（轉）一(yī)二(èr)次設備走向融合(hé)帶(dài)給行業(yè)的思考

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

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建設堅強(qiáng)智能(néng)電網，設備(bèi)是關(guān)鍵(jiàn)。國(guó)內電(diàn)力設(shè)備企業隻有積極迎(yíng)接智能電網帶來(lái)的(dí)變(biàn)革，抓(zhuā)住(zhù)機(jī)遇(yù)
，接受挑戰，在不斷發展的(dí)過(guò)程中不(bù)懈努(nǔ)力(lì)，不(bù)斷提高，才能在中國智能(néng)電網建設(shè)中(zhōng)占據(jù)主(zhǔ)導(dǎo)地位。

　　我國(guó)智能電網建(jiàn)設(shè)巨(jù)大的(dí)投(tóu)資(zī)，為電力(lì)設備製(zhì)造企業提供了*的技(jì)術改造原動力(lì)。國(guó)家電網(wǎng)提出2009～2020年分三個階段(duàn)實(shí)現智能(néng)電網遠景規(guī)劃(huá)：

　　階段（2009年(nián)～2010年(nián)）預(yù)計投(tóu)資(zī)5500億元

　　第(dì)二(èr)階段（2011年～2015年）預計投(tóu)資(zī)2萬(wàn)億(yì)元

　　第(dì)三(sān)階段(duàn)（2016年(nián)～2020年(nián)）預(yù)計(jì)投資(zī)1.7萬(wàn)億(yì)元

　　到2020年國(guó)家電網在智能電網建設方麵總投資(zī)逾(yú)4萬億(yì)元。我(wǒ)國(guó)建設統一堅強的(dí)智(zhì)能(néng)電網(wǎng)就(jiù)要構築(zhù)堅(jiān)強(qiáng)的網(wǎng)架結構，需(xū)要大(dà)量的開關(guān)等(děng)設(shè)備(bèi)，這(zhè)無疑(yí)是電力設(shè)備(bèi)製造企(qǐ)業(yè)的(dí)福音。隨著(zhuó)國家電網(wǎng)公(gōng)司堅強智能(néng)電網計(jì)劃的(dí)實施(shī)，變(biàn)電站將(jiāng)向智能(néng)變(biàn)電站(zhàn)發展，一(yī)次設備(bèi)要升級為智能電(diàn)力(lì)設備(bèi)，二(èr)次設(shè)備則(zé)成(chéng)為智能(néng)控製單元，這是一個(gè)革(gé)命性的變(biàn)化(huà)。

　  一二次(cì)設備融合產生(shēng)新格局

　　智能(néng)電網發展，實(shí)現(xiàn)一(yī)二(èr)次設(shè)備(bèi)企業(yè)的大融(róng)合(hé)，而(ér)針對整(zhěng)個電(diàn)力(lì)係統一次(cì)設(shè)備實(shí)現智(zhì)能化(huà)，這將給整個一次設備領(lǐng)域(yù)帶來一(yī)次(cì)大變革。目前，一次(cì)電力設備的智(zhì)能化已經沒有(yǒu)技術瓶(píng)頸(jǐng)，通(tōng)過軟(ruǎn)件係統(tǒng)和(hé)硬件(jiàn)係(xì)統的升(shēng)級(jí)都可以(yǐ)實現。智能電(diàn)網(wǎng)要(yào)求建(jiàn)設(shè)一係(xì)列智能變電站(zhàn)，這對一(yī)次設(shè)備(bèi)生產(chǎn)廠(chǎng)家(jiā)是(shì)一個利好(hǎo)消息。

