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转载:台区智能融合终端的配套设备观察

电力猫2周前 (06-20)配电自动化


再牛的大哥也需要小弟,再强的老板也需要助理,主次分工打造设备体系核心竞争力。

营配贯通时代之前,电网营销侧的低压采集设备——集中器大哥需要依靠采集器、载波模块等小弟来对智能电表、空开等设备进行数据采集和传输。当配电物联网大潮来临,以台区智能融合终端为代表的新一代智能终端上位大哥之际,又需要什么样的小弟设备来辅佐自己,不离不弃?

何小胖不是专家,但是何小胖会把知道的都告诉你。在无限逼近正确答案之前,我们可以先看看低压配电台区到底有哪些设备。

1、台区侧:

变压器、变压器监测设备、进出线开关、环境监测设备(变压器外部环境温湿度等)、静止式无功发生器(SVG)、智能电容器、台区总表、台区总漏保、风机、摄像头等。

2、低压侧:

智能塑壳断路器、三相不平衡治理装置及换向开关等、分支箱开关、故障指示器、二、三级支漏保、红外指示灯、柜门电控锁、环境监测设备(计量柜内部温湿度、有害气体)、摄像头等。

3、用户侧

分布式光伏发电、电动汽车充电桩、智能电表、大家电(空调)、发电机、UPS、蓄电池等储能及监控设备 、灯控开关等。

此外,在低压侧和用户侧还有一系列非电气量监控的传感器如:水浸、门磁等等。

可以看出,低压配电台区需要感知监测的设备不仅种类多,而且数量也多;不仅有大量的新增设备,还有巨量的存量设备;设备不仅分布在台区变压器附近,更多的分布在电缆分支箱、配电柜甚至用户侧;不仅有电气量的感知和控制设备,还有非电气量的感知设备;不仅有传输高速率设备,还有传输低速率设备;不仅有靠220V市电取电的设备,还存在安装位置无法取电的低功耗设备。

根据配电物联网 云-管-边-端的设计思路,在端层面的绝大多数设备都要被连接和感知,并和边,也就是和以台区智能融合终端为代表的新一代智能终端保持连接通讯。而现有低压配电台区存在的这些设备中,绝大多数是没有内置HPLC载波模块的。而如果采用485总线、串口等形式来和融合终端有线直连的话,工程实施难度高且不划算。因此,最佳方案是只能依靠融合终端的小弟,一种数据传输设备,来对数据进行转换和传输,同时,从经济性和可靠性考虑,该设备还应该可以根据台区具体情况做相关软硬件的扩展。为方便描述,我们不妨称这个设备为SDTU(Super Data Transfer Unit),高级数据传输设备。

根据配电物联网广泛互联、全面感知、即插即用的特点,我们可以部分推测出,与融合终端数据配套使用的SDTU,可能存在的形态,以及未来蜕变进化的可能路线(以下为个人推测,仅供参考)。

一、通信信道

(一)上行信道

部分或全部支持HPLC和无线等。载波为路,无线为桥。双信道无缝切换,避免载波通信受干扰或者无线被屏蔽的情况。当然无线也可以包括LoRa技术。

(二)下行信道

部分或全部支持RS232/RS485、RJ45以太网口、开关量接口、蓝牙等。既可以兼容现有存量设备通信接口,后续又可通过蓝牙对该SDTU设备进行调试

二、设备形态

考虑现有低压配电台区的海量存量设备不具备HPLC和无线接口的现状,因此SDTU的设备形态很可能以整机装置形态为主;后续在稳定性可靠性得到验证的基础上,再以模组的形式内嵌到少量新增的特定设备里随器计量。

三、通讯可靠性

(一)具备超级电容,以便该SDTU遭遇断电时,维持与台区智能融合终端的短暂通信,上报情况。

(二)支持加密芯片通过硬件加密进行安全认证。

四、功能性

(一)采集和传输

该SDTU具备传统DTU数据透明传输的功能:把连接的端设备的数据进行传输介质转换后再把数据透明传输到台区智能融合终端。

(二)计量和感知

部分或全部支持感知电气量及非电气量,包括电流、电压、功率、温度、有害气体、电子柜锁状态量,可以理解为DTU+X(传感控制器)。这部分实际上也是该SDTU创新比较有想象力空间的地方。

(三)软件相关

1、HPLC和无线均支持自组网、中继;

2、支持自发现功能以及寻址功能,可通过软件或硬件来实现。

五、可续维护性

部分或全部支持:

1、GPS或北斗定位功能,以便运维。

2、外观具备网络指示灯、故障指示灯、电源指示灯等,以便运维时迅速发现问题;

3、部分或全部支持蓝牙、红外等接口,以便现场运维。

以上就是对台区智能融合终端配套设备SDTU功能形态及进化路线的相关推测。由于中低压配电物联网的复杂性以及现有生态产业体系的快速演进,实际上相关的设备功能和形态变化都很快,何小胖也无法推知最新进展,不过这中间确实有很多值得在相关实践中思考的地方,比如低压台区配电物联网相关配套设备的复杂性、可靠性和覆盖率、费效比等如何权衡(因为STDU设备自身也存在故障率,但数据资产在未来又会越来越重要,如何通盘考虑),如何因地制宜进行差异化方案设计和建设等等。这些都是需要小步快跑,多次迭代和验证改进的地方,这也是配电物联网大潮带来的激荡。但我们始终相信:当浪潮出现时,不应被浪潮所消极影响,而应该用浪潮来促进修复和壮大自己。因为趋势已成,而改变趋势很难,当然改变自身也很难,但是唯有改变自己,才可能有机会。

人生因沟通而精彩,观点因碰撞而闪耀。


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