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    課題來源：本企業(yè)自選課題 課題名稱：10kV SF6全絕緣斷路器柜（戶外開關(guān)箱）自動(dòng)化成套設(shè)備 起始日期：2015年3月 終止日期：2017年12月 項(xiàng)目簡(jiǎn)介： 10kV SF6全絕緣斷路器柜（戶外開關(guān)箱）自動(dòng)化成套設(shè)備是一種新興的智能電網(wǎng)配電設(shè)備，用于分合負(fù)荷電流、開斷短路電流及變壓器空載電流，一定距離架空線路、電纜線路的充電電流，它起控制和保護(hù)作用，是環(huán)網(wǎng)供電和終端供電的重要開關(guān)設(shè)備。產(chǎn)品將電氣設(shè)備與電子控制技術(shù)緊密結(jié)合，涉及配電設(shè)備、網(wǎng)絡(luò)通信、電力保護(hù)等專業(yè)技術(shù)領(lǐng)域，綜合運(yùn)用了傳感器技術(shù)、計(jì)算機(jī)技術(shù)、信息技術(shù)、微電子技術(shù)、數(shù)據(jù)采集與處理技術(shù)等，采用了獨(dú)特生產(chǎn)加工工藝和密封技術(shù)，合理的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)，自主研發(fā)了多端縱聯(lián)方向面保護(hù)算法及水泡融合算法。相比傳統(tǒng)的配電成套設(shè)備，產(chǎn)品在安全、智能、靈活、環(huán)保、抗惡劣環(huán)境能力等方面都具有顯著提升，并最終實(shí)現(xiàn)了智能化故障定位與隔離，達(dá)到智能策略、最優(yōu)供電恢復(fù)的目的，非常適合當(dāng)前我國(guó)正在大力推進(jìn)的智能電網(wǎng)建設(shè)。

    本項(xiàng)目在研制期間，課題組共授權(quán)實(shí)用新型專利6件，發(fā)表論文5篇。該項(xiàng)目解決了多項(xiàng)關(guān)鍵技術(shù)難題并取得技術(shù)突破，具有多項(xiàng)技術(shù)自主創(chuàng)新，主要技術(shù)創(chuàng)新如下：
1.該設(shè)備集配電一、二次設(shè)備為一體，解決配電自動(dòng)化建設(shè)中一二次設(shè)備接口兼容性及擴(kuò)展性的問題。
2.設(shè)備安裝精密傳感探頭，實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)開關(guān)設(shè)備運(yùn)行狀態(tài)，并可實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)遠(yuǎn)傳。
3.箱體動(dòng)密封整體黃銅加工，配合處采用壓力鉚接，拐角處采用電加工避免產(chǎn)生應(yīng)力破裂致變形漏氣。
4.采用“人”字形結(jié)構(gòu)支撐板，保證在內(nèi)部有壓力的情況下開關(guān)變形量小，維持更好的機(jī)械特性。
5.終端采用EPON通訊的多端縱連方向面保護(hù)算法，在不依賴于主站的條件下，實(shí)現(xiàn)分布式電源并網(wǎng)運(yùn)行時(shí)配電網(wǎng)中的故障定位與隔離。
6.終端實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)并分析設(shè)備控制回路狀態(tài)、主開關(guān)各項(xiàng)參數(shù)，發(fā)現(xiàn)異常主動(dòng)告警。
7.終端采用分段拋物線插值算法，對(duì)終端內(nèi)電流、電壓互感器進(jìn)行角差、線性補(bǔ)償，提高功率精度和線性范圍。
8.終端采用自主研發(fā)的水泡融合算法，自動(dòng)生成多套非故障區(qū)域供電恢復(fù)方案，采用智能策略實(shí)現(xiàn)最優(yōu)供電恢復(fù)。

    本項(xiàng)目產(chǎn)品優(yōu)于傳統(tǒng)產(chǎn)品，集配電氣設(shè)備和電子控制裝置為一體，解決了配電自動(dòng)化建設(shè)中一二次設(shè)備接口兼容性及擴(kuò)展性的問題；首次應(yīng)用SF6氣體壓力報(bào)警傳感器，實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)氣箱壓力變化；箱體動(dòng)密封整體黃銅加工，配合處采用壓力鉚接，拐角處采用電加工避免產(chǎn)生應(yīng)力破裂致變形漏氣；采用“人”字形結(jié)構(gòu)支撐板，保證在內(nèi)部有壓力的情況下開關(guān)變形量小，維持更好的機(jī)械特性；終端實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)并分析設(shè)備控制回路狀態(tài)、主開關(guān)各項(xiàng)參數(shù)，發(fā)現(xiàn)異常主動(dòng)告警；終端采用基于EPON通訊的多端縱連方向面保護(hù)算法，在不依賴主站條件下，實(shí)現(xiàn)分布式電源并網(wǎng)運(yùn)行時(shí)配電網(wǎng)中的故障定位于隔離；自主研發(fā)的水泡融合算法，能夠自主生成多套非故障區(qū)域供電恢復(fù)方案，實(shí)現(xiàn)最優(yōu)供電恢復(fù)。以上創(chuàng)新設(shè)計(jì)都領(lǐng)先于市場(chǎng)上其它產(chǎn)品設(shè)備，具有產(chǎn)品導(dǎo)向性。

