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我国配电网的滞后主要表现在配网自动化应用领域。 具体来说，智能配电终端技术的应用相对滞后。

以下是本人发表于《南方能源建设》上关于智能配电终端的文章部分，以作辅陈。

我国分销网络建设规模不断扩大。 分布式能源、微电网、储能装置等将大量接入未来的配电网系统。 未来电力系统将对接入设备的稳定性、安全性、可靠性产生一定的影响。 性方面的要求会更高。 配电终端设备作为配网自动化系统中的底层终端设备，在配网系统管理中发挥着管理部门与用户之间的信息桥梁作用[2]。 配电终端的智能化在一定程度上决定了未来配电网的自动化水平。

1 国内外技术现状

由于欧美发达国家以及日本、韩国电力系统的技术水平，其配电网自动化技术发展迅速，已形成较为完善的配电网管理系统（DMS）。 该系统由配电自动化、馈线分段开关测控、电容器组调节控制、用户负荷控制和远程抄表等系统组成。 其配电终端的智能化水平已经能够满足其电力系统的发展需求。

目前，国内在配电自动化领域开发配电设备产品的公司有很多，包括南瑞、南瑞、京华时代集团、深圳合众达等。南瑞、许继、四方股份等都曾在配电网自动化领域。 具有较强竞争力的产品已进入市场[2-3]。 除了功能侧重点不同外，主要市场仍集中在传统的分销网络市场。

我国配电自动化技术近年来取得了大量研究成果，逐步缩小与国外的差距，并逐步应用于实践。 但配电自动化系统整体覆盖范围较小，定位于智能配电网的运行调度。 、智能控制等领域的产品和设备拥有较为广阔的市场空间。 我国配电网信息技术的应用还处于探索阶段。 一方面，早期应用于配电网的产品缺乏统一的标准，可能没有良好的技术兼容性。 另一方面，原有电力系统的限制，只能接入分布式能源、微电网、储能装置等。

国内早期产品采用MCU+MCU结构，其单片机大部分仍为51系列单片机，计算能力有限，不利于处理大量数字信号。 目前市场上出现了DSP+MCU结构和ARM+DSP结构的产品[2]。 DSP用于测量数据的收集和计算，而微控制器或ARM负责所有其他功能。 性能可以满足要求，但设计难度较大，电路复杂，可靠性不易保证。 在产品开发和应用过程中，所选芯片的性能、输入信号的处理、采样点数、计算结果的误差等都是制约配网系统最终自动化的关键因素。

2 智能配电终端概念

根据配电自动化的复杂程度，一般可分为简易型、实用型、标准型、综合智能型等配电自动化管理系统。 简易型严格来说并不是一种配网自动化管理系统，而是一种适用于单辐射配网线路的本地检测与控制技术。 传统的配网自动化改造和可以售电的工业科技园未来可能成为实用标准配网自动化系统的主要市场，需要遥信、遥测和馈线自动化功能。 综合智能型以实用标准配电自动化系统为基础，将接入功能扩展到分布式电源、微电网、储能装置等设备。 可实现故障后智能自愈、与输电网协调调度、储能等。 管理分析、与高级用户良好的信息交互等。

智能配电终端是配电自动化管理系统中集成各种保护、信息参数测量与采集、智能控制和通信需求的底层设备。 可以完成电网运行状态数据的采集。 、故障检测、故障定位与诊断、隔离故障区域并恢复非故障区域供电、与先进配电自动化系统的信息交互等[4]。 同时应具有高可靠性、高实时性、兼容多种通信方式。 高、可扩展、模块化单元化等特点。 根据安装位置和功能可分为SFTU、SDTU和STTU。 SFTU（智能馈电终端单元）主要安装在配电网馈电线路的杆柱和开关柜上，SDTU（智能配电终端单元）主要安装在配电网馈电线路的开关站和配电所上。 SDTU的功能总体上比SFTU丰富。 STTU（智能变压器终端单元）主要适用于配电变压器的监测和无功补偿控制。

