摘要：隨著經(jīng)濟(jì)和科技水平的快速發(fā)展，大型建筑變電所、配電房數(shù)量較多，分布區(qū)域廣，配電運(yùn)維部門人員對配電房的運(yùn)維管理基本停留在傳統(tǒng)的定期檢查、周期性檢修、故障搶修模式，對配電房內(nèi)設(shè)備運(yùn)行狀況無法實(shí)時(shí)監(jiān)測，設(shè)備故障或隱患不能得到及時(shí)有效的處理，可能導(dǎo)致事故影響擴(kuò)大，造成嚴(yán)重經(jīng)濟(jì)損失和巨大停電影響。
關(guān)鍵詞：智能配網(wǎng)；電力監(jiān)控運(yùn)維自動(dòng)化系統(tǒng)；電氣火災(zāi)監(jiān)控系統(tǒng)
隨著我國智能化系統(tǒng)的不斷發(fā)展，電力系統(tǒng)的電力生產(chǎn)、運(yùn)行和管理等環(huán)節(jié)的自動(dòng)化程度不斷提高，尤其是智能模式技術(shù)的推廣，使得電力系統(tǒng)的配網(wǎng)實(shí)現(xiàn)了智能化系統(tǒng)控制，智能化新技術(shù)推動(dòng)了配網(wǎng)建設(shè)和管理系統(tǒng)的智能化，促進(jìn)了我國電力系統(tǒng)跨越式發(fā)展。文章以電力系統(tǒng)配網(wǎng)智能化系統(tǒng)的建設(shè)和智能模式技術(shù)兩方面的應(yīng)用為出發(fā)點(diǎn)，對自動(dòng)化配網(wǎng)的智能模式技術(shù)進(jìn)行了技術(shù)分析和探討，能夠?yàn)樾录夹g(shù)的研發(fā)提供借鑒參考價(jià)值。
1、設(shè)計(jì)原則
智能配網(wǎng)系統(tǒng)設(shè)計(jì)遵循性能穩(wěn)定可靠、分層分布、經(jīng)濟(jì)實(shí)用的原則，并綜合考慮施工、維護(hù)及操作等綜合因素。一，穩(wěn)定可靠。系統(tǒng)的設(shè)計(jì)應(yīng)具有較高的可靠性和抗干擾能力，在 系統(tǒng)故障或事故造成中斷后能確保數(shù)據(jù)的準(zhǔn)確性、完整性和一 致性，并具備迅速恢復(fù)的功能；二，分層分布式。對于各區(qū)供配電自動(dòng)化建設(shè)，宜推行分層分布式系統(tǒng)，充分應(yīng)用現(xiàn)場總 線等通信技術(shù)解決樓宇內(nèi)數(shù)據(jù)交換問題；三，經(jīng)濟(jì)實(shí)用。充分考慮用戶實(shí)際需要和信息技術(shù)發(fā)展趨勢，根據(jù)現(xiàn)場環(huán)境，設(shè)計(jì)選用功能適合現(xiàn)場情況、符合用戶要求的系統(tǒng)配置方案，實(shí)現(xiàn)性能價(jià)格比，以便節(jié)約工程投資，同時(shí)保證系統(tǒng)功能實(shí)施的需求。
2、智能配網(wǎng)系統(tǒng)組成
2.1、系統(tǒng)設(shè)計(jì)機(jī)制
系統(tǒng)充分考慮業(yè)務(wù)系統(tǒng)的信息安全和權(quán)限設(shè)置，針對基于 平臺(tái)定制和開發(fā)的業(yè)務(wù)系統(tǒng)，支持按照“部門、角色、工作組、個(gè)人”多種范圍進(jìn)行*和權(quán)限控制，可以對于系統(tǒng)內(nèi)部的所 有操作及處理權(quán)限進(jìn)行*，也可以針對記錄級(jí)別進(jìn)行*的 細(xì)化和完善。確保了系統(tǒng)具有高的可靠性，提升了系統(tǒng)的權(quán)限控制的靈活性。系統(tǒng)提供細(xì)致、有效的機(jī)制、日志機(jī)制和審計(jì)機(jī)制，在設(shè)計(jì)上嚴(yán)格遵循國家有關(guān)信息系統(tǒng)保密標(biāo)準(zhǔn)的各項(xiàng)要求，提供包括完善的保障機(jī)制，對文件的網(wǎng)絡(luò)傳輸和存儲(chǔ)也要采取相應(yīng)的措施。