    10kV SF6全絕緣斷路器柜（戶外開關(guān)箱）自動(dòng)化成套設(shè)備采用先進(jìn)的密封技術(shù)、更合理的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)和一二次結(jié)合通訊技術(shù)，相比傳統(tǒng)的配電成套設(shè)備，在安全、智能、靈活、環(huán)保、抗惡劣環(huán)境能力等方面都具有顯著提升，非常適合當(dāng)前我國(guó)正在大力推進(jìn)的智能電網(wǎng)建設(shè)；作為得到很多用戶青睞的一種優(yōu)良成套設(shè)備，它除電壽命長(zhǎng)，開斷力強(qiáng)等優(yōu)點(diǎn)外，還有容易實(shí)現(xiàn)三工位(接通、斷開和接地)，小電流(電感、電容)開斷，抗嚴(yán)酷環(huán)境條件能力強(qiáng)的優(yōu)勢(shì)。 另外，隨著人們對(duì)電能需求的依賴，屬于一、二級(jí)供電標(biāo)準(zhǔn)的用戶比例逐步提升。而本產(chǎn)品的應(yīng)用，能夠?qū)崿F(xiàn)配電網(wǎng)的環(huán)網(wǎng)供電，如果線路故障忽然跳閘，可以馬上投切，轉(zhuǎn)由其他線路供電，從而保證了供電的可靠性。以產(chǎn)品年應(yīng)用量2000臺(tái)，每臺(tái)戶外開關(guān)箱6單元成套設(shè)備計(jì)算，因投切及時(shí)，平均每臺(tái)開關(guān)箱可以減少線路停電時(shí)間約0.25小時(shí)/年，減少人員現(xiàn)場(chǎng)維護(hù)0.15人次/年；綜合計(jì)算，因本產(chǎn)品的投入使用，可以使配電網(wǎng)絡(luò)每年減少停電時(shí)間總計(jì)約83小時(shí)，減少現(xiàn)場(chǎng)維護(hù)約50人次。使整體電網(wǎng)的供電能力大大提高的同時(shí)，極大程度減小了停電的范圍和時(shí)間，并降低了人員維護(hù)成本和電能損失。社會(huì)效益功效十分顯著。

    我公司作為國(guó)內(nèi)較早從事電力產(chǎn)品研發(fā)、生產(chǎn)及銷售的專業(yè)公司，在研發(fā)技術(shù)方面：擁有大量專業(yè)化人才，多年從事相關(guān)產(chǎn)品研發(fā)工作，積累了豐富的經(jīng)驗(yàn)，技術(shù)實(shí)力雄厚，本項(xiàng)目開發(fā)團(tuán)隊(duì)由近20名專業(yè)開發(fā)人員組成，大部分開發(fā)人員具有5年以上開發(fā)經(jīng)驗(yàn)，其中多人榮獲石家莊市市管拔尖人才、石家莊市有突出貢獻(xiàn)的中青年專家、河北省三三三人才、石家莊市科技領(lǐng)軍人物等榮譽(yù)稱號(hào)，同時(shí)開發(fā)團(tuán)隊(duì)還獲得石家莊市科技創(chuàng)新團(tuán)隊(duì)、河北省巨人計(jì)劃創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)團(tuán)隊(duì)稱號(hào)，人員隊(duì)伍穩(wěn)定，并具有較強(qiáng)的產(chǎn)品開發(fā)經(jīng)驗(yàn)與技術(shù)實(shí)力。在工程設(shè)計(jì)方面：擁有科林電力設(shè)計(jì)院，具有多年電力工程設(shè)計(jì)經(jīng)驗(yàn)；在工程實(shí)施方面：具有多年相關(guān)產(chǎn)品的銷售業(yè)績(jī)及現(xiàn)場(chǎng)運(yùn)行經(jīng)驗(yàn)，經(jīng)過專業(yè)化隊(duì)伍建設(shè)，培養(yǎng)了一批具有豐富工程經(jīng)驗(yàn)的項(xiàng)目經(jīng)理和工程師；在生產(chǎn)方面，公司擁有開關(guān)事業(yè)部、成套事業(yè)部、環(huán)網(wǎng)柜事業(yè)部、配網(wǎng)事業(yè)部、綜自事業(yè)部等優(yōu)秀的生產(chǎn)團(tuán)隊(duì)，為電力系統(tǒng)提供多年的產(chǎn)品和服務(wù)，非常熟悉相關(guān)電力產(chǎn)品的生產(chǎn)工藝和技術(shù)要素。

