某公司變電所運(yùn)維云平臺(tái)的應(yīng)用

徐霜

安科瑞電氣股份有限公司  上海 嘉定

1.項(xiàng)目概述

  某公司供電系統(tǒng)主要由外部引入兩條35KV線路，進(jìn)入10KV高壓配電室，轉(zhuǎn)換電壓等級(jí)后通過10KV配電柜將電力輸送至1號(hào)、2號(hào)和3號(hào)變配電室，經(jīng)過變壓器后輸出供生產(chǎn)用電的0.4KV(即380V或220V)。

  其中3號(hào)配電室建成時(shí)間較晚，已配備了配電監(jiān)控系統(tǒng)，而1號(hào)和2號(hào)配電室是老配電室，10KV配電柜上安裝有微機(jī)保護(hù)裝置，但所有配電柜上僅安裝了不帶通訊遠(yuǎn)傳功能的機(jī)械式電流表。沒有配置自動(dòng)化配電監(jiān)控系統(tǒng)，無法實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)高低壓配電回路的狀態(tài)。且因年代久遠(yuǎn)，配電線路存在一定程度上的老化問題，有可能產(chǎn)生漏電導(dǎo)致線纜溫度升高，有發(fā)生電氣火災(zāi)的危險(xiǎn)。

  安科瑞于2019年承接了以上3個(gè)配電室的電氣改造，建成一套AcrelCloud-1000電力運(yùn)維云平臺(tái)，平臺(tái)通過智能電力監(jiān)控裝置、通訊網(wǎng)絡(luò)和計(jì)算機(jī)軟件，實(shí)現(xiàn)供配電系統(tǒng)在運(yùn)行過程中的數(shù)據(jù)采集、運(yùn)行監(jiān)視、事故記錄和分析、繼電保護(hù)等，完成項(xiàng)目的安全供電、用電管理和運(yùn)行管理。

2.技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)

本方案遵循的國家標(biāo)準(zhǔn)有：

GB/T 32893-2016 10kV及以上電力用戶變電站運(yùn)行管理規(guī)范

GB/T 13462-2008電力變壓器經(jīng)濟(jì)運(yùn)行

GB/T 5623-2008 產(chǎn)品電耗定額制定和管理導(dǎo)則

GB/T 156-2007 標(biāo)準(zhǔn)電壓

GB/T 23331-2009 能源管理體系要求

GB/T 15316-2009 節(jié)能檢測(cè)技術(shù)通則

GB/T 17166 企業(yè)能源審計(jì)技術(shù)通則

GB/T 15587-2008 工業(yè)企業(yè)能源管理導(dǎo)則  

DL/T 645-1997多功能電能表通信規(guī)約

DL/T 645-2007多功能電能表通信規(guī)約

CJ/T 188-2004戶用計(jì)量?jī)x表數(shù)據(jù)傳輸技術(shù)條件

GB/T 19582-2008基于Modbus協(xié)議的工業(yè)自動(dòng)化網(wǎng)絡(luò)規(guī)范

3.平臺(tái)結(jié)構(gòu)

  AcrelCloud-1000電力運(yùn)維云平臺(tái)采用分層分布式結(jié)構(gòu)進(jìn)行設(shè)計(jì)，詳細(xì)拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)如下：

  平臺(tái)可分為三層：即現(xiàn)場(chǎng)設(shè)備層、網(wǎng)絡(luò)通訊層和平臺(tái)管理層。

  平臺(tái)管理層主要指高性能服務(wù)器，安裝于1#變配電室的10KV值班室內(nèi)，主要用于存儲(chǔ)并顯示各種數(shù)據(jù)，且任何一臺(tái)可以上網(wǎng)的手機(jī)、電腦均可以瀏覽變電所運(yùn)維監(jiān)測(cè)云平臺(tái)的界面，可實(shí)現(xiàn)隨時(shí)隨地查看配電室現(xiàn)場(chǎng)各種電力參數(shù)，并及時(shí)獲得報(bào)警信息的推送，達(dá)到“移動(dòng)辦公”的目的。