系統(tǒng)在設(shè)計(jì)上保證 Web 應(yīng)用系統(tǒng)的程序和數(shù)據(jù)， 即保證 Web 服務(wù)器和數(shù)據(jù)庫；保證 Web 應(yīng)用系統(tǒng)中各種 資源的合法訪問，即合理分配用戶角色和角色權(quán)限；保證用戶 根據(jù)自己的權(quán)限范圍來訪問系統(tǒng)的網(wǎng)絡(luò)資源，從而保證網(wǎng)絡(luò)資源受控、合法地使用；保證 Web 應(yīng)用系統(tǒng)能夠檢測被動(dòng)攻擊和 抵御主動(dòng)攻擊，即防止竊聽和抵御病毒等對信息的泄漏、更改和破壞。系統(tǒng)提供系統(tǒng)日志功能和日志管理功能，能夠 對用戶登錄及對系統(tǒng)的主要操作等進(jìn)行日志記錄。對各接口系統(tǒng)數(shù)據(jù)交換進(jìn)行正常運(yùn)行、警告、報(bào)警和出錯(cuò)信息進(jìn)行日志記錄和分級(jí)管理，并提供各級(jí)管理員的日志查詢、日志搜索和日志統(tǒng)計(jì)分析功能。
2.2、電氣火災(zāi)監(jiān)控系統(tǒng)
在變電所有可能導(dǎo)致火災(zāi)隱患的配電回路中配置安裝測溫 式電氣火災(zāi)監(jiān)控探測器，并且在每個(gè)回路的每個(gè)相線配置溫度 傳感器，另外在三相回路中安裝匹配的剩余電流互感器，便于 隨時(shí)監(jiān)測用電回路溫度、電流變化信息，及時(shí)上傳用電信息給 上層設(shè)備。各變電所區(qū)域子站均設(shè)置自成體系的電氣火災(zāi)監(jiān)控系統(tǒng)，值班人員除了通過管理設(shè)置的電氣火災(zāi)監(jiān)視計(jì)算機(jī) 圖文系統(tǒng)掌握整個(gè)供電系統(tǒng)剩余電流情況外，也通過云平臺(tái)的巡檢下單，在巡檢到各個(gè)變電所時(shí)通過電氣火災(zāi)監(jiān)控主機(jī)對變 電所剩余電流情況進(jìn)行更深的檢視。如有異常情況，立刻觸發(fā)聲光報(bào)警，通知運(yùn)維工作人員及時(shí)做出反應(yīng)。
2.3、Wi-Max 技術(shù)的應(yīng)用
Wi-Max 技術(shù)是無線通信技術(shù)中的一種新技術(shù)，簡單來說可以把它看作 Wi-Fi 技術(shù)的升級(jí)版本，普通的 Wi-Fi 的信息傳輸距離大概只有一百米左右，在一些特定的環(huán)境中，如在偏遠(yuǎn)山區(qū)架設(shè)電網(wǎng)，就難以實(shí)現(xiàn)電網(wǎng)信息的及時(shí)采集和處理，因此信息傳輸距離長達(dá) 50 公里的Wi-Max 技術(shù)在智能配網(wǎng)中的應(yīng)用 前景就更加有潛力了，更遠(yuǎn)的信息傳輸距離意味著更少的基站數(shù)量，也就代表著更少的建造和維護(hù)成本。除信息傳輸距離更遠(yuǎn)外，Wi-Max 技術(shù)還擁有更快的信息傳遞速率和更加多樣服務(wù)種類：Wi-Max 技術(shù)接入速度高達(dá) 70Mkbps，這種速度是傳統(tǒng)無線技術(shù)所無法企及的；Wi-Max 技術(shù)的拓展性更高，可以提高數(shù)據(jù)傳遞、音頻服務(wù)乃至視頻服務(wù)等多種多 媒體服務(wù)內(nèi)容。目前 Wi-Max 技術(shù)上海出于發(fā)展研發(fā)階段，但其當(dāng)前所展現(xiàn)的性能已經(jīng)引起廣泛的關(guān)注，相信一定能實(shí)現(xiàn)無需直接視距基站的超遠(yuǎn)距離無線通信。
3、安科瑞變電所運(yùn)維云平臺(tái)及硬件的選型
3.1、云平臺(tái)簡介