    本項(xiàng)目產(chǎn)品與國(guó)內(nèi)同類產(chǎn)品相比，技術(shù)先進(jìn)、功能完善齊全，與傳統(tǒng)環(huán)網(wǎng)柜相比，能夠滿足一二次融合技術(shù)方案的要求，并且增加精密傳感探頭，氣箱運(yùn)行壓力表、防爆裝置、壓力傳感器和壓力閉鎖裝置、充氣閥門、氣體壓力報(bào)警等有關(guān)氣體壓力的零部件，極大地提高可靠性，真正實(shí)現(xiàn)免維護(hù)和實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)，并確保了開關(guān)額定運(yùn)行工況。設(shè)備針對(duì)采用EPON通信方式的客戶，終端可通過EPON通信網(wǎng)絡(luò)，具備終端間的數(shù)據(jù)共享，實(shí)現(xiàn)多端縱連方向面保護(hù)算法，在不依賴于主站條件下，實(shí)現(xiàn)分布式電源并網(wǎng)運(yùn)行時(shí)配電網(wǎng)中的故障定位與隔離。采用分段拋物線插值算法，對(duì)終端內(nèi)部的電流、電壓互感器進(jìn)行角差、線性補(bǔ)償、實(shí)現(xiàn)20倍額定電流的測(cè)量精度滿足0.5%，同時(shí)提高了精度。配電系統(tǒng)采用改進(jìn)的遺傳算法實(shí)現(xiàn)線路故障的定位與隔離，采用自主研發(fā)的水泡融合算法，自動(dòng)生成多套非故障區(qū)域供電恢復(fù)方案，根據(jù)開關(guān)動(dòng)作最少、負(fù)荷最優(yōu)、恢復(fù)供電區(qū)域最大等多種策略，實(shí)現(xiàn)供電恢復(fù)方案的智能擇優(yōu)，并按照最優(yōu)方案人工或自動(dòng)進(jìn)行非故障區(qū)域的供電恢復(fù)。

    該項(xiàng)目極大的提高了電氣設(shè)備和電子控制技術(shù)的融合水平，為電力供電、配電系統(tǒng)安全的可靠運(yùn)行及智能電網(wǎng)建設(shè)、提高科林品牌影響力等都提供了可靠的產(chǎn)品支撐。設(shè)備本身可以自行智能解決90%以上的故障及故障區(qū)域分析問題，減少了現(xiàn)場(chǎng)運(yùn)維次數(shù)和時(shí)間，大幅度降低了運(yùn)營(yíng)成本。通過該項(xiàng)目的實(shí)施，項(xiàng)目產(chǎn)品的投入使用，加上已有優(yōu)質(zhì)的運(yùn)維服務(wù)，消除了用戶維護(hù)頻繁的弊端，帶動(dòng)成套設(shè)備銷售收入同比2倍以上增長(zhǎng)。同時(shí)，該10kV SF6全絕緣斷路器柜（戶外開關(guān)箱）自動(dòng)化成套設(shè)備非常適合當(dāng)前我國(guó)正在大力推進(jìn)的智能電網(wǎng)建設(shè)。 綜上所述，該項(xiàng)目多項(xiàng)創(chuàng)新技術(shù)的應(yīng)用對(duì)供配電領(lǐng)域相關(guān)產(chǎn)品在可靠、安全、靈活、智能等方面的技術(shù)進(jìn)步起到了積極促進(jìn)作用，推動(dòng)了行業(yè)發(fā)展、科技進(jìn)步，提高了市場(chǎng)競(jìng)爭(zhēng)力。

