質量保證和可靠性方面較受業內認可╃☁。除此之外·↟▩↟，在耐環境性上宜選用充氣櫃·↟▩↟，開關元件全部封閉在金屬櫃體內部·↟▩↟，具有一定優勢╃☁。

　　其次·↟▩↟，針對開關領域目前熱點之一的全固體絕緣開關裝置·↟▩↟，由於技術難度較大·↟▩↟，存在眾多難題和矛盾·↟▩↟，不應該帶著沒有解決的技術問題就去大面積推廣·↟▩↟，需要在電氣效能₪₪·☁·、執行維護等方面做更多工作·↟▩↟，向免維護方向努力╃☁。

　　再次·↟▩↟，在質量方面·↟▩↟，製造企業₪₪·☁·、配套件廠商在工藝和設計上要加大投入·↟▩↟，採用自動化程度高而先進的裝置·↟▩↟，加大質量保證籌碼╃☁。嚴把原材料進廠檢驗關口·↟▩↟，避免採用劣質原材料·↟▩↟，對成品進行各項試驗·↟▩↟，尤其是老化試驗不可忽視╃☁。

一二次裝置廠家需進行技術的相互滲透

　　智慧電網建設對一次裝置的智慧化具有一定挑戰性╃☁。針對開關裝置而言·↟▩↟，主網部分的智慧化開關產品·↟▩↟，雖在兩年前已有新品推出·↟▩↟，但面臨如何保證每個廠商對裝有智慧IED的產品實施全套型式試驗的問題╃☁。目前·↟▩↟，業內針對高壓裝置智慧化方面涉及的工作內容較多·↟▩↟，但大多是隻對IED單獨進行電子產品的型式試驗·↟▩↟，由於EMC試驗不能*等價地考核產品的實際工況·↟▩↟，一二次裝置進行整機配套後·↟▩↟，仍然出現電磁相容問題╃☁。

　　在配網領域·↟▩↟，要實現配電自動化·↟▩↟，與主網的智慧化相比較是有所區別的·↟▩↟，要求也相對較低·↟▩↟，配網領域的開關裝置的智慧化主要是滿足配電自動化的要求╃☁。用於智慧變電站的一次配電開關裝置·↟▩↟，除具備自動化功能外·↟▩↟，還應具備一些線上檢測和專家診斷系統的功能·↟▩↟，透過IEC 61850協議完成監控₪₪·☁·、保護₪₪·☁·、資料傳輸╃☁。在電流互感器的選擇上·↟▩↟，選用傳統的的電磁式互感器顯得不太合理╃☁。的電磁式互感器用於老式繼電保護系統·↟▩↟，需要一定的功率輸出·↟▩↟，而現代微機綜合保護裝置·↟▩↟，只需要電流訊號·↟▩↟，無驅動功率的要求╃☁。若選用電子式互感器則因成本高₪₪·☁·、可靠性較差等原因更不合理·↟▩↟，那麼是否可以採用1A或0.的電磁式互感器☁·╃│◕？這個問題很值得商討╃☁。電壓互感器仍應以傳統的為主╃☁。對於需要嵌入到一次部件的其他感測器而言·↟▩↟，當嵌入之後·↟▩↟，感測器是不是可靠·↟▩↟，在嵌入的過程中·↟▩↟，感測器的效能有無變化·↟▩↟，這些都需要深入研究╃☁。因此,要研發智慧開關裝置·↟▩↟，開關廠商需建立如自動化部₪₪·☁·、智慧事業部等部門·↟▩↟，同時培養相關人才·↟▩↟，逐步推出產品·↟▩↟，推廣使用╃☁。

　　開關裝置智慧化是電力行業發展的要求·↟▩↟，也是未來產品發展的方向之一╃☁。現在開關企業雖然在一次裝置方面下了很大的功夫·↟▩↟，但就目前技術階段·↟▩↟，質量問題₪₪·☁·、耐環境性₪₪·☁·、少維護或免維護是決定裝置能否安全可靠執行的關鍵·↟▩↟，智慧化配置不當·↟▩↟，反而有可能會降低裝置的可靠性╃☁。因此·↟▩↟，業內廠商要進一步加大將感測器嵌入到一次裝置零部件中的研究·↟▩↟，解決一次二次融合的工藝問題₪₪·☁·、精度問題及絕緣問題·↟▩↟，一二次廠家在技術上還應互相進行深入地滲透╃☁。

為企業走出去提供契機

　　智慧電網給裝置企業帶來的變革·↟▩↟，使未來中國可能會產生像ABB₪₪·☁·、西門子那樣的大型企業╃☁。國內要出現這樣的企業·↟▩↟，重要的一點是要進行一二次裝置企業的大融合╃☁。透過融合·↟▩↟，才能夠為客戶提供整體的解決方案╃☁。

　　現在透過智慧電網發展·↟▩↟，實現一二次裝置企業的大融合·↟▩↟，為國內電力裝置企業走向世界提供了機會,但融合並不是盲目地兼併或收購·↟▩↟，而實力強大的企業有所選擇地兼併或收購一些研究機構或者製造企業·↟▩↟，以彼之長補己之短·↟▩↟，實現優勢互補·↟▩↟，這也是成為大企業的必由之路╃☁。

　　當前變配電行業正在向資訊化₪₪·☁·、智慧化₪₪·☁·、網路化和整合化方向發展·↟▩↟，變配電系統結構也呈現出越來越複雜的特點╃☁。一二次裝置的融合既是技術發展的趨勢·↟▩↟，也是市場發展的必然結果╃☁。配電一二次融合需要全國一二次廠家聯合起來·↟▩↟，共同研究₪₪·☁·、探討·↟▩↟，避免做重複的研究·↟▩↟，每個廠家和相關研發人員都可以在一二次裝置融合創新和行業發展中貢獻自己的力量╃☁。