隨著*改革政策的逐步推進(jìn)和落實(shí)，普通線下運(yùn)維模式已無法滿足市場需求，迫切需要配套智能化線上運(yùn)維管理和服務(wù)平臺(tái)，安科瑞變電所運(yùn)維云平臺(tái)（AcrelCloud-1000）根據(jù)市場需求反饋，運(yùn)用互聯(lián)網(wǎng)和大數(shù)據(jù)技術(shù)，為電力運(yùn)維公司提供配套線上運(yùn)維服務(wù)，該平臺(tái)作為連接運(yùn)維單位和用電企業(yè)的紐帶，監(jiān)視用戶配電系統(tǒng)的運(yùn)行狀態(tài)和電量數(shù)據(jù)，為客戶提供更好的運(yùn)維服務(wù)，平臺(tái)提供系統(tǒng)總覽、電力數(shù)據(jù)監(jiān)測、電能質(zhì)量分析、用電統(tǒng)計(jì)分析和日/月/年電能統(tǒng)計(jì)報(bào)表、異常預(yù)警、事故報(bào)警和事件記錄、運(yùn)行環(huán)境監(jiān)測、運(yùn)維巡檢派單等功能，并支持多平臺(tái)、多終端數(shù)據(jù)訪問，
3.2、應(yīng)用場所：
（一）電力運(yùn)行維護(hù)企業(yè)；
（二）連鎖商業(yè)、門店；
（三）物業(yè)管理企業(yè)；
（四）集團(tuán)企業(yè)；
（五）院校主管單位；
（六）智慧社區(qū)，
3.3、平臺(tái)結(jié)構(gòu)
3.4、平臺(tái)主要功能
3.5、云平臺(tái)配置
現(xiàn)場硬件配置
應(yīng)用場合 | 型號(hào) | 功 能 |
高壓進(jìn)線 | AM5/AM5SE | 三段式過流/零序過流、過負(fù)荷保護(hù)（告警/跳閘）、PT斷線告警、三相一次重合閘、低頻減載、后加速過流、逆功率保護(hù) |
AEM96 | 三相電參量U、I、P、Q、S、PF、F測量，總正反向有功電能統(tǒng)計(jì)，正反向無功電能統(tǒng)計(jì)；2-31次分次諧波及總諧波含量分析、分相諧波及基波電參量（電壓、電流、功率）；電流規(guī)格3×1.5(6)A，有功電能精度0.5S級(jí),無功電能精度2級(jí) | |
ACR230EFLH | 三相（I、U、kW、kvar、kVA、kWh、Kvarh、Hz、cosΦ），四象限電能計(jì)量，THDu，THDi，2~31次各次諧波分量，CF（電壓波峰系數(shù)），THFF（波形因子），KF（電流K系數(shù)），εu(電壓不平衡度），εi(電流不平衡度）計(jì)算，電網(wǎng)電壓電流正、負(fù)、零序分量（含負(fù)序電流）測量，平均值，RS485/Modbus，大屏幕點(diǎn)陣式LCD圖形顯示，全中文菜單 | |
APM810 | 三相（I、U、kW、kvar、kWh、kvarh、Hz、cosΦ），零序電流In；四象限電能；電流、電壓不平衡度；負(fù)載電流柱狀圖顯示；66種報(bào)警類型及外部事件（SOE）各16條事件記錄，支持SD卡擴(kuò)展記錄；2-63次諧波；2DI+2DO RS485/Modbus；LCD顯示 | |
高壓出線 | AM5/AM5SE | 三段式過流/零序過流、過負(fù)荷保護(hù)（告警/跳閘）、PT斷線告警、三相一次重合閘、低頻減載、后加速過流、逆功率保護(hù) |
AEM96 | 三相電參量U、I、P、Q、S、PF、F測量，總正反向有功電能統(tǒng)計(jì)，正反向無功電能統(tǒng)計(jì)；2-31次分次諧波及總諧波含量分析、分相諧波及基波電參量（電壓、電流、功率）；電流規(guī)格3×1.5(6)A，有功電能精度0.5S級(jí),無功電能精度2級(jí) | |
APM810 | 三相（I、U、kW、kvar、kWh、kvarh、Hz、cosΦ），零序電流In；四象限電能；電流、電壓不平衡度；負(fù)載電流柱狀圖顯示；66種報(bào)警類型及外部事件（SOE）各16條事件記錄，支持SD卡擴(kuò)展記錄；2-63次諧波；2DI+2DO RS485/Modbus；LCD顯示 | |
