隨著智能電網建設的不斷深入,配電網的自動化、智能化水平已成為衡量供電可靠性和運行效率的關鍵指標。配網自動化開關柜作為配電系統中的核心設備,其遠程邏輯控制功能的研發與實現,正引領著配電開關控制設備向更高層次的自主決策與智能運維邁進。
一、遠程邏輯控制的核心價值
遠程邏輯控制,是指在無需人工現場干預的情況下,通過主站系統或本地智能單元,依據預設的邏輯判據和實時采集的電氣量(如電壓、電流、相位)、開關狀態及故障信息,自動執行對開關柜內斷路器、負荷開關等設備的分析、判斷與操作命令。其核心價值在于:
- 快速故障處理:實現故障的自動定位、隔離與非故障區段的快速恢復供電,將停電時間與影響范圍降至最低。
- 優化運行方式:根據負荷變化和網絡拓撲,自動執行網絡重構、負荷轉供等操作,提升供電可靠性與經濟性。
- 減少人工依賴:降低運維人員現場操作的工作強度與安全風險,提升響應速度與運維效率。
二、配電開關控制設備研發的關鍵技術
為實現可靠、精準的遠程邏輯控制,新一代配電開關控制設備的研發需聚焦以下關鍵技術:
- 高可靠性智能終端單元(FTU/DTU):作為開關柜的“大腦”,需具備強大的數據采集(遙測)、狀態監視(遙信)、精確控制(遙控)及保護功能。其硬件需適應嚴苛的電磁與環境工況,軟件需支持可配置的邏輯控制策略庫和通信協議。
- 智能邏輯控制策略庫:研發基于IEC 61131-3等標準的圖形化或腳本化邏輯編程工具,內置諸如電壓-時間型(V-T)、電流-時間型(I-T)、自適應綜合型等成熟的饋線自動化(FA)邏輯,并支持用戶根據實際網架靈活定制與下載。
- 高速可靠的通信技術:保障控制命令與狀態信息低延時、高成功率的雙向傳輸。需融合光纖以太網、工業無線、電力線載波等多種通信方式,并采用安全加密與冗余機制。
- 設備狀態感知與預測性維護:集成高精度傳感器,實時監測開關機械特性、觸頭溫度、局部放電、機構儲能狀態等,通過邊緣計算或云端分析,實現設備健康狀態的評估與故障預警,使控制決策更全面。
- 網絡安全防護體系:遵循電力監控系統安全防護規定,構建從終端、通信到主站的縱深防御體系,采用安全芯片、加密認證、訪問控制等技術,嚴防網絡攻擊導致的誤動或拒動。
三、研發趨勢與挑戰
配網自動化開關柜的遠程邏輯控制研發將呈現以下趨勢:
- 云邊協同控制:控制邏輯部分下沉至邊緣智能終端實現快速響應,部分復雜策略由云端分析優化后下發,實現資源與效能的最佳平衡。
- 人工智能融合:引入機器學習和深度學習算法,使控制邏輯能夠從歷史數據與運行經驗中自我學習與優化,應對更為復雜的配網運行場景。
- 即插即用與互操作性:遵循IEC 61850等國際標準,提升不同廠商設備間的互操作性與系統集成效率,支持新設備的快速接入與配置。
研發之路也面臨挑戰:如何確保邏輯動作的絕對可靠性與選擇性,避免級聯故障;如何在成本可控的前提下提升終端的集成度與智能化水平;如何構建統一的標準與測試體系以保障大規模應用的穩定性等。
配網自動化開關柜的遠程邏輯控制技術研發,是構建自愈、高效、靈活配電網的基石。通過持續攻克關鍵技術與應對挑戰,推動配電開關控制設備向高度智能化演進,將為保障電網安全、提升供電質量、服務能源轉型提供堅實的設備基礎與技術支撐。