  網(wǎng)絡(luò)通訊層包含現(xiàn)場(chǎng)智能網(wǎng)關(guān)、網(wǎng)絡(luò)交換機(jī)等設(shè)備。智能網(wǎng)關(guān)是變電所運(yùn)維監(jiān)測(cè)云平臺(tái)的核心設(shè)備之一，其主要任務(wù)是主動(dòng)采集現(xiàn)場(chǎng)設(shè)備層設(shè)備的數(shù)據(jù)，并將現(xiàn)場(chǎng)不同設(shè)備的通訊規(guī)約進(jìn)行轉(zhuǎn)換，并通過網(wǎng)絡(luò)將數(shù)據(jù)上傳至1#配電室值班室的服務(wù)器。另外智能網(wǎng)關(guān)本身也具有數(shù)據(jù)存儲(chǔ)功能，在網(wǎng)絡(luò)故障時(shí)至少可存儲(chǔ)10天的數(shù)據(jù)，待網(wǎng)絡(luò)恢復(fù)時(shí)從中斷的位置繼續(xù)上傳數(shù)據(jù)，保證服務(wù)器端數(shù)據(jù)不丟失。該項(xiàng)目采用的ANet智能網(wǎng)關(guān)是一款基于工業(yè)物聯(lián)網(wǎng)架構(gòu)設(shè)計(jì)的工業(yè)級(jí)軟硬件一體化設(shè)備，產(chǎn)品采用嵌入式軟硬件一體化結(jié)構(gòu)，用于解決設(shè)備數(shù)據(jù)到平臺(tái)的安全傳輸和協(xié)議對(duì)接，為工業(yè)物聯(lián)網(wǎng)云平臺(tái)數(shù)據(jù)安全聯(lián)網(wǎng)提供終端和網(wǎng)絡(luò)解決方案。 網(wǎng)關(guān)硬件標(biāo)配具有2路10M/100M以太網(wǎng)口、 4路RS485\可復(fù)用232，軟件支持工業(yè)協(xié)議轉(zhuǎn)換、多通道上傳、工程備份和遠(yuǎn)程管理、數(shù)據(jù)斷線存儲(chǔ)等。滿足較高的系統(tǒng)應(yīng)用配置，可以滿足復(fù)雜的工業(yè)現(xiàn)場(chǎng)環(huán)境，尤其適用于設(shè)備局部集中、站點(diǎn)較離散分布的聯(lián)網(wǎng)云平臺(tái)應(yīng)用項(xiàng)目。 

  現(xiàn)場(chǎng)設(shè)備層：包含變電所安裝的AEW系列無線計(jì)量模塊、電氣火災(zāi)探測(cè)器等設(shè)備，是變電所運(yùn)維云平臺(tái)的基礎(chǔ)組成設(shè)備，這些設(shè)備可以實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)所在回路的電力參數(shù)，并通過RS485總線接入現(xiàn)場(chǎng)智能網(wǎng)關(guān)，終將數(shù)據(jù)上傳至平臺(tái)，共平臺(tái)調(diào)用。

3.1.AEW系列無線計(jì)量模塊

  AEW100系列無線計(jì)量模塊主要用于計(jì)量中低壓回路的三相各電力參數(shù)，具有RS485通訊和470MHz無線通訊功能，方便用戶進(jìn)行用電監(jiān)測(cè)、集抄和管理。可靈活安裝于配電柜內(nèi)，實(shí)現(xiàn)對(duì)不同區(qū)域和不同負(fù)荷的分項(xiàng)電能計(jì)量，統(tǒng)計(jì)和分析。

  AEW110系列無線通訊轉(zhuǎn)換器主要用于輔助RS485設(shè)備進(jìn)行無線組網(wǎng)，通過將通訊數(shù)據(jù)在RS485信號(hào)與無線信號(hào)之間互轉(zhuǎn)，完成普通RS485設(shè)備的無線通訊。降低用戶通訊組網(wǎng)的施工成本與改造時(shí)間。可與RS485通訊設(shè)備靈活安裝，實(shí)現(xiàn)局部通訊的無線組網(wǎng)。

外形尺寸（單位：mm）如下：

  AEW100主要安裝于高低壓配電柜電氣回路上，而AEW110一般與智能網(wǎng)關(guān)安裝在一起。AEW110與AEW100采用lora無線技術(shù)通訊，1只AEW110多可以對(duì)應(yīng)10只AEW100。

3.2.ARCM200L系列電氣火災(zāi)探測(cè)器

  ARCM200L系列多回路型電氣火災(zāi)監(jiān)控探測(cè)器（以下簡(jiǎn)稱探測(cè)器），是針對(duì)0.4kV以下的TT、TN系統(tǒng)設(shè)計(jì)的，通過對(duì)配電回路的剩余電流、導(dǎo)線溫度等火災(zāi)危險(xiǎn)參數(shù)實(shí)施監(jiān)控和管理，從而預(yù)防電氣火災(zāi)的發(fā)生，并實(shí)現(xiàn)了對(duì)多種電力參數(shù)的實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè),為能耗管理提供準(zhǔn)確的數(shù)據(jù)。