    本項(xiàng)目產(chǎn)品的主要商業(yè)模式是招投標(biāo)模式。目前市場(chǎng)上應(yīng)用于輸電、供電、配電的電氣設(shè)備采購工作均由電網(wǎng)公司分批次通過統(tǒng)一招投標(biāo)形式進(jìn)行，故而本項(xiàng)目產(chǎn)品10kV SF6全絕緣斷路器柜（戶外開關(guān)箱）自動(dòng)化成套設(shè)備也主要通過國(guó)家電網(wǎng)、南方電網(wǎng)等公司進(jìn)行統(tǒng)一招投標(biāo)模式實(shí)現(xiàn)銷售目的。而在這些招投標(biāo)過程中，主要有兩種情況：
1.由三方面參與組成，他們分別是終端用戶、電網(wǎng)公司和供應(yīng)商；終端用戶產(chǎn)生實(shí)際應(yīng)用需求（如：醫(yī)院、企業(yè)、學(xué)校、社區(qū)等），報(bào)批地方電網(wǎng)公司，電網(wǎng)公司通過逐級(jí)上報(bào)最終將需求情況匯集到總公司，由此統(tǒng)一進(jìn)行公示、招標(biāo)采購。
2.有兩方面參與組成，與前面所述相比，它沒有終端用戶，需求方為電網(wǎng)公司，配網(wǎng)中的新增、改造都需要新產(chǎn)品的投入。此時(shí)，產(chǎn)品應(yīng)用于環(huán)網(wǎng)供電中，更能發(fā)揮出項(xiàng)目產(chǎn)品優(yōu)勢(shì)，為智能電網(wǎng)建設(shè)添磚加瓦。

    項(xiàng)目產(chǎn)品10kV SF6全絕緣斷路器柜（戶外開關(guān)箱）自動(dòng)化成套設(shè)備主要應(yīng)用在10kV配電網(wǎng)絡(luò)中，可以作為環(huán)網(wǎng)供電和終端供電使用，主要可以應(yīng)用在城市住宅小區(qū)、高層建筑、大型公共建筑、工廠企業(yè)等負(fù)荷中心。項(xiàng)目產(chǎn)品單臺(tái)產(chǎn)品材料成本13440元，人工及其他成本4120元；預(yù)計(jì)單臺(tái)產(chǎn)品銷售價(jià)格為25500元。預(yù)計(jì)前兩年年產(chǎn)量達(dá)2000臺(tái)，實(shí)現(xiàn)年產(chǎn)值5100萬元；兩年后平均每年年產(chǎn)量達(dá)到5000臺(tái)以上，實(shí)現(xiàn)年產(chǎn)值12750萬元，年利稅達(dá)3970萬元。項(xiàng)目產(chǎn)出設(shè)備已經(jīng)在河北、山東、浙江、遼寧、湖南、江蘇等區(qū)域中標(biāo)，產(chǎn)品運(yùn)行情況良好,設(shè)備的應(yīng)用使整體電網(wǎng)的供電能力大大提高，極大程度減小停電的范圍和時(shí)間，并降低人員維護(hù)成本和電能損失。保證了電網(wǎng)可靠供電，并為智能配電網(wǎng)的建設(shè)提供了產(chǎn)品支撐。

    段洪民，1973年6月出生，工程師，1997年畢業(yè)于河南廣播電視大學(xué)機(jī)電工程專業(yè)。現(xiàn)任研發(fā)中心副總經(jīng)理。主要從事電力系統(tǒng)開關(guān)設(shè)備的研發(fā)及技術(shù)工作，2015年度石家莊鹿泉區(qū)第一屆區(qū)管拔尖人才，2018年度河北省科技型中小企業(yè)創(chuàng)新英才，2017年參與國(guó)家電網(wǎng)公司標(biāo)準(zhǔn)化箱式變電站標(biāo)準(zhǔn)制定工作。
邱士勇，1969年8月出生，工程師，1991年畢業(yè)于西北工業(yè)大學(xué)機(jī)械制造工藝與設(shè)備專業(yè)?，F(xiàn)任科林電氣副總裁、首席質(zhì)量官。主要從事電力系統(tǒng)研發(fā)團(tuán)隊(duì)的建設(shè)和管理工作，引領(lǐng)公司積極參與國(guó)家、行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)制定，提升企業(yè)競(jìng)爭(zhēng)力。2017年榮獲“河北省第二屆十大杰出首席質(zhì)量官”榮譽(yù)稱號(hào)。
胡新洪，1982年6月出生，本科，工程師，2006年畢業(yè)于河北科技大學(xué)電氣工程及其自動(dòng)化專業(yè)?，F(xiàn)任環(huán)網(wǎng)柜事業(yè)部總經(jīng)理。主要從事10kV配電系統(tǒng)中的開關(guān)柜及環(huán)網(wǎng)柜的技術(shù)及管理工作。在科林電氣環(huán)網(wǎng)柜產(chǎn)品從無到有、從弱到強(qiáng)的發(fā)展過程中，發(fā)揮了不可替代的技術(shù)引領(lǐng)作用。