　　一(yī)二次(cì)電力(lì)設(shè)備融(róng)合步(bù)伐的加速將打(dǎ)破(pò)市(shì)場格局(jú)重新洗牌。國家(jiā)電網公(gōng)司(sī)已提(tí)出了設(shè)備(bèi)全(quán)壽命周期管(guǎn)理，要達到這(zhè)一目的，必(bì)須(xū)做到對設備(bèi)狀(zhuàng)態(tài)的(dí)完(wán)整把(bǎ)握(wò)。而(ér)現在(zài)一次設備與(yǔ)二次設(shè)備(bèi)之(zhī)間(jiān)還是相對分開(kāi)的(dí)，而未(wèi)來在(zài)一次(cì)設(shè)備裏(lǐ)，將含有(yǒu)部分二(èr)次設備的(dí)智能(néng)單元，這(zhè)將打破(pò)現(xiàn)有設(shè)備製(zhì)造企業的(dí)市場格(gé)局。與此同時(shí)，對(duì)整個二(èr)次設備領(lǐng)域而言(yán)，也是一次發展機遇。

　　由於(yú)二次與(yǔ)一次設備(bèi)產業之間的(dí)界限(xiàn)越來越不(bù)明(míng)顯，二次設備的部分功能將(jiāng)轉移(yí)到一(yī)次設(shè)備(bèi)之中，融合為(wéi)更(gēng)為集成化的智(zhì)能單元(yuán)。不(bù)同(tóng)的是，智(zhì)能單(dān)元中，如(rú)換(huàn)了不同(tóng)的運(yùn)行軟(ruǎn)件，功能(néng)也表現(xiàn)得(dé)不同。這樣將對(duì)二次(cì)設備所有的(dí)設(shè)計技(jì)術起到(dào)推(tuī)動作用(yòng)。二(èr)次(cì)設備在(zài)技(jì)術(shù)上也(yě)將實現整體突破，將(jiāng)更加“信息化(huà)和(hé)互動(dòng)化”，相應技術(shù)的提升會(huì)增強(qiáng)設(shè)備(bèi)的保(bǎo)護功能。同時，互(hù)動(dòng)性和關聯性(xìng)也會(huì)更(gēng)強，這表(biǎo)現(xiàn)為智能單元(yuán)與(yǔ)相關設備的(dí)互動
，一次設備(bèi)與(yǔ)二次(cì)設備的互動(dòng)，以(yǐ)及(jí)設備與用戶(hù)之(zhī)間的互(hù)動(dòng)。如(rú)兩(liǎng)個保護(hù)單(dān)元，以(yǐ)前是(shì)你保護(hù)這條綫路，我保(bǎo)護那(nà)條綫路(lù)，但(dàn)今後由(yóu)於(yú)在(zài)一(yī)個(gè)統一的(dí)網絡(luò)之內，所以(yǐ)除了(liǎo)保護自(zì)己(jǐ)外，還要(yào)保(bǎo)護別(bié)人，關聯(lián)性和互(hù)動性增強(qiáng)。

　　根據(jù)預測，二次(cì)設(shè)備(bèi)終將發展成(chéng)可即插即(jí)用的插件(jiàn)，但(dàn)目前這還(huán)隻是一(yī)個(gè)構想(xiǎng)，要達(dá)到(dào)這樣一個目標(biāo)，在數據(jù)的(dí)處(chǔ)理能力上還要(yào)大幅度提高。此外(wài)，二次設備也(yě)將借鑒(jiàn)一次設備(bèi)，進(jìn)行(háng)自診斷和狀態(tài)監(jiān)測。通(tōng)過一二(èr)次設備(bèi)融合，才(cái)能夠為(wéi)客(kè)戶提供(gōng)整(zhěng)體的解(jiě)決方(fāng)案(àn)。但融合(hé)並(bìng)不是盲目地(dì)兼(jiān)並(bìng)或收(shōu)購，而是實力*的企(qǐ)業有所選(xuǎn)擇地兼並(bìng)或收購一(yī)些研究機(jī)構(gòu)或(huò)者製(zhì)造企(qǐ)業(yè)，以(yǐ)彼之長補己(jǐ)之短，實現優(yōu)勢互(hù)補(bǔ)，這(zhè)也是(shì)國外(wài)大企業走(zǒu)過(guò)的(dí)道(dào)路(lù)。