  ARCM200L采用先進(jìn)的微控制器技術(shù)，集成度高，體積小巧，安裝方便，集智能化，數(shù)字化，網(wǎng)絡(luò)化于一身，是建筑電氣火災(zāi)預(yù)防監(jiān)控、系統(tǒng)絕緣老化預(yù)估等的理想選擇。

  ARCM200L符合GB14287.2-2014《電氣火災(zāi)監(jiān)控系統(tǒng) 第2部分：剩余電流式電氣火災(zāi)監(jiān)控探測(cè)器》、GB14287.3-2014《電氣火災(zāi)監(jiān)控系統(tǒng) 第3部分：測(cè)溫式電氣火災(zāi)監(jiān)控探測(cè)器》的標(biāo)準(zhǔn)要求外形尺寸如下：

4平臺(tái)功能

  數(shù)據(jù)采集：通過間隔層設(shè)備實(shí)時(shí)采集現(xiàn)場(chǎng)各種電參數(shù)、開關(guān)量及溫度量、電能抄表值等；

?畫面顯示：10KV回路的合、分狀態(tài)、變位信息、保護(hù)設(shè)備動(dòng)作及復(fù)歸信息、及所用變系統(tǒng)的信息，0.4KV回路各電力參數(shù)的實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)，及漏電、溫度等各種告警等信息。

?數(shù)據(jù)記錄：具有電壓、電流、功率、電能以及事故、告警事件等各種歷史數(shù)據(jù)的存儲(chǔ)功能，以供查詢、分析、打印。

報(bào)警處理：若出現(xiàn)跳閘、過流、漏電等狀況，需及時(shí)報(bào)警，可通過電腦、手機(jī)APP等多種方式獲取該報(bào)警提示。

?圖形分析：可以曲線形式展示數(shù)據(jù)庫中的電流、電壓、功率等電參量，針對(duì)用電量則可通過餅圖、柱狀圖等查看用電趨勢(shì)；

?報(bào)表統(tǒng)計(jì)：通過報(bào)表，可以方便分析供電系統(tǒng)及各回路運(yùn)行參數(shù)，形成運(yùn)行日?qǐng)?bào)、月報(bào)，電能統(tǒng)計(jì)日?qǐng)?bào)、月報(bào)、年報(bào)。

5.項(xiàng)目總結(jié)

  通過部署AcrelCloud-1000電力運(yùn)維云平臺(tái)，某公司實(shí)現(xiàn)以下目標(biāo)：

?實(shí)時(shí)集中監(jiān)測(cè)所有變電所用電情況、統(tǒng)一調(diào)度巡檢，線上線下聯(lián)動(dòng)，提高運(yùn)維效率、提高故障響應(yīng)速度；

?實(shí)現(xiàn)供電系統(tǒng)圖、一次模擬圖、配電柜圖等在平臺(tái)中實(shí)時(shí)查看，并對(duì)供電走向、當(dāng)前運(yùn)行參數(shù)等如實(shí)還原，便于供配電值班監(jiān)控人員遠(yuǎn)程管理；

?對(duì)變電所各進(jìn)出線回路、供配電設(shè)施等實(shí)時(shí)參數(shù)監(jiān)測(cè)，加強(qiáng)供配電系統(tǒng)安全可靠運(yùn)行；并且平臺(tái)還可對(duì)供電運(yùn)行故障實(shí)現(xiàn)預(yù)測(cè)和實(shí)時(shí)告警；

?實(shí)現(xiàn)對(duì)功能建筑供電的強(qiáng)化保障，對(duì)區(qū)域供配電容量負(fù)荷保障、供電連續(xù)性保障、電源質(zhì)量提升等進(jìn)行提前調(diào)配和防范；

?實(shí)現(xiàn)對(duì)電能使用的實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)和對(duì)電能流向的有效管理，為以后供配電容量調(diào)整、提高供電效能等提供數(shù)據(jù)基礎(chǔ)。

  AcrelCloud-1000電力運(yùn)維云平臺(tái)采用智能電力傳感器、無線通信、邊緣計(jì)算網(wǎng)關(guān)、移動(dòng)互聯(lián)及大數(shù)據(jù)分析技術(shù)，實(shí)現(xiàn)用戶側(cè)變配電所的24小時(shí)無人值守，監(jiān)測(cè)各配電回路運(yùn)行狀態(tài)，即時(shí)定位故障，降低安全風(fēng)險(xiǎn)，為某公司的變電所運(yùn)維工作貢獻(xiàn)一份力量！