柱上开关

配电网建设与改造是智能电网和能源转型的重要环节，也是当前以及今后一段时期国家经济建设和发展能源互联网的重点领域。其中，一二次融合是配电设备技术进步的必然途径，是提升配电装备水平的有效手段，也是我国智能配电网建设取得成果的重要象征。

他表示，为确保林牧区输配电线路安全运行，防范和化解火灾隐患风险，国网四川省电力公司启动了森林草原输配电线路火灾隐患排查整治三年行动计划。为提升森林草原配电线路防火能力和运维质效，国网四川省电力公司采用现场调研、专题研讨、技术试验和实践论证等方式，形成了规划设计、运行维护、建设改造等方面的风险防治方案与技术成果。规划建设方面明确了森林草原配电线路本体、配变台区、柱上开关、信息监测装置等方面的差异化建设和改造标准，运行维护方面明确了政企协同、线路巡视、运行管理及应急处置相关要求，为全国林区配电线路运行安全管理提供了参考。

近年南方电网公司全力推进数字电网建设，在配网领域也将配网一二次设备标准化、模块化和融合作为配网数字化建设重点工作之一。为了加强配网主要设备本体的状态感知和装备运行环境的监测，主要针对柱上开关、环网柜、变压器等关键设备，设计一二次深度融合传感器配置与布置方案，并按照结构集成化、功能模块化、接口标准化、易于检修运维等要求开展配电一二次装备深度融合设计与优化。同时，针对配电网一二次融合装备智能运维要求，开展配电网融合监测信息筛选和布点优化，提出设备智能诊断方法和区域配电网状态评估方法，最终实现一二次融合装备“一键运维”和区域配电网“一键管控”的智能分析诊断和智能辅助决策目标。

基于近年国网一二次融合柱上断路器标准化设计与应用情况，分析生产一线用户对柱上开关产品全寿命周期的应用需求，围绕开关自动化、智能化和数字化方向，从产品结构、采集、功能与性能、电源、通信、状态监测、物联网化扩展等维度，介绍一二次融合柱上开关最新标准化设计内容与思路，对照现阶段一二次融合开关存在的问题与不足，提出后续技术演进方向与目标。

馈线終端装置簡称FTU(Feeder Terminal Unit)安装在中压配网架空线路的杆塔上，监测线路电压、电流、功率等电气量，控制柱上开关分合闸，具备异常告警、馈线故障检测等功能，支持光纤、无线、载波等多种通信方式。产品完全自主研发，符合行业最新标准，是架空线路实现配电自动化的首选设备。

课程中分享该新型开关，具备真空开断内置隔离，全密闭铝压铸箱体，内置电压和电流传感器，固体和干燥空气复合绝缘，高压端全绝缘输出，具备先进的设计理念。　　1、一二次融合柱上开关介绍　　2、一二次融合柱上开关主要技术要求

配网不停电作业的方法和途径有多种多样，前提是作业过程必须安全，在作业安全基础上以作业效率优先，兼顾作业人员劳动强度与作业环境和劳动保护。带负荷直线杆改耐张杆加装柱上开关属于第四类复杂作业项目，该作业项目在生产实践中应用较为普遍，按构建旁路方法不同有多种作业方法。

智能柱上开关由柱上开关本体、控制终端和配套软件组成。 本产品深度融合了电流传感器、电压传感器、电容取电模块、线损采集模块等关键技术。具有自适应综合型就地馈线自动化功能，不依赖主站和通信，通过短路/接地故障检测和分级保护等技术，自适应多分支、多联络配电网架，实现线路故障选择性保护，短路和单相接地故障迅速定位并就地自动隔离，不影响非故障区域供电，可以大幅提升供电可靠性，实现配电架空线路的智能感知和边缘计算。 支持无线公网专网合一(4G/3G/2G五模自适应、专网4G)、LTE1.8G通信频道、北斗、5G、光纤等多种通信方式，适应配电网的各种应用环境及条件，满足更高级的馈线自动化应用需求。