一(yī)二次(cì)設(shè)備(bèi)融合(hé)麵臨(lín)眾(zhòng)多挑(tiāo)戰

　　智能電網(wǎng)建(jiàn)設催生了一(yī)二次設(shè)備(bèi)的融合(hé)。究竟(jìng)什麼才是(shì)真正的一二(èr)次設(shè)備融(róng)合呢？現在(zài)有一些企(qǐ)業將二次設備(bèi)融合到斷路器中，即：將電子裝置布(bù)置安裝到(dào)斷路器中，將這(zhè)種操作(zuò)稱之為(wéi)一(yī)種(zhǒng)融合(hé)，這(zhè)樣(yàng)的融合(hé)存在一(yī)定問題(tí)，假(jiǎ)設中置櫃(guì)采(cǎi)用此(cǐ)種(zhǒng)融合的斷路器(qì)，因為櫃(guì)子具有保護
，在綫監測(cè)
，現場就地(dì)操(cāo)作(zuò)等(děng)智(zhì)能化要(yào)求(qiú)，如(rú)果在(zài)斷路器(qì)上(shàng)將以(yǐ)上(shàng)單元(yuán)進行(háng)融合，因(yīn)斷(duàn)路器機構箱(xiāng)可利(lì)用(yòng)空間(jiān)很(hěn)小(xiǎo)，安(ān)裝(zhuāng)存(cún)在一定(dìng)的難(nán)度。其(qí)次(cì)，既(jì)便是能夠將各種(zhǒng)智(zhì)能IED融合到斷(duàn)路(lù)器(qì)中，那麼斷路器在工(gōng)作位置時，從開(kāi)關(guān)櫃門(mén)外幾(jī)乎無法(fǎ)觀察和操作(zuò)主IED上的按(àn)鈕；第(dì)三(sān)，如果將(jiāng)電子模塊(kuài)安裝(zhuāng)到斷路器(qì)內部(bù)，因(yīn)斷(duàn)路(lù)器的(dí)操作(zuò)振(zhèn)動非常(cháng)劇烈，對(duì)電(diàn)子設(shè)備很容(róng)易(yì)造成損壞(huài)。因(yīn)此，需(xū)要解決(jué)好(hǎo)緩衝(chōng)方麵(miàn)的(dí)問(wèn)題。除(chú)此之外，如果將各(gè)個智能模塊(kuài)分布到機箱(xiāng)內部(bù)，難免(miǎn)出現(xiàn)空(kōng)間(jiān)緊(jǐn)張的(dí)情況(kuàng)，一旦哪(nǎ)個模塊出現(xiàn)問題，進(jìn)行(háng)查找和模塊更換(huàn)實屬不(bù)易。所謂(wèi)融合就是要(yào)在不(bù)影響開關(guān)設備可靠(kào)性的前提(tí)下(xià)，將(jiāng)各(gè)種傳感器集成(chéng)到開關的一次結(jié)構(gòu)件中(zhōng)，在必(bì)要(yào)的(dí)情(qíng)況下(xià)設(shè)置(zhì)前置數據(jù)處理電(diàn)子(zǐ)模(mó)塊，盡可(kě)能(néng)將(jiāng)各(gè)功(gōng)能(néng)單(dān)元以邏輯(jí)關係(xì)整合(hé)到主(zhǔ)IED中，主IED的(dí)安裝位(wèi)置應易於觀察(chá)
，易於操控(kòng)
，易(yì)於(yú)檢(jiǎn)修(xiū)。

　　實現一(yī)二次(cì)設備融合麵(miàn)臨(lín)眾多挑戰(zhàn)，要合理地將(jiāng)二(èr)次電(diàn)子(zǐ)裝置融合到一次開關設備中並非易事(shì)，主(zhǔ)要(yào)體(tǐ)現在(zài)一下幾(jī)個方(fāng)麵(miàn)：

