基于一体化智能环网柜的10kV配网自动化建设研究

基于一体化智能环网柜的10kV配网自动化建设研究

刘志彬 ,闫卫华 ,党丽敏

西电宝鸡电气有限公司 山西宝鸡721306

摘要：一体化智能环网柜是一种集电力设备控制、数据采集、通信传输和智能决策于一体的新型配电设备。研究发现，可靠性挑战、通信挑战和安全挑战是基于一体化智能环网柜的10kV配网自动化建设中相互关联的核心难题。而通过设备优化、数据集成、智能控制和资源协同的综合应用可以实现10kV配网的高效、可靠和安全的自动化管理，提高配电网的运行效率和可靠性，减少故障发生的可能性，提高电力供应的质量和可持续性。

关键词：智能环网柜；配网自动化

引言

一体化智能环网柜是一种集电力设备控制、数据采集、通信传输和智能决策于一体的新型配电设备。它具有多功能、高可靠性和智能化的特点，可以实现对10kV配网的自动化控制和监测。通过采用一体化智能环网柜，可以大大提高配电网的运行效率和可靠性，减少故障发生的可能性，提高电力供应的质量和可持续性。然而，传统的10kV配网存在着许多问题，如人工操作的不稳定性、故障诊断的不及时性和电力负荷调节的不灵活性等。因此，研究一种基于一体化智能环网柜的10kV配网自动化建设方法，成为了当前配电网领域的研究热点。

一、10kV配网自动化建设的挑战

（一）可靠性挑战

一体化智能环网柜在自动化建设中需要具备稳定可靠的控制系统，能够准确地采集和处理电力信息，并执行正确的控制策略。可靠性挑战主要包括以下几个方面：

a.环境适应能力：一体化智能环网柜需要在复杂和恶劣的环境条件下正常运行。例如，面对电力负荷突增、设备故障等突发情况时，一体化智能环网柜应能快速反应并稳定运行。

b.故障容错能力：当前，由于配电自动化建设工作存在应用设备性能低、技术老套、安全事故频繁发生等问题，所以在运行中会有恢复供电时间长等影响，这样既会降低城市居民用电水平，又会影响电力行业发展速度。

c.稳定性和可靠性分析：通过对一体化智能环网柜进行稳定性和可靠性分析，可以预测和评估其在不同工作条件下的性能，从而识别潜在的问题并采取相应的优化措施。同时，部分地区的配网自动化水平虽然高，但也存在配电一二次设备过于分散的问题，各个厂家间的沟通不频繁，应用标准不明确等，都会给配电网运行质量安全带来负面影响。

（二）通信挑战

一体化智能环网柜需要与其他配电设备和系统进行信息交互和协同工作。通信挑战主要包括以下方面：

a.通信协议选择：应根据10kV配网的通信环境复杂性和要求，选择适应的通信协议。该协议应具备高效可靠的数据传输能力，并能适应多路径传输、通信干扰和噪声等问题。

b.网络拓扑设计：考虑到10kV配网的结构特点和拓扑结构，需要设计合适的通信网络拓扑，以确保信息的及时传输和准确性。

c.通信安全性：对于10kV配网的自动化建设而言，通信的安全性是必不可少的。应采取合适的加密和认证机制，保护通信过程中的数据安全，防止网络攻击和数据泄露。

（三）安全挑战

安全挑战是基于一体化智能环网柜的10kV配网自动化建设中不可忽视的方面。安全挑战主要包括以下几个方面：

a.数据安全性：一体化智能环网柜需要保护其内部的电力信息和控制数据不受未经授权的访问和篡改。因此，应采取合适的加密和权限控制机制，确保数据的完整性和机密性。

b.网络安全性：在网络化的10kV配网中，需要保护一体化智能环网柜免受潜在的网络攻击，如黑客攻击、病毒感染和恶意软件等。为此，可以采用网络防御技术和入侵检测系统，实现对网络的安全保护。

c.风险评估和应对措施：针对自动化建设过程中可能出现的各种安全风险，应进行全面的风险评估，并采取相应的应对措施，如建立安全漏洞管理机制和制定适当的应急预案。

总结起来，可靠性挑战、通信挑战和安全挑战是基于一体化智能环网柜的10kV配网自动化建设中相互关联的核心难题。解决这些挑战需要综合考虑控制系统的稳定性、通信协议的选择、网络拓扑的设计、数据安全性和网络安全性等方面的问题。通过合理的设计和优化，能够实现10kV配网的高效、可靠和安全的自动化管理。

