浙江浙一电气有限公司

### XGN-12环网柜的FTU集成方案：配电自动化深度适配分析

#### **一、XGN-12环网柜的核心特性与适配需求**
XGN-12系列环保型充气式高压开关柜（如XGN118-12型）是10kV电压等级配电系统的关键设备，广泛应用于工业、民用环网及终端供电场景。其核心特性包括：
1. **环保气体绝缘**：采用SF6替代气体或干燥空气绝缘，降低温室效应风险，符合绿色配电趋势。
2. **紧凑化设计**：模块化结构节省空间，适应城市配电室、商业区等高密度供电环境。
3. **高可靠性**：金属封闭结构、无裸露带电部件，可在恶劣气候下长期运行，减少维护频次。

**适配需求**：
配电自动化要求FTU（馈线终端单元）实现“三遥”（遥测、遥信、遥控）功能，同时需与XGN-12的机械特性、接口标准深度匹配，确保故障快速定位、隔离与供电恢复。

#### **二、FTU集成方案的关键技术点**
1. **硬件适配设计**
- **接口标准化**：FTU需支持XGN-12的标准化通信接口（如IEC 61850协议），兼容其开关位置、保护信号、电压电流等数据采集需求。
- **抗干扰能力**：针对环网柜内部电磁环境，FTU需采用屏蔽设计、滤波电路，确保数据传输稳定性。
- **环境适应性**：集成耐高温、防尘防水外壳，适应XGN-12在户外或半户外环境的应用。

2. **软件功能优化**
- **故障定位算法**：结合XGN-12的拓扑结构，开发基于电流突变、开关状态变化的故障定位模型，缩短定位时间至毫秒级。
- **自愈控制策略**：与XGN-12的断路器、负荷开关联动，实现故障区域隔离与非故障区域供电恢复的自动化流程。
- **分布式能源管理**：支持光伏、储能等分布式电源接入，通过FTU实时监测功率波动，优化XGN-12的潮流分配。

3. **通信架构升级**
- **5G/RedCap双模通信**：集成低功耗5G模块，支持NSA/SA双组网，满足单台终端日均200MB数据传输需求，同时降低设备成本。
- **电力专用5G核心网**：通过网络切片技术划分控制、测量、管理通道，确保关键业务0丢包，时延压缩至8ms以内。
- **边缘计算节点（MEC）**：部署于变电站侧，实现数据本地化处理，减少云端传输延迟，提升实时控制响应速度。

#### **三、典型应用场景与效益分析**
1. **城市商业区配电自动化**
- **场景**：XGN-12环网柜为高层建筑、购物中心供电，FTU集成后实现负荷精准分配，避免局部过载。
- **效益**：通过5G通信+MEC边缘计算，故障隔离时间从分钟级缩短至200ms，年平均停电时间由2.3小时降至8分钟，供电可靠性提升至99.99%。

2. **工业园区分布式能源管理**
- **场景**：XGN-12接入10万分布式光伏，FTU实时监测功率波动，通过5G网络下发调节指令。
- **效益**：光伏消纳率从92%提升至98.5%，减少弃光电量360万kWh/年，降低碳排放。

3. **农村乡镇配电优化**
- **场景**：XGN-12在农村电网中作为终端供电设备，FTU集成自动巡检功能，减少人工巡检频次。
- **效益**：巡检频次从每月1次降至每季度1次，运维效率提升300%，单站综合建设成本下降至光纤方案的1/3。

#### **四、方案优势总结**
1. **技术先进性**：
- 兼容IEC 61850标准，支持保护测控一体化装置，提升系统集成度。
- 5G+MEC架构实现毫秒级故障自愈，满足新型电力系统对实时性的要求。

2. **经济性**：
- RedCap终端设备成本较传统5G模组降低55%，适合大规模部署。
- 自动巡检功能减少人工成本，运维效率显著提升。

3. **环保与可持续性**：
- XGN-12的环保气体绝缘设计减少温室气体排放，FTU集成方案支持分布式能源接入，促进清洁能源消纳。

#### **五、实施建议**
1. **分阶段推广**：优先在110kV及以下电压等级试点，积累运行经验后再向更高电压等级扩展。
2. **标准化建设**：推动FTU与XGN-12的接口、通信协议标准化，降低集成成本。
3. **运维模式创新**：结合FTU数据，探索“状态检修+预测性维护”模式，提升电网智能化水平。