　　一是，如(rú)何(hé)與斷路器(qì)進行融(róng)合；

　　二(èr)是，融合哪些(xiē)內容；

　　三是(shì)，針對傳(chuán)感器與開關(guān)設(shè)備主(zhǔ)部(bù)件之(zhī)間的(dí)融(róng)合(hé)，存(cún)在性(xìng)價(jià)比(bǐ)
，技術
，工藝等(děng)問(wèn)題，究竟選用(yòng)哪種方式(shì)更為(wéi)適(shì)合(hé)；

　　四是，在各項(xiàng)功(gōng)能(néng)都融合後，應在何時(shí)何(hé)地進行信號處理；

　　五是(shì)，如(rú)何防止信號(hào)傳輸過(guò)程中的(dí)幹擾，並(bìng)在傳感(gǎn)器電信號(hào)非常微(wēi)弱而周(zhōu)圍(wéi)電磁幹擾(rǎo)很(hěn)強(qiáng)的環(huán)境(jìng)下(xià)，如何(hé)進(jìn)行信(xìn)號(hào)分(fēn)辨；

　　六(liù)是，融(róng)合(hé)和集成(chéng)哪些(xiē)設(shè)備元(yuán)件(jiàn)，如(rú)何(hé)進行成(chéng)本核(hé)算(suàn)。

　　開關設備長期運(yùn)行，產品的(dí)可(kě)靠(kào)性(xìng)和(hé)運維非(fēi)常重(zhòng)要。尤(yóu)其在(zài)如(rú)何(hé)確(què)保產品的耐環境性(xìng)
，少維護和免(miǎn)維(wéi)護方麵(miàn)，是長(cháng)期以(yǐ)來業內較關注(zhù)的問題。

　　首先(xiān)，在(zài)可靠(kào)性上(shàng)，要保證設計可(kě)靠，並通(tōng)過(guò)計算(suàn)機(jī)分析(xī)的手(shǒu)段，保(bǎo)證在理(lǐ)論
，設(shè)計(jì)上達(dá)到(dào)優化(huà)程(chéng)度。當然(rán)，在(zài)開關配套廠商(shāng)中也(yě)有很(hěn)多*的配(pèi)套件，尤其是絕緣件和部(bù)分(fēn)導(dǎo)電件(jiàn)專業廠商已經(jīng)形成一定規模，他(tā)們(mén)在(zài)質(zhì)量保證和可(kě)靠性(xìng)方麵較(jiào)受業(yè)內(nèi)認可(kě)。除此之外，在(zài)耐環境(jìng)性上(shàng)宜選用(yòng)充氣櫃(guì)，開(kāi)關元件全(quán)部封(fēng)閉(bì)在金屬(shǔ)櫃體內(nèi)部，具有一定(dìng)優勢(shì)。

　　其次(cì)，針對開關領(lǐng)域目(mù)前熱(rè)點(diǎn)之一(yī)的全固體絕緣開(kāi)關設(shè)備，由(yóu)於(yú)技(jì)術難度較大(dà)，存在眾多(duō)難題(tí)和矛盾，不應該(gāi)帶著沒有解決的技術問(wèn)題就(jiù)去大(dà)麵積推廣(guǎng)，需要(yào)在(zài)電(diàn)氣性能
，運(yùn)行維護等方麵(miàn)做(zuò)更(gēng)多(duō)工(gōng)作，向(xiàng)免(miǎn)維護方向(xiàng)努(nǔ)力。

　　再次，在質量方麵，製造企(qǐ)業
，配(pèi)套(tào)件(jiàn)廠(chǎng)商在工藝和設(shè)計(jì)上要加(jiā)大投入(rù)，采(cǎi)用(yòng)自動(dòng)化(huà)程(chéng)度高而先進(jìn)的(dí)設(shè)備，加大(dà)質量保證籌碼(mǎ)。嚴(yán)把(bǎ)原(yuán)材(cái)料(liào)進廠(chǎng)檢驗關口(kǒu)，避免采用劣(liè)質原材料(liào)，對成品進(jìn)行(háng)各項試驗(yàn)，尤其是老化(huà)試驗(yàn)不可忽視(shì)。