ACR220EFL | 三相（I、U、kW、kvar、kWh、kvarh、Hz、cosΦ），RS485/Modbus，四象限電能，LCD顯示 | |
低壓進(jìn)線 | APM810 | 三相（I、U、kW、kvar、kWh、kvarh、Hz、cosΦ），零序電流In；四象限電能；電流、電壓不平衡度；負(fù)載電流柱狀圖顯示；66種報(bào)警類型及外部事件（SOE）各16條事件記錄，支持SD卡擴(kuò)展記錄；2-63次諧波；2DI+2DO RS485/Modbus；LCD顯示 |
ACR230EFLH | 三相（I、U、kW、kvar、kVA、kWh、Kvarh、Hz、cosΦ），四象限電能計(jì)量，THDu，THDi，2~31次各次諧波分量，CF（電壓波峰系數(shù)），THFF（波形因子），KF（電流K系數(shù)），εu(電壓不平衡度），εi(電流不平衡度）計(jì)算，電網(wǎng)電壓電流正、負(fù)、零序分量（含負(fù)序電流）測量，平均值，RS485/Modbus，大屏幕點(diǎn)陣式LCD圖形顯示，全中文菜單 | |
低壓出線 | AEM96 | 三相電參量U、I、P、Q、S、PF、F測量，總正反向有功電能統(tǒng)計(jì)，正反向無功電能統(tǒng)計(jì)；2-31次分次諧波及總諧波含量分析、分相諧波及基波電參量（電壓、電流、功率）；電流規(guī)格3×1.5(6)A，有功電能精度0.5S級(jí),無功電能精度2級(jí) |
APM810 | 三相（I、U、kW、kvar、kWh、kvarh、Hz、cosΦ），零序電流In；四象限電能；電流、電壓不平衡度；負(fù)載電流柱狀圖顯示；66種報(bào)警類型及外部事件（SOE）各16條事件記錄，支持SD卡擴(kuò)展記錄；2-63次諧波；2DI+2DO RS485/Modbus；LCD顯示 | |
ACR220EFL | 三相（I、U、kW、kvar、kWh、kvarh、Hz、cosΦ），RS485/Modbus，四象限電能，LCD顯示 | |
AEW100 | 三相電參量U、I、P、Q、S、PF、F測量，總正反向有功電能統(tǒng)計(jì)，總正反向無功電能統(tǒng)計(jì)；2-31次分次諧波及總諧波含量分析、分相諧波及基波電參量（電壓、電流、功率）；RS485接口、470MHz無線通訊、紅外通訊；電流規(guī)格3×1.5(6)A，有功電能精度1級(jí),無功電能精度2級(jí) | |
變壓器溫度監(jiān)測 | ARTM-8 | 8路溫度巡檢，熱電阻信號(hào)輸入，RS485接口，2路繼電器輸出 |
線纜剩余電流/溫度監(jiān)測 | ARCM300-J1/T4 | 1路剩余電流監(jiān)測，4路溫度監(jiān)測，1路繼電器輸出，事件記錄，LCD顯示，1路RS485/Modbus通訊 |
無線測溫 | ASD-320 | 一次動(dòng)態(tài)模擬圖、語音提示、帶電顯示及閉鎖、溫濕度數(shù)字控制、液晶顯示、分合閘、儲(chǔ)能、遠(yuǎn)方/就地、柜內(nèi)照明操作、人體感應(yīng)，無線測溫功能（標(biāo)配3點(diǎn)），RS485/Modbus |
ARTM-Pn | 可以單獨(dú)安裝在高壓柜、低壓抽屜柜內(nèi)，每臺(tái)裝置可以接收3、6、9、12、18個(gè)傳感器的數(shù)據(jù)，傳感器型號(hào)可選配ATE100、ATE200、ATE300。裝置帶有一路485接口，可將采集到的溫度數(shù)據(jù)上傳到監(jiān)控。 | |
ATC-200/400 | 一款帶有一路485接口的溫度收發(fā)器，可同時(shí)接收ATE100/200/300傳感器發(fā)射的數(shù)據(jù)并將采集到的數(shù)據(jù)上傳到監(jiān)控。 | |