3 智能配电终端关键技术

未来智能电网的结构应该是现有电网结构的扩展和延伸，它将有两个基本功能要求：一是配电时必须同时考虑配电终端和整体配电系统。控制过程，使系统的安全性、可靠性和电能质量均满足社会需求； 其次，当大量分布式发电并入配电网时，系统仍需保持其原有的灵活性和安全性[5]。 例如，当大量的分布式发电和供能系统以微电网的形式接入外部配电网时，微电网与外部配电系统之间的相互作用将非常复杂，微电网将具有重要的作用。对外部配电系统运行特性的影响。 [6]。 未来智能配电终端需要满足差异化的配电网络结构和运行参数的安全性和可靠性要求。 一般来说，他们不能孤立地工作。 智能配电终端仍需与主站系统或其他终端配合。 设备之间进行通信以实现一定的功能。 从技术分类和划分来看，智能配电终端的关键技术主要集中在以下几个方面。

3.1 配电网故障定位技术

在电力系统运行过程中，为了有效保证电力系统的安全运行，广泛使用的监测技术用于采集系统运行过程中的各种参数。 电力系统故障诊断技术对故障过程中采集到的故障信息进行分析。 并确定故障区域和故障性质，以便技术人员能够及时、准确地采取有效措施，预防或防止电力事故的发生。 在电力系统故障诊断技术中开云官方app下载站，故障点定位技术一直是关键技术和重要技术难点之一。 电力系统的安全稳定运行需要诊断系统能够快速、准确地分析故障原因并定位故障点[7]。 随着我国电力系统规模不断扩大，特别是配网系统，多种分布式能源、微电网、储能装置等的接入，使得原有系统运行机制和机构更加复杂，从而产生故障点。 准确定位增加了难度。

智能配网终端设备应具备应对这一变化的能力和技术远见。 能否准确、及时定位故障点，是终端设备是否具有市场核心竞争力的关键。 我国配电网占地面积大，结构复杂，普遍采用小电流接地形式。 单相接地故障发生时，存在故障电流幅值小、间歇性电弧不稳定等问题，导致故障选线和局部故障检测困难[8]。 随着配电网技术的成熟，目前小电流接地系统故障选线准确率已达到95%以上，但故障定位问题仍没有得到很好的解决。 其次，除了未来高普及率下的分布式分布式网络接入之外，供电系统在现有技术条件下如何通过有效处理不确定、不完整的故障信息来定位故障点。 准确的故障定位是智能配电终端后续功能得以实现的技术基础。 已成为智能配电终端设备无法回避的技术难点。

3.2 预判及自愈控制技术

电力系统故障诊断技术包括故障选相和故障诊断两个基本内容。 故障选相是对故障类别的识别，故障诊断是对故障部位的识别[7-8]。 电力系统故障诊断的目的是实现电力系统故障后的自愈。 电力系统的自愈性是指电力系统在发生故障后能够快速诊断故障点、隔离故障并实现系统自我恢复的能力。 自主自愈能力是指电网维持自身稳定运行、评估薄弱环节和应对突发事件的能力[9]。 在配电网系统中，除了配电结构的优化设计外，电网的自愈能力还应具备智能化的配电终端设备。 设备主要功能中应具备SOE（Sequence Of Event）功能，利用录波技术实时分析电网运行状态，预测电网可能发生的故障状态，并产生故障预防通过计算机制定预案和故障后处理方案开云手机平台，实现最小范围的最优供电切断，最大限度地减少配网停电范围。

故障预测和故障后自愈控制是智能配电终端设备的神经中枢。 目前，配电网安全稳定运行计算仍主要基于离线数据，分析结果与实际运行存在较多偏差。 未来配网系统将存在大量分布式电源，受环境因素影响较大。 整个电力系统的中底层结构也将发生重大变化。 在这种情况下，如何实时采集和分析电网运行数据，并在故障发生后快速发出重合闸或撤除故障区域等最有效的指令？ 配电网自愈控制是智能配电网的内在要求。