一二次設(shè)備廠家需(xū)進行(háng)技術的(dí)相互滲透

　　智(zhì)能(néng)電網(wǎng)建設對(duì)一次設備的智能化(huà)具有一定(dìng)挑(tiāo)戰(zhàn)性。針(zhēn)對(duì)開(kāi)關設備而言，主網部分(fēn)的智(zhì)能化開(kāi)關產(chǎn)品，雖(suī)在(zài)兩年(nián)前已有新品(pǐn)推(tuī)出(chū)，但麵臨如(rú)何保證(zhèng)每個(gè)廠商(shāng)對裝有智能(néng)IED的產(chǎn)品(pǐn)實施(shī)全套(tào)型式試驗的問題(tí)。目前，業內針(zhēn)對高壓(yā)設備(bèi)智能(néng)化方(fāng)麵(miàn)涉及(jí)的工作(zuò)內容較多，但大多是隻對IED單獨進行電子產(chǎn)品(pǐn)的(dí)型式試驗(yàn)，由於EMC試驗不(bù)能*等(děng)價(jià)地考(kǎo)核產品(pǐn)的實際工(gōng)況(kuàng)，一二次設備進行(háng)整機配套(tào)後，仍(réng)然(rán)出現(xiàn)電磁(cí)兼容(róng)問題(tí)。

　　在(zài)配(pèi)網領(lǐng)域(yù)，要實現(xiàn)配(pèi)電自動(dòng)化(huà)，與主(zhǔ)網的(dí)智能化相(xiāng)比(bǐ)較是有(yǒu)所區(qū)別的(dí)，要(yào)求也(yě)相對(duì)較(jiào)低(dī)，配網領(lǐng)域的(dí)開關設備的智能(néng)化(huà)主要是滿足配電(diàn)自(zì)動(dòng)化的(dí)要(yào)求(qiú)。用(yòng)於智(zhì)能變電(diàn)站的(dí)一次配電開關設(shè)備，除具(jù)備自動化(huà)功能外(wài)，還(huán)應具(jù)備(bèi)一(yī)些(xiē)在綫檢測(cè)和(hé)專(zhuān)家(jiā)診斷(duàn)係統的(dí)功能，通過IEC 61850協議完成監(jiān)控(kòng)
，保護(hù)
，數據傳(chuán)輸。在電流(liú)互感器的選(xuǎn)擇(zé)上，選用傳(chuán)統(tǒng)的(dí)的(dí)電(diàn)磁(cí)式互(hù)感(gǎn)器顯得不太合理。的電磁式互感(gǎn)器(qì)用於(yú)老式繼電保護(hù)係統，需(xū)要一定的功率(shuài)輸(shū)出，而(ér)現(xiàn)代(dài)微機綜(zōng)合保(bǎo)護裝置(zhì)，隻需(xū)要電(diàn)流信(xìn)號，無(wú)驅(qū)動(dòng)功(gōng)率的(dí)要求。若選(xuǎn)用(yòng)電子式(shì)互感器(qì)則因成本高(gāo)
，可(kě)靠(kào)性較差等原因(yīn)更(gēng)不合理(lǐ)，那(nà)麼是否可以采用1A或0.的(dí)電(diàn)磁式(shì)互感器(qì)？這個問題很(hěn)值得商(shāng)討。電壓(yā)互感器仍應以傳統(tǒng)的為主。對於需(xū)要(yào)嵌入(rù)到一次部件的其(qí)他(tā)傳感器而(ér)言(yán)，當(dāng)嵌入(rù)之後，傳(chuán)感器(qì)是(shì)不(bù)是可靠，在(zài)嵌入的(dí)過程(chéng)中，傳感(gǎn)器的性(xìng)能有無變(biàn)化，這(zhè)些都(dū)需(xū)要(yào)深(shēn)入研(yán)究(jiū)。因此,要研(yán)發智能(néng)開關設(shè)備(bèi)，開關(guān)廠(chǎng)商(shāng)需建立如(rú)自(zì)動化(huà)部(bù)
，智(zhì)能(néng)事(shì)業部等部門，同時培(péi)養相關人(rén)才，逐(zhú)步(bù)推出產品，推廣使(shǐ)用。

