新型电力系统下开关设备的转型和发展（六）

1. 摘要：新型电力系统是新型能源体系的重要组成和实现“双碳”目标的关键载体，构建新型电力系统，要求电网从传统单向输电模式转变为双向互动模式，在实现高度智能化的同时，加强与其它能源系统的互联互通。电源侧进行有效“统筹协同”，消费侧推进“综合能源管理”，开关设备是新型电力系统中能量变换、电力传输和运行控制的直接载体。

2. 
   

3.      

4. 4.2   智能化、互联化      

开关设备的智能环境感知、预测湿度、温度、水浸，保证设备的风险管控。通过状态感知，预判温升、局放、真空度等关键性能，提升产品的可靠性。通过机械感知，马达、线圈电流、电压，分合闸机械特性预警，保障安全运行。而通过电参量感知，对于电流、电压监测，不同负载、故障类型、协同保护实现系统安全的核心保证。

 

?

1. a)       数字化开关柜，全数智化一次元件，边缘计算，出厂即互联，一次模块式组装、二次全数字传输， 5G/WIFI 无线传输，自组、可控、安全，感知技术一体化设计，数字孪生 - 系统管理、专家诊断技术，人工智能决策 - 健康诊断，运维处理。      

2. à   数字化接地开关：具有触头带电、分合闸状态、分合闸速度、触头咬合、电动操作电压 / 电流等数据监测、采集，系统联锁、电动控制数字化处理、传控；      

3. à   数字化母线系统：具有电流、电压监测，高压带电、温度监测、局绝缘放监测，电动力测量等功能，通过智能设备数字化处理、传输；

 

?

1. à   数字化隔离系统，实现隔离电动操作，活门位置、触头对中性校核，系统联锁、电动操作电流 / 电压监测，信息数字化处理、传输；      

2. b)      数字式一二次融合开关设备：将模拟量和状态量就地数字化的户外配电开关设备，由数字式传控单元、数字式主控单元、环网单元、测供一体化电压互感器、后备电源、一二次连接电缆、外箱等进行一体化深度融合设计，实现在线监控、短路和接地故障处理、电能量计算等功能。      

3. à   数字式传控单元：将电子式传感器模拟量、状态量就地数字化，同时执行数字式主控单元下发的控制指令。完成采集、控制回路及压板状态监测、远方 / 就地切换、本地分合闸操作等功能。

4. 

5. à   数字式主控单元：就地数字化并接收数字式传感单元上送的状态量、模拟量，实现短路故障与单相接地故障处理，根据计算结果下发分合闸控制指令给数字式传感单元。数字式主控单元同时完成电能量计算并与配电主站实现通讯。      

6. 4.3   直流化、电子化      

固态直流断路器（ SSCB ）以大功率电力电子器件作为执行承载和分断电流部件的断路器，面临分断容量受限于功率器件容量、通态损耗较高等关键问题。

混合型直流断路器（ HDCCB ）。 HDCCB 则由机械开关负责承担正常通流任务，以固态开关或机械开关作为主要分断部件，因此兼具机械开关通态损耗低和固态开关分断速度快的优点。

新型 ZCS 进行方案设计增加了触头零电压介质恢复的过程，优化了触头的介质恢复环境，触头能够在燃弧时间为几十微秒的运动小间隙下完成可靠分断短路电流，其限流效果大大提升。

基于真空断路器和固态开关的混合式直流断路器，机械开关和固态开关部分分别应用于常通流支路和电流转移支路，通态损耗低，而且开断速度快。

典型固态断路器参数如表 所示。

---未完待续---