    公司專注于智能電網(wǎng)業(yè)務(wù)領(lǐng)域，專業(yè)從事智能電網(wǎng)配電、變電、用電和高低壓開關(guān)及成套設(shè)備、分布式光伏發(fā)電設(shè)備等產(chǎn)品的研發(fā)、生產(chǎn)、銷售和技術(shù)服務(wù)。石家莊科林電氣股份有限公司建立由股東大會(huì)、董事會(huì)、監(jiān)事和高層經(jīng)理人員組成的現(xiàn)代企業(yè)法人管理結(jié)構(gòu)，公司下設(shè)行政部門、營(yíng)銷部門、產(chǎn)品事業(yè)部以及企業(yè)技術(shù)中心等多個(gè)職能部門，并擁有石家莊科林電氣設(shè)備有限公司（石家莊）、天津科林電氣有限公司（天津）、石家莊科林電力設(shè)計(jì)院有限公司（石家莊）三家全資子公司。石家莊科林電氣設(shè)備有限公司主營(yíng)高低壓開關(guān)設(shè)備、一次高壓成套設(shè)備的研發(fā)、生產(chǎn)和銷售，電力技術(shù)咨詢以及承裝（修、試）電力設(shè)施（四級(jí)）等業(yè)務(wù)。天津科林電氣有限公司主營(yíng)光伏逆變產(chǎn)品、智能微電網(wǎng)產(chǎn)品的研發(fā)、生產(chǎn)及銷售等業(yè)務(wù)。石家莊科林電力設(shè)計(jì)院有限公司主營(yíng)電力工程勘察、設(shè)計(jì)、總承包，電力工程安裝、施工及項(xiàng)目管理的相關(guān)技術(shù)與管理服務(wù)，電力技術(shù)咨詢等業(yè)務(wù)。

    公司堅(jiān)持以企業(yè)為主體、以研發(fā)機(jī)構(gòu)為龍頭、以市場(chǎng)為導(dǎo)向，以自主創(chuàng)新為驅(qū)動(dòng)力，走產(chǎn)學(xué)研相結(jié)合的道路，不斷研發(fā)智能電網(wǎng)領(lǐng)域的關(guān)鍵核心技術(shù)，增強(qiáng)技術(shù)研發(fā)創(chuàng)新能力及科技成果轉(zhuǎn)化能力。技術(shù)中心于2018年被認(rèn)定為“國(guó)家企業(yè)技術(shù)中心”。技術(shù)中心是石家莊科林電氣股份有限公司的技術(shù)實(shí)體部門，下設(shè)技術(shù)委員會(huì)和專家委員會(huì)兩個(gè)決策咨詢機(jī)構(gòu)。技術(shù)中心常設(shè)組織機(jī)構(gòu)有：科林研究院、科林設(shè)計(jì)院、信息中心、測(cè)試中心四個(gè)智能管理機(jī)構(gòu)，建有河北省院士工作站、河北工程技術(shù)研究中心、河北省工程實(shí)驗(yàn)室、河北省博士后創(chuàng)新實(shí)踐基地等多個(gè)科研平臺(tái)，共同為技術(shù)中心的科研發(fā)展、技術(shù)創(chuàng)新貢獻(xiàn)力量，實(shí)現(xiàn)技術(shù)中心的戰(zhàn)略目標(biāo)和長(zhǎng)期發(fā)展，為公司的穩(wěn)步發(fā)展打下堅(jiān)實(shí)的基礎(chǔ)。為保障技術(shù)中心標(biāo)準(zhǔn)化運(yùn)行，企業(yè)制定了相應(yīng)規(guī)章制度與技術(shù)規(guī)范，并實(shí)時(shí)更行及完善，主要包括《技術(shù)文件管理規(guī)范》、《試驗(yàn)室管理辦法》、《產(chǎn)品型號(hào)、產(chǎn)品批次號(hào)命名規(guī)則》、《基礎(chǔ)設(shè)施和工作環(huán)境管理規(guī)定》、《質(zhì)量目標(biāo)與考核管理規(guī)定》、《科研項(xiàng)目立項(xiàng)的管理制度》、《研發(fā)投入核算財(cái)務(wù)管理制度》、《研發(fā)人員考核管理辦法》、《技術(shù)創(chuàng)新獎(jiǎng)勵(lì)辦法》等，這些規(guī)章制度的建立確保了研究開發(fā)工作的順利開展。