3.3 极端条件下的电磁兼容适应性

随着电力系统自动化程度的不断提高，电子产品在电力系统中得到了广泛的应用。 随着电子产品集成度的提高，其工作电压逐渐降低，由原来的几十伏降为几伏，信号电压也随之降低。 体积越来越小，运行速度越来越快，电磁耦合越来越紧密，使得电子设备对外界干扰越来越敏感，相应地造成干扰信号幅度和能量越来越低而造成损坏或故障。 设计智能配电终端设备时，应考虑极端环境下的电磁兼容性和抗电磁干扰能力。 在目前的技术水平下，目前的电磁干扰抑制措施主要包括屏蔽、接地、限幅、滤波、隔离等[10]。 在设备开发设计过程中，不仅要考虑PCB板的走线问题，还必须考虑元器件的选择。 还应尽量选择耐压高、温度工作范围宽的器件，并在不断的电磁兼容测试中逐步完善产品设计。

确保设备在极端条件下具有良好的电磁兼容适应性的技术难点主要是理论与实践的差异造成的，例如雷击、过电压等极端条件下电磁暂态过程中PT、CT的准确数学模型。 电磁干扰源的建立和定量分析困难，电磁干扰路径的场路耦合建模分析困难。 这些不仅是智能配电终端设备开发设计过程中的技术难点，也是当前其他高度集中的配电设备的技术难点。 难点在于电气终端设备的研发和设计。

3.4 网络通信协议的兼容性和标准化

与我国电力系统自动化发展相伴的，是我国电力系统通信技术的快速发展。 由于电力系统发展的历史原因和技术限制，目前存在多种来自多个制造商的电力通信协议和IED。 设备接口和数据传输不兼容的现状已经成为事实。 作为服务于配电网系统的智能配电终端设备的研发和设计，必须做好通信协议的兼容性研究和标准化建设，并支持IEC60870。 、IEC61850、Modbus等通信协议，可以轻松实现与其他厂家智能设备的信息对接、传输、共享等功能[11-12]。

随着我国电力体制改革的深入，在电网建设方面，设备通信协议的标准化必须有一个标准。 通信协议协议也可能体现为进入市场的产品竞争力的一部分。 目前，基于IEC61850面向对象、层次化的配电思想，提出了配电自动化终端设备即插即用系统，满足了智能配电网的架构发展需求。 当前的技术问题是智能配电网络所特有的。 如何描述设备的逻辑节点还需要进一步讨论。 但通信协议的兼容性和标准化是一种更加开放的信息共享，有利于实现先进的配电自动化。 因此，在产品开发设计过程中应规范信息共享的开放态度。

3.5 供料器自动化功能

目前，市场上馈线自动化产品的主要功能集中在三级过流检测、零流量检测、过载报警、失压报警、故障录波、故障在线模拟等[12-15]。 我国馈线自动化大多是通过断路器（或重合器）和分段器的组合来实现的[15]。 我国传统配电网系统大多为单辐射供电系统。 由于多个分布式电源的接入，能量的双向流动改变了传统的配电网系统结构，造成原有的配电网潮流和短路电流分布的一定变化，会造成原有的馈线自动化系统无法做出正确的判断。 不仅无法快速准确地隔离故障，甚至可能发出错误指令，扩大故障范围。

因此，在智能配电终端设备的设计过程中，应考虑配电网络结构变化引起的设备本身技术要求的变化。 技术难点在于原有传统单辐射配电网结构的单一能量流。 向性转化为双径向能量流的双向流动。 例如，在新型配电网结构下，单相接地故障时，取决于零序分量是否仍然有效以及终端设备在相间短路情况下的保护值是否有效。定，这些都是值得进一步研究的技术内容。

4 市场前景探讨

市场上类似智能配电终端设备的产品主要有杆上终端（FTU）和开关终端（DTU）。 一些厂商一方面想节省研发设计成本，另一方面也考虑到目前的市场需求，采用相同的硬件电路设计，通过差异来实现功能差异。软件编程方法。 该方案无法更好地针对配电网各路段进行产品开发设计，但有利于配电终端设备的标准化建设。 产品本身硬件结构的差异越小，越有利于快速触发设备制造商将其产品快速投入市场，形成市场竞争局面。 虽然目前FTU、DTU的智能化程度较低，且大多应用于传统单辐射配电网，但随着国家加快配电自动化覆盖建设，配电终端设备市场前景看好。