本成果属于配电网领域。通过重大科技项目研究及工程实践，产学研用团队历时 8 年联合攻关、自主创新，实现了面向大型城市配电网智能化运行关键技术重大突破，构建了集智能监控、故障自愈、异常预警、全过程运维管控于一体的支撑技术体系，取得四方面创新：(1)提出了面向省级部署的“一体双核”配电自动化主站架构，突破了系统双活灾备、海量实时数据分布式处理关键技术，开发了一体化配电自动化系统软件，解决了传统配电自动化主站运行容灾能力不足、数据接入和处理性能受限等难题，同等接入能力下可节省投资 60%；(2)提出了单相接地故障就地判别方法和行波单端测距方法，开发了陶瓷电容零序电压采集单元，研制了一二次融合柱上开关设备，实现接地故障就地隔离；(3)提出了基于暂态录波和深度神经网络的故障区段定位及异常原因识别方法，研发了高精度高速同步录波技术，研制了暂态录波型故障指示器，开发了接地故障检测和状态分析模块，接地故障与异常原因查找速度显著提高；(4)提出了基于移动 APP 的配电网运维及抢修全过程管控方法，实现了全电压等级电源路径自动追溯，开发了供电服务指挥平台，班组精简率31%，指挥效率提升 27%。 项目获得授权发明专利 23 项、实用新型专利 1 项，软著 5 项，发表 SCI/EI 检索论文 10 篇，核心期刊论文 4 篇，专著 2 部。提升了重大活动的供电保障能力，实现了首都供电企业的社会责任。确保了全国“两会”、十八届七中全会、十九大、十九届一中全会、亚太经合组织领导人非正式会议及其他在京重大活动的顺利进行，避免了停电问题造成的不良社会影响，助力首都城市形象及国际影响力提升。支撑建设世界一流配电网，服务北京总体规划建设大局 通过构建全面监控、全面自愈、状态检修、快速抢修于一体的配电网智能化运行技术体系，支撑了北京地区“世界一流城市配电网”建设，全面提升了配电网智能化水平，推进了智慧城市发展，服务了北京城市总体规划建设大局。

随着配电自动化技术的迅速发展，配电自动化三遥控制等配网业务对通信通道可靠性要求也目益提高。目前配电自动化光纤工业交换机网络以手拉手环的形式实现在单个配电房交换机故障或失电情况下，通过生成树协议单点自愈，但在两个以上电房工业交换机故障或失电时无法自愈，会导致配电自动化业务中断。另外，由于规划建设的不完善或者部分电房长期难以复电，存在部分电房光纤通信网为链状网络，处在链状网络中的任意一个节点故障也会造成通信中断，影响业务正常运行。根据运行数据统计，光纤交换机掉电占配电光纤网络缺陷的大多数，以广州局2016年6月数据为例，当月自动化终端电源故障及电房低压电源故障造成通信网业务中断占所有配网通信 缺陷的54.7%。因此，实现光纤交换机自动光旁路意义重大。 由于于开关房、配电房、室外柱上开关等配电系统在户外建设，配网通信设备如工业交换机等同样部署在户外环境。因用电用户所处环境不同，通信设备需要考虑高温、严寒、风雨、雷电、沙尘、尾气等各种恶劣环境的影响因素，经常导致设备掉电，故障无法运行，一旦上游设备故障掉电，导致下游设备或两故障节点间设备形成孤岛，完全断绝与上层设备互联关系。由于配电通信系统中的通信设备大都部署在户外，一旦出现故障就需要运维人员到现场维护，维护效率板低。 针对上述问题，本成果研制了一种用于配电光纤通信网络的光旁路装置，该装置可与广州供电局现有光纤工业交换机网络良好兼容，通过自动识别网络节点的供电状态及光信号输出状态，节点故障时系统进行光路瞬时切换，绕过故障的网络节点，从而能避免网络节点发生全阻障碍，保持系统连通正常。通过该光旁路装置可实现环型网络、链状网络抗多点设备故障的功能，提升配网通信网络的安全可靠性。