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發布時間：2021-06-02 11:16:28
電能對于人們日常生活至關重要，同樣，其可靠供應也關乎著各行各業的正常運轉，一旦發生斷電，不但有可能造成不同程度的損失，在一些特定的場景，也容易引起更嚴重的事故，甚至對人身安全造成威脅。
對于全年7*24小時不間斷營運的機場而言，各區域內各類系統的可靠運行至關重要，而這些系統的正常運轉都有賴于高度可靠的電力供應。在飛行區，包括燈光系統的正常運行對于飛機起落、地面人員安全有序工作等都極為重要。因此，飛行區的供電系統對可靠性要求更加嚴苛，無論是設備，網絡架構，還是故障斷電恢復時間，都需要達到近乎極致的標準。
為此，針對機場飛行區對供電的特殊要求，作為中低壓配電領域的專家，施耐德電氣基于成套環網箱的一二次融合環網箱理念開發，搭載分布式EasergyT300智能配電終端的環網自愈系統，不但能夠自動且精準發現供電系統故障點，快速恢復送電，還能實現工廠按需裝配，現場快速安裝，極大提升可靠性，并節省安裝時間和空間，提高效率。
機場飛行區供電系統特點
在機場飛行區10kV供電系統中，一次網絡拓撲結構以雙側電源供電具有正常斷開點的單環網、單側電源供電的鏈式網絡和直配式網絡為主。因此，單環網供電方式，以及以成套環網箱為代表的設備，在機場圍界箱等變等應用場景中廣為采用。
這種網絡拓撲結構在帶來網架優化優勢的同時，也在逐步提高供電可靠性要求的背景下迎來新的挑戰：
1）如何快速定位、隔離供電網絡中的故障元件？
2）如何快速恢復供電網絡中受到停電波及的非故障元件的供電？
即在選用高品質開關設備、優化網絡拓撲結構基礎上，如何通過電源自動切換的方式最大限度縮短系統恢復時間，以提高供電系統可靠性。
以“一二次高度融合”系統滿足需求
為解決這些難題，在機場飛行區應用能夠實現一二次融合環網箱的成套環網箱已成為重要趨勢。成套環網箱存在兩個發展階段：一二次成套階段及一二次融合環網箱階段。實現一二次設備高度融合，可以滿足就地型饋線自動化，單相接地故障檢測，裝置級互換，工廠化維修，即插即用和自動化檢測的要求，解決成套設備絕緣配合，電磁兼容，壽命匹配等問題，還可以實現電氣監測、狀態監測、電質量監測、區域自治等各類開放功能。
施耐德電氣針對此類應用場景開發的分布式DTU和高品質開關設備配合，目前已經跨越了一二次成套階段，進入一二次高度融合階段。基于成套環網箱一二次融合環網箱理念的分布式DTU環網自愈系統，在優化的網絡架構中嵌入高品質開關設備作為關鍵節點，同時搭載分布式DTUEasergyT300智能配電終端，應用模塊化設計，實現單環網供電系統環網自愈功能，約30秒內實現故障的快速切除以及恢復送電，解決上述難題。該系統的主要功能單元包括：
1一個管理單元HU250（主模塊），負責與SCADA系統通訊并管理功能模塊；
2若干功能模塊SC150和LV150（子模塊），分布式安裝于各環網柜功能間隔；
3電源管理模塊。
圖1– 分布式T300框架簡圖實現環網自愈的核心“組件”——DTUEasergyT300
作為這套高度智能化系統的的核心“組件”，施耐德電氣分布式DTUEasergyT300發揮著重要作用，其采用面向間隔功能的模塊化設計理念，分布安裝在各個環網柜單元，就地方便地實現每個開關柜的運行狀態檢測、控制和交流模擬量采樣測量。T300模塊和實物間隔一一對應，避免傳統DTU按錯間隔的可能性，提高標準化程度，即插即用，實現一二次融合環網箱。T300解決方案具有靈活的架構和擴展性，當環網柜擴展間隔或功能改變，能夠隨之擴展和調整。
T300可以實現分布式饋線自動化功能，提升供電可靠性。T300智能終端可在現有的通訊網絡（PON，GPRS，4G等等）上，采用對等通訊技術，構建環網自愈SHG通訊體系。其核心自愈算法久經考驗，在全球多個項目中使用，可以應對不同的網架結構（多環/多分支），適用于多種環網柜型（參數可調），具有較高的容錯性。在此基礎上，基于環網自愈研判結果與系統中各種設備感知數據的分析與應用，還能夠推動用戶運維模式的轉變，使主動搶修，搶修服務質量的提升，供電可靠性的提高及運營理念由電網為中心向以客戶為中心的轉變成為可能。
響應供電網絡發展需要，整套系統可滿足機場飛行區“平安”建設要求
該套系統的子模塊具備中壓開關的監測和控制功能，并通過接入3I+I0和3U，可對每個環網間隔的電流、電壓、功率、電能質量以及故障進行實時檢測，另可集成溫度，局放等在線狀態監測功能，實現設備故障預警，減少現場運維工作量，并有效減少了非計劃停電時間。
而通過在環網進線負荷開關柜布置T300的自愈方式，將能夠實現更低成本的環網自愈。具體而言，在機場飛行區供電網絡建設中，變電站兩路出線帶若干個開閉所組成一個環，變電站外出線隔離站及每個環網站節點各配置一臺T300裝置，以對等通訊方式實現“故障區段自動定位”、“故障區段自動隔離”、“非故障區段自動恢復供電”，使供電網絡故障實現全自動化快速處理，約30秒內實現故障的快速切除以及恢復送電，達到世界一流的配電自動化水平。
圖2-環網自愈系統圖
解決傳統集中式DTU安裝、運行、維護的弊端
正是基于這種分布式DTU和環網設備的高度融合，整套系統可以實現“工廠化裝配送，機械化施工的方式”，這也就意味著在施工現場只需一次設備安裝，無需二次接線，就能夠具備配網自動化功能，優點在于一次建設到位，整體美觀，并大大提高整體設備的標準化和可靠性，此外，現場配網自動化調試時間也可大大縮短，提高現場安裝效率。
在改造項目中，還可節省安裝空間。通過使用三遙監控單元，把舊有的環網柜改造成帶三遙遠傳的智能環網柜，并無需擴建，既實現了舊有環網柜的配網自動化三遙功能的應用并且得到了智能化升級，也解決了安裝體積大，接線復雜，停電時間長等問題。
隨著應用推廣、使用年限增加，成本將進一步下降
在材料方面，由于集成了故障指示器功能，環網間隔上無需另外配置獨立故障指示器，同時，子模塊就地安裝于環網間隔，大大減少了連接電纜。
工廠安裝，現場施工時間大幅度降低，并降低了現場的管理成本。子模塊的快速替換性，更進一步減低了后期維護成本。但對于后期運維人員，需要掌握新型的運維方式，以及學習智能化程度更高的設備運行規范，對運維人員的要求也進一步提高。對于分布式DTU的應用，已列入2017版國家電網公司重點推廣新技術目錄。分布式DTU的推廣應用，契合國網的要求，協助實現世界一流城市配電網的建設，進一步提高供電可靠性，并實現智能運檢的發展要求，設備選型一步到位，建設工藝標準化。
機場飛行區供電網絡無論從網架結構、對供電可靠性的要求，還是運維的要求，都與電網公司對配電網絡的要求高度一致，已經在國家電網取得良好運營經驗。基于成套環網箱一二次融合環網箱理念的分布式DTU環網自愈系統將會為“四型機場”建設提供更為優化的建設方案。