但随着电力体制改革的深入，国家控制输配电中间环节、释放发电、售电两端的意图显而易见。 配电系统也可能发生一定的变化。 未来，智能配电终端市场将出现新的格局，对设备的智能化水平要求更高。 首先，多种电源接入配电网系统，改变了原有的配电网系统结构。 作为发电、销售企业，出于自身利益的考虑，对智能终端设备的需求将形成内在驱动力； 其次，逐渐形成的收取上网费的电网公司，出于对自身输配电网络安全的考虑，势必更加关注以新能源形式接入的电源和负荷的安全性和可靠性。 通过智能配电终端，设备将其可能造成的危害降低到可接受的水平； 第三，智能配电终端实际上​​是实现配电网自动化的底层设备。 能源互联网理念在电力系统的实施，使电力用户可以有选择地使用电能。 等，都离不开可靠、安全、智能的配电终端设备； 四是电力产品市场，更加公平合理的竞争机制正在逐步形成，有利于有技术实力的企业快速进入市场竞争。

智能配电终端设备市场将呈现以下特点：

(1)产品同质化竞争不可避免。

目前市场上类似智能配电终端的设备在硬件设计上有一定的相似之处，差异主要体现在软件编程上。 随着市场的形成，电网产品逐步走向公平竞争，必然导致资本市场倾向于同类产品的研发设计。 再加上招标过程中设备标准化的建立，这将进一步推动产品走向同质化竞争。 对于制造商来说，同质化竞争导致服务差异化。 因此，产品进入市场时kaiyun开云官方网站，除了产品本身的技术优势外，还应考虑企业自身在产品服务方面的优势。

(2)产品生命周期很大程度上依赖于未来配电网络系统结构的变化。 随着电力体制改革的深入，配电网体系结构发生了变化。 它是电力体制改革的必然产物。 各类以新能源为主的发电企业寻求自身利润空间是配电网体系结构变化的外部驱动力。 。 我国能源结构的变化正逐渐对电力系统供需双方产生日益凸显的影响，配电网系统中使用的智能配电终端设备的产品生命周期也将因应这一需求而发生必要的变化。 升级、推导、消除。

（3）产品研发投入、市场准入和收入需要考虑现有和未来的市场空间。 智能配电终端设备的研发投入在技术上需要考虑产品形成后的技术水平以及市场准入的难度。 国家电网公司在《关键技术推广目录（2014年版）》中表示，根据推广计划，2017年至2019年，A+级，甲、乙、丙类供电区域配电自动化覆盖率必须达到100%， D类地区逐步推广基于故障指示器的配电自动化。 因此，从企业的角度来看，应着眼于现有市场的需求，并考虑研发投入的产品技术水平，以实现产品尽快进入市场并盈利，但也需要及早做好应对未来市场变化的准备。

5 结论

智能配电系统是智能电网的重要组成部分。 智能配电终端是实现配电网智能化的关键底层设备。 智能配电终端在配电网系统中起到故障定位、故障预测、自愈控制等作用。 馈线自动化等领域面临着传统配电网结构变化带来的技术挑战。 特别是分布式能源、微电网、储能装置等渗透率较高的单辐射配电网正逐步转向能量双向流动。 新的配电网形势下，对配电终端的智能化要求将会更高。 电磁兼容和通信协议兼容及标准化建设仍然是智能配电终端的技术难点。

智能配电终端设备与其他产品一样，有一定的生命周期。 从当前电力体制改革的成效来看，电网形势的变化是一个渐进的过程。 电力系统对于所连接的各类电源容量不会太大。 大，一方面是由于电网本身的安全可靠，另一方面也是多方博弈的外在表现。 分销网络结构变化的不确定性伴随着产品升级成本的不确定性。 随着我国电力体制改革的深入，智能配电终端设备市场前景广阔，但产品同质化竞争不可避免。 智能配电终端设备的技术研发投入、市场定位、成本风险控制等都要做好。 充分的调查和应对措施。

参考：

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