　　開(kāi)關設備智能化(huà)是電力(lì)行業(yè)發(fā)展(zhǎn)的要(yào)求，也(yě)是未(wèi)來產品發(fā)展的(dí)方向(xiàng)之一。現(xiàn)在開(kāi)關(guān)企業雖(suī)然在(zài)一次(cì)設(shè)備(bèi)方麵下了很(hěn)大的功(gōng)夫(fū)，但就(jiù)目前技(jì)術階段，質量(liáng)問題
，耐環境性(xìng)
，少維護(hù)或免維護是決定(dìng)設備能否安全可(kě)靠(kào)運(yùn)行的(dí)關鍵，智能化配置(zhì)不當，反而(ér)有可能(néng)會降(jiàng)低設備(bèi)的(dí)可靠(kào)性。因此，業內廠(chǎng)商要進(jìn)一(yī)步(bù)加大將(jiāng)傳(chuán)感(gǎn)器嵌入到一次設備(bèi)零(líng)部(bù)件中的研究，解決一次二(èr)次融合(hé)的(dí)工(gōng)藝問題(tí)
，精度問題及絕緣問題(tí)，一二次廠家在技(jì)術上還應互相進行(háng)深(shēn)入(rù)地滲(shèn)透。

為(wéi)企(qǐ)業走出去提(tí)供契(qì)機(jī)

　　智(zhì)能電(diàn)網給設備企業帶來的變革(gé)，使未(wèi)來(lái)中國(guó)可(kě)能會產(chǎn)生像ABB
，西門(mén)子那樣(yàng)的大(dà)型(xíng)企業(yè)。國內(nèi)要出現這(zhè)樣(yàng)的企(qǐ)業(yè)，重要(yào)的(dí)一點(diǎn)是要進(jìn)行(háng)一二(èr)次設備企業的(dí)大融合。通過融合，才能(néng)夠為(wéi)客(kè)戶(hù)提供(gōng)整體的(dí)解(jiě)決方案(àn)。

　　現在(zài)通(tōng)過(guò)智(zhì)能電(diàn)網發展(zhǎn)，實(shí)現一二次(cì)設備(bèi)企業的大融合，為國內(nèi)電力設備企(qǐ)業(yè)走向世界(jiè)提供了(liǎo)機(jī)會(huì),但融合並不(bù)是盲(máng)目地兼(jiān)並(bìng)或(huò)收購，而(ér)實(shí)力*的企業有所(suǒ)選擇(zé)地兼(jiān)並(bìng)或收(shōu)購一些研(yán)究(jiū)機(jī)構(gòu)或(huò)者製造(zào)企業(yè)，以(yǐ)彼(bǐ)之(zhī)長補己(jǐ)之短，實現(xiàn)優勢互(hù)補(bǔ)，這(zhè)也是成為大企(qǐ)業的必由(yóu)之路。

　　當前(qián)變配電行業(yè)正在向(xiàng)信息(xī)化
，智(zhì)能化
，網絡化和(hé)集成(chéng)化方向發展(zhǎn)，變配電係(xì)統結構也(yě)呈現出越(yuè)來(lái)越(yuè)復雜(zá)的(dí)特點(diǎn)。一(yī)二次設備(bèi)的融(róng)合既是技(jì)術發(fā)展的(dí)趨(qū)勢，也是市場(cháng)發(fā)展的必然(rán)結果。配電(diàn)一二(èr)次(cì)融(róng)合需要(yào)全國(guó)一(yī)二次廠(chǎng)家聯合起來(lái)，共(gòng)同(tóng)研(yán)究(jiū)
，探(tàn)討，避(bì)免做(zuò)重復的研(yán)究，每個廠家和相關研(yán)發人(rén)員都(dū)可以在一二次設備(bèi)融(róng)合(hé)創(chuàng)新和行(háng)業(yè)發(fā)展(zhǎn)中貢獻(xiàn)自(zì)己(jǐ)的(dí)力(lì)量。