ARTM-100 | 可以嵌入式安裝在高壓柜、低壓抽屜柜內(nèi)，每臺(tái)裝置可以接收240個(gè)傳感器的數(shù)據(jù)，可與ATE100、ATE200、ATE300三種傳感器選配使用。裝置帶有一路485接口、可選配一路以太網(wǎng)口，可將采集到的溫度數(shù)據(jù)上傳到監(jiān)控。 | |
環(huán)境溫濕度 | WHD96-22 | 測量并顯示控制2路溫度、2路濕度。 |
水浸 | RS-SJ-*-2 接觸式水浸傳感器 | 接觸式水浸傳感器，監(jiān)測變電所、電纜溝、控制室等場所積水情況，工作電源：DC 10-30V 工作溫度：-20℃~+60℃ 工作濕度：0%RH~80%RH 響應(yīng)時(shí)間：1s 繼電器輸出：常開觸點(diǎn) |
攝像機(jī) | CS-C5C-3B1WFR | 支持720P高清圖像，支持分辨率可達(dá)到130萬像素（1280*960）內(nèi)置麥克風(fēng)與揚(yáng)聲器具有語音雙向?qū)χv功能，支持螢石云互聯(lián)網(wǎng)服務(wù)，通過手機(jī)、PC等終端實(shí)現(xiàn)遠(yuǎn)程互動(dòng)和視頻觀看 |
煙霧傳感器 | BRJ-307 | 光電式煙霧傳感; 電源正極（DC 12V）：+12V 繼電器輸出：常開觸點(diǎn) |
門禁 | MC-58（常開型） | 常開型；感應(yīng)距離：30-50mm 材質(zhì)：鋅合金，銀灰色電度 干接點(diǎn)輸出 |
配套附件 | ARTU-K16 | 16路開關(guān)量輸入 |
KDYA-DG30-24K | 輸出 DC 24V ；24V電源 | |
KDYA-DG30-12K | 輸出 DC 12V；12V電源 | |
網(wǎng)關(guān) | ANet-YW1E2/2G | 1路10M/100M以太網(wǎng)口 2路RS485，1路2G（移動(dòng)）上傳通道，工作電源：24V直流 用于安科瑞電力運(yùn)維系統(tǒng)，支持能耗管理系統(tǒng) |
ANet-YW1E2/4G | 1路10M/100M以太網(wǎng)口 2路RS485，1路4g（全網(wǎng)通）上傳通道，工作電源：24V直流 用于安科瑞電力運(yùn)維系統(tǒng)，支持能耗管理系統(tǒng) | |
ANet-YW1E1 | 1路10M/100M以太網(wǎng)口 1路RS485,1路4G(移動(dòng)）上傳通道，工作電源：24V直流 僅支持采集點(diǎn)數(shù)100個(gè)點(diǎn)，用于安科瑞電力運(yùn)維系統(tǒng)，支持能耗管理系統(tǒng) | |
ANet-YW2E4 | 2網(wǎng)4串 工作電源：24V直流 用于安科瑞電力運(yùn)維系統(tǒng)，支持能耗管理系統(tǒng) | |
平臺(tái)系統(tǒng) | 變電所運(yùn)維云平臺(tái) | 平臺(tái)提供用戶概況、電力數(shù)據(jù)監(jiān)測、電能質(zhì)量分析、用電分析、日/月/年用能數(shù)據(jù)報(bào)表、異常事件報(bào)警和記錄、運(yùn)行環(huán)境監(jiān)測、設(shè)備臺(tái)賬、售電服務(wù)、運(yùn)維派單等功能，并支持多平臺(tái)、多終端數(shù)據(jù)訪問。 |
4、結(jié)束語
智能配網(wǎng)系統(tǒng)能提高配電的運(yùn)維管理水平和搶修效率，對各變電所的設(shè)備狀況與運(yùn)行環(huán)境進(jìn)行遠(yuǎn)程監(jiān)控與管理，實(shí)時(shí)、準(zhǔn)確地掌握配電房的運(yùn)行情況，及時(shí)對發(fā)生的問題做出應(yīng)對。智能配網(wǎng)綜合監(jiān)控系統(tǒng)的研究有利于提高變電所的運(yùn)行水平，同時(shí)也是國家未來電網(wǎng)智能配網(wǎng)發(fā)展方向。
參考文獻(xiàn)
