电力设备发展现状：一二次交融成套设备将逐步行进

• 张星 2024年1月24日 来源：中研网 1033 65
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为了贴合配电网“数字化、智能化、网络化”发展的需求，需以刚烈活络的配电一次网架为基础，以一二次交融成套设备的标准化、精益化、智能化为方法，加强自动化配备的运用，健全完善中低压配电网的智能感知体系，完毕配电设备状况的全面感知、在线监测、自动预警和智能研

电力设备主要包括发电设备和供电设备两大类，发电设备主要是电站锅炉、蒸汽轮机、燃气轮机、水轮机、发电机、变压器等等，供电设备主要是各种电压等级的输电线路、互感器、接触器等等。电力系统中的电力设备很多，根据他们在运行中所起的作用不同，通常将他们分为电气一次设备和电气二次设备。

长期以来，配电设备生产厂家划分为一次设备和二次设备两大阵营，电网公司收购过程中也经常向不同的厂商分别收购一次设备和二次设备，然后在设备环节中组合运用，但因而存在不少问题：如一二次设备接口不匹配，兼容性、扩展性、互换性差，成套设备设备繁琐;缺少一二次设备联动测验机制，产生遥信颤动、设备凝露现象，无法满足线损核算需求等;一二次设备厂商互相推诿等。此外，在配电自动化建造中，传统成套设备较多选用了电磁式互感器用于丈量和取电，但是电磁式互感器因其本身特性，易出现电压/电流互感器二次侧存在短路/开路安全隐患、取电PT铁磁谐振和易被雷击损坏等问题，对成套设备作业寿数及安稳性产生不利影响。为了处理上述在配电网规划化建造改造中增量设备配电自动化掩盖以及一二次设备不匹配等问题，一同完毕同期线损处理政策，国家电网于2016年提出《配电设备一二次交融环网柜计划》。一二次交融相关技术的研讨、标准化作业的推动、交流传感器的运用，是配电设备标准化、设备小型化、设备集成化与运维智能化的必经之路。

为了贴合配电网“数字化、智能化、网络化”发展的需求，需以刚烈活络的配电一次网架为基础，以一二次交融成套设备的标准化、精益化、智能化为方法，加强自动化配备的运用，健全完善中低压配电网的智能感知体系，完毕配电设备状况的全面感知、在线监测、自动预警和智能研判。

依据配电标准化、精益化、智能化的发展趋势，一二次交融成套设备在中压配电网规划将逐步行进，逐步全面启用馈线自动化功用，将馈线自动化与配网分级维护相结合，最小化的快速阻隔缺点区。使用一二次深度交融技术发展，交融搜集、通讯、控制等功用，并结合智能型就地馈线自动化技术，将完毕设备的广泛互联、状况的全面感知、决议计划的快速智能、运维的高效快捷。

电力设备主要包括发电设备和供电设备两大类，发电设备主要是电站锅炉、蒸汽轮机、燃气轮机、水轮机、发电机、变压器等等，供电设备主要是各种电压等级的输电线路、互感器、开关等等。电力系统中的电力设备很多，根据他们在运行中所起的作用不同，通常将他们分为电气一次设备和电气二次设备。

一二次设备分开，存在一二次设备型号不匹配导致安装困难等问题。随着电网对供电稳定性、可靠性的要求不断提升，一二次融合(即在设计时将一次设备、二次设备的功能集成在一起)成为行业发展趋势，在反应速度、诊断准确率及智能化水平等方面具有明显优势，目前一二次融合设备主要为智能柱上开关(架空线路)、智能环网柜(电缆线路)。一二次融合柱上开关和智能环网柜等产品的出现，标志着电网控制环节智能化的发展。当电力系统出现故障时，系统中的智能开关能及时识别故障类型，自动断开最小故障部分，且不会出现越级跳闸或拒动现象。

