某公司變電所運維云平臺的應用

徐霜

安科瑞電氣股份有限公司  上海 嘉定

1.項目概述

  某公司供電系統主要由外部引入兩條35KV線路，進入10KV高壓配電室，轉換電壓等級后通過10KV配電柜將電力輸送至1號、2號和3號變配電室，經過變壓器后輸出供生產用電的0.4KV(即380V或220V)。

  其中3號配電室建成時間較晚，已配備了配電監控系統，而1號和2號配電室是老配電室，10KV配電柜上安裝有微機保護裝置，但所有配電柜上僅安裝了不帶通訊遠傳功能的機械式電流表。沒有配置自動化配電監控系統，無法實時監測高低壓配電回路的狀態。且因年代久遠，配電線路存在一定程度上的老化問題，有可能產生漏電導致線纜溫度升高，有發生電氣火災的危險。

  安科瑞于2019年承接了以上3個配電室的電氣改造，建成一套AcrelCloud-1000電力運維云平臺，平臺通過智能電力監控裝置、通訊網絡和計算機軟件，實現供配電系統在運行過程中的數據采集、運行監視、事故記錄和分析、繼電保護等，完成項目的安全供電、用電管理和運行管理。

2.技術標準

本方案遵循的國家標準有：

GB/T 32893-2016 10kV及以上電力用戶變電站運行管理規范

GB/T 13462-2008電力變壓器經濟運行

GB/T 5623-2008 產品電耗定額制定和管理導則

GB/T 156-2007 標準電壓

GB/T 23331-2009 能源管理體系要求

GB/T 15316-2009 節能檢測技術通則

GB/T 17166 企業能源審計技術通則

GB/T 15587-2008 工業企業能源管理導則  

DL/T 645-1997多功能電能表通信規約

DL/T 645-2007多功能電能表通信規約

CJ/T 188-2004戶用計量儀表數據傳輸技術條件

GB/T 19582-2008基于Modbus協議的工業自動化網絡規范

3.平臺結構

  AcrelCloud-1000電力運維云平臺采用分層分布式結構進行設計，詳細拓撲結構如下：

  平臺可分為三層：即現場設備層、網絡通訊層和平臺管理層。

  平臺管理層主要指高性能服務器，安裝于1#變配電室的10KV值班室內，主要用于存儲并顯示各種數據，且任何一臺可以上網的手機、電腦均可以瀏覽變電所運維監測云平臺的界面，可實現隨時隨地查看配電室現場各種電力參數，并及時獲得報警信息的推送，達到“移動辦公”的目的。

  網絡通訊層包含現場智能網關、網絡交換機等設備。智能網關是變電所運維監測云平臺的核心設備之一，其主要任務是主動采集現場設備層設備的數據，并將現場不同設備的通訊規約進行轉換，并通過網絡將數據上傳至1#配電室值班室的服務器。另外智能網關本身也具有數據存儲功能，在網絡故障時至少可存儲10天的數據，待網絡恢復時從中斷的位置繼續上傳數據，保證服務器端數據不丟失。該項目采用的ANet智能網關是一款基于工業物聯網架構設計的工業級軟硬件一體化設備，產品采用嵌入式軟硬件一體化結構，用于解決設備數據到平臺的安全傳輸和協議對接，為工業物聯網云平臺數據安全聯網提供終端和網絡解決方案。 網關硬件標配具有2路10M/100M以太網口、 4路RS485\可復用232，軟件支持工業協議轉換、多通道上傳、工程備份和遠程管理、數據斷線存儲等。滿足較高的系統應用配置，可以滿足復雜的工業現場環境，尤其適用于設備局部集中、站點較離散分布的聯網云平臺應用項目。 

  現場設備層：包含變電所安裝的AEW系列無線計量模塊、電氣火災探測器等設備，是變電所運維云平臺的基礎組成設備，這些設備可以實時監測所在回路的電力參數，并通過RS485總線接入現場智能網關，終將數據上傳至平臺，共平臺調用。

3.1.AEW系列無線計量模塊

  AEW100系列無線計量模塊主要用于計量中低壓回路的三相各電力參數，具有RS485通訊和470MHz無線通訊功能，方便用戶進行用電監測、集抄和管理。可靈活安裝于配電柜內，實現對不同區域和不同負荷的分項電能計量，統計和分析。

  AEW110系列無線通訊轉換器主要用于輔助RS485設備進行無線組網，通過將通訊數據在RS485信號與無線信號之間互轉，完成普通RS485設備的無線通訊。降低用戶通訊組網的施工成本與改造時間。可與RS485通訊設備靈活安裝，實現局部通訊的無線組網。

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AEW110一般與智能網關安裝在一起。AEW110與AEW100采用lora無線技術通訊，1只AEW110多可以對應10只AEW100。

3.2.ARCM200L系列電氣火災探測器

  ARCM200L系列多回路型電氣火災監控探測器（以下簡稱探測器），是針對0.4kV以下的TT、TN系統設計的，通過對配電回路的剩余電流、導線溫度等火災危險參數實施監控和管理，從而預防電氣火災的發生，并實現了對多種電力參數的實時監測,為能耗管理提供準確的數據。

  ARCM200L采用先進的微控制器技術，集成度高，體積小巧，安裝方便，集智能化，數字化，網絡化于一身，是建筑電氣火災預防監控、系統絕緣老化預估等的理想選擇。

  ARCM200L符合GB14287.2-2014《電氣火災監控系統 第2部分：剩余電流式電氣火災監控探測器》、GB14287.3-2014《電氣火災監控系統 第3部分：測溫式電氣火災監控探測器》的標準要求外形尺寸如下：

4平臺功能

  數據采集：通過間隔層設備實時采集現場各種電參數、開關量及溫度量、電能抄表值等；

?畫面顯示：10KV回路的合、分狀態、變位信息、保護設備動作及復歸信息、及所用變系統的信息，0.4KV回路各電力參數的實時數據，及漏電、溫度等各種告警等信息。

?數據記錄：具有電壓、電流、功率、電能以及事故、告警事件等各種歷史數據的存儲功能，以供查詢、分析、打印。

報警處理：若出現跳閘、過流、漏電等狀況，需及時報警，可通過電腦、手機APP等多種方式獲取該報警提示。

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

?報表統計：通過報表，可以方便分析供電系統及各回路運行參數，形成運行日報、月報，電能統計日報、月報、年報。

5.項目總結

  通過部署AcrelCloud-1000電力運維云平臺，某公司實現以下目標：

?實時集中監測所有變電所用電情況、統一調度巡檢，線上線下聯動，提高運維效率、提高故障響應速度；

?實現供電系統圖、一次模擬圖、配電柜圖等在平臺中實時查看，并對供電走向、當前運行參數等如實還原，便于供配電值班監控人員遠程管理；

?對變電所各進出線回路、供配電設施等實時參數監測，加強供配電系統安全可靠運行；并且平臺還可對供電運行故障實現預測和實時告警；

?實現對功能建筑供電的強化保障，對區域供配電容量負荷保障、供電連續性保障、電源質量提升等進行提前調配和防范；

?實現對電能使用的實時監測和對電能流向的有效管理，為以后供配電容量調整、提高供電效能等提供數據基礎。

  AcrelCloud-1000電力運維云平臺采用智能電力傳感器、無線通信、邊緣計算網關、移動互聯及大數據分析技術，實現用戶側變配電所的24小時無人值守，監測各配電回路運行狀態，即時定位故障，降低安全風險，為某公司的變電所運維工作貢獻一份力量！