二、10kV配网自动化建设的挑战

从学术论文的角度，基于一体化智能环网柜的10kV配网自动化建设的4个核心策略可以概括为：设备优化，数据集成，智能控制，资源协同。

（一）设备优化

信作为自动化设备运行的核心内容，现阶段以光纤通信为核心的通信方式得到了社会各界的认可。因此，在配电自动化建设工作中，工作人员也要以光纤通信为核心，让各个终端可以快速传递信息，并实现资源贡献。通过优化配电设备的设计、选型和布置，可以提高设备的可靠性、稳定性和智能性，实现对电力系统的有效监测和控制。设备优化的逻辑关系在于通过对设备进行优化，提高设备的性能指标和工作效率，为后续数据集成和智能控制提供基础。设备优化需要对配电设备进行设计和选型的优化。在设计环节，需要考虑设备的功能需求、工作环境、负荷特性等因素，制定合理的设计方案。在选型环节，需要根据实际情况选择符合要求的设备，包括断路器、隔离开关、负荷开关等，以确保设备的性能指标和工作效率满足自动化建设的需求。

（二）数据集成

数据集成是实现一体化智能环网柜的关键策略之一，从本质上讲，一体化智能环网开关设备最大的优势在于，能引用分布式二次终端控制单元全面监管终端配变等信息，促使工作人员在了解有关变化的基础上，研究获取数据信息，而后有效展现配电网络的信息，并作好相关操控。如负荷转移、故障点距离等，这些内容对保障其他线路供电安全具有积极作用。通过对来自各个环节的数据进行采集、传输和集成，实现对配电网络状态、运行状态和负荷情况等数据的整合和共享。数据集成的逻辑关系在于通过数据的集成，实现对电力系统的全面监测和分析，为智能控制提供准确的数据支持。数据集成需要对配电系统中各个设备和传感器的数据进行采集和整合。

（三）智能控制

智能控制是一体化智能环网柜的核心策略之一。通过引入人工智能、大数据分析和优化算法等技术，实现对电网状态、电能质量和负荷平衡等方面的智能控制。智能控制的逻辑关系在于通过智能化的控制手段，对电力系统进行精细化调控，提高电网的稳定性和可靠性，并优化能源的利用效率。智能控制能够实现资源协同，资源协同是实现10kV配网自动化建设的重要策略之一。通过对配电设备、能源资源和用户需求等资源进行协同调度和管理，实现系统的优化和资源的合理利用。资源协同的逻辑关系在于通过资源的协同管理，实现电力系统的整体优化和能源的可持续利用，提高系统的灵活性和可扩展性。

结语

一体化智能环网柜是一种集电力设备控制、数据采集、通信传输和智能决策于一体的新型配电设备。它具有多功能、高可靠性和智能化的特点，可以实现对10kV配网的自动化控制和监测。研究发现，可靠性挑战、通信挑战和安全挑战是基于一体化智能环网柜的10kV配网自动化建设中相互关联的核心难题。而通过设备优化、数据集成、智能控制和资源协同的综合应用可以实现10kV配网的高效、可靠和安全的自动化管理，提高配电网的运行效率和可靠性，减少故障发生的可能性，提高电力供应的质量和可持续性。

参考文献

[1]朱鑫华.一体化智能环网柜在10kV配网自动化建设中的运用[J].电气技术与经济,2019(05):13-15.