(1)配网自动化 “一二次”融合成套设备方案

随着电网设备自动化时代到来，传统电气开关设备由人工操作向自动化操作转型。一二次融合技术成套设备是电气开关柜具有自动告警、应急处置、运行实时监测、维保检验和信息的监察、后台数据的统计分析等功能。“物联网+电气设备”研发和改进过程控制系统、通信解决方案、传感器和软件，实现“一二次”融合成套设备制造工艺。

(2)“一二次”融合成套设备设备优势

1)实现配电一二次设备接口标准化，成套化招标采购与检测等要求。实现一二次设备的高度融合、装置级互换、工厂化维修等。

2)操作机构主要包括弹簧机构、储能电机、合分闸线圈、行程开关等，在配网上，对开关的监测，需要在研究开关机械特性的基础上，提炼关键的参数，从一次设备、二次设备、传感器上提高性能，使得操作机构机修特性能够得到监测，提前对开关的操作情况进行预判。

3)解决配电一二次设备融合不匹配问题：集成和融合是两个不同维度的认知，集成是可以把不同的功能模块安装工艺标准整合在一起，集成更多是装置间的整合。融合是不同性质的模块在同一个装置里互相穿透，因此会出现设备之间不匹配问题。提高配电一二次设备融合标准化、集成化的制造水平和运行水平及质量和提高配电一二次设备融合标准化、集成化水平，提升配电设备运行水平、运维质量与效率等的总体思路下，为稳妥推进配电一二次设备融合技术发展，协调传统成熟技术的可靠性与新技术不确定性之间的矛盾。

4)满足不同厂家装置互换的要求：结合一次设备标准化设计工作同步开展，主要是将一次本体设备、高精度传感器与二次终端设备深度融合，达到“高可靠性、小型化、平台化、通用性、经济性”目标。配电一二次设备融合应采用一体化设计理念，终端产品设计遵循小型化、标准化、即插即用原则，满足不同厂家装置互换的要求。

5)满足配电自动化的要求：配网领域的开关设备的智能化主要是满足配电自动化的要求。一次配电开关设备，除具备自动化功能外，还应具备一些在线检测和专家诊断系统的功能，通过嵌入式工控软件完成监控、保护、数据传输。智能化设计和功能配置不当，反而有可能会降低设备的可靠性。智能电网ABB、西门子、GE这样的跨国企业，也要进行一二次设备企业的大融合。实现一二次设备企业的大融合，为国内一二次设备制造企业，提供机会实现优势互补，避免各厂商做重复的研究，分工合作取长补短，融合创新发展中实现多方共赢。

(3)一二次融合技术发展目标

在配电网中引进一二次融合技术，主要有以下应用目标：

1)弱化一二次设备的分界

一二次融合技术需要以防尘、防雨、防腐健、防凝露为目标进行高防护结构设计，消除一、二次设备之间的界限，确保一二次融合设备及配电网在恶劣天气环境下，依然可以实现平稳运行，使供电质量获得保障;

2)提高整体设计的耐用性

一二次融合设备不仅自带整体模块化设计和标准化接口，各模块还具有小型化、可靠性强、实用性高、即插即用等特点，可满足多种类型配电网的使用需求;

3)提高设备智能分析处理能力

通过应用一二次融合设备，可针对配电网故障进行快速精准定位，并且及时切除故障，尽快恢复供电;

4)获得更加友好的运维体验

一二次融合设备具有设备状态集成化监测功能，该功能可以在设备运行过程中，对其运行状态进行图形化展示、智能化诊断以及科学化运维指导，帮助工作人员更加精准高效地开展供电线路运维工作，便运维工作水平获得显著提升。

图表：2020-2022年中国一二次融合成套环网箱市场规模情况

《2024-2029年中国电力设备行业深度调研及投资机会分析报告》由中研普华产业研究院撰写，本报告对该行业的供需状况、发展现状、行业发展变化等进行了分析，重点分析了行业的发展现状、如何面对行业的发展挑战、行业的发展建议、行业竞争力，以及行业的投资分析和趋势预测等等。报告还综合了行业的整体发展动态，对行业在产品方面提供了参考建议和具体解决办法。

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