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技術文章

某公司變電所運維云平臺的應用

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淮亞利

安科瑞電氣股份有限公司  上海 嘉定

1.項目概述

  某公司主要由外部引入兩條35KV線路,進入10KV高壓配電室,轉(zhuǎn)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(jīng)過變壓器后輸出供生產(chǎn)用電的0.4KV(即380V或220V)。

  其中3號配電室建成時間較晚,已配備了配電監(jiān)控系統(tǒng),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(jiān)控系統(tǒng),無法實時監(jiān)測高低壓配電回路的狀態(tài)。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(chǎn)生漏電導致線纜溫度升高,有發(fā)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(jiān)控裝置、通訊網(wǎng)絡和計算機軟件,實現(xiàn)供配電系統(tǒng)在運行過程中的數(shù)據(jù)采集、運行監(jiān)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(guī)范

GB/T 13462-2008電力變壓器經(jīng)濟運行

GB/T 5623-2008 產(chǎn)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(jié)能檢測技術通則

GB/T 17166 企業(yè)能源審計技術通則

GB/T 15587-2008 工業(yè)企業(yè)能源管理導則  

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戶用計量儀表數(shù)據(jù)傳輸技術條件

GB/T 19582-2008基于Modbus協(xié)議的工業(yè)自動化網(wǎng)絡規(guī)范

3.平臺結(jié)構(gòu)

  AcrelCloud-1000電力運維云平臺采用分層分布式結(jié)構(gòu)進行設計,詳細拓撲結(jié)構(gòu)如下:

  平臺可分為三層:即現(xiàn)場設備層、網(wǎng)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(nèi),主要用于存儲并顯示各種數(shù)據(jù),且任何一臺可以上網(wǎng)的手機、電腦均可以瀏覽變電所運維監(jiān)測云平臺的界面,可實現(xiàn)隨時隨地查看配電室現(xiàn)場各種電力參數(shù),并及時獲得報警信息的推送,達到“移動辦公”的目的。

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

  現(xiàn)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(jiān)測所在回路的電力參數(shù),并通過RS485總線接入現(xiàn)場智能網(wǎng)關,終將數(shù)據(jù)上傳至平臺,共平臺調(diào)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(shù),具有RS485通訊和470MHz無線通訊功能,方便用戶進行用電監(jiān)測、集抄和管理??伸`活安裝于配電柜內(nèi),實現(xiàn)對不同區(qū)域和不同負荷的分項電能計量,統(tǒng)計和分析。

AEW100尺寸圖

  AEW110系列無線通訊轉(zhuǎn)換器主要用于輔助RS485設備進行無線組網(wǎng),通過將通訊數(shù)據(jù)在RS485信號與無線信號之間互轉(zhuǎn),完成普通RS485設備的無線通訊。降低用戶通訊組網(wǎng)的施工成本與改造時間??膳cRS485通訊設備靈活安裝,實現(xiàn)局部通訊的無線組網(wǎng)。

外形尺寸(單位:mm)如下:

AEW110尺寸圖

  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(jiān)控探測器(以下簡稱探測器),是針對0.4kV以下的TT、TN系統(tǒng)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(shù)實施監(jiān)控和管理,從而預防電氣火災的發(fā)生,并實現(xiàn)了對多種電力參數(shù)的實時監(jiān)測,為能耗管理提供準確的數(shù)據(jù)。

  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(shù)字化,網(wǎng)絡化于一身,是建筑電氣火災預防監(jiān)控、系統(tǒng)絕緣老化預估等的理想選擇。

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

4平臺功能

  數(shù)據(jù)采集:通過間隔層設備實時采集現(xiàn)場各種電參數(shù)、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(tài)、變位信息、保護設備動作及復歸信息、及所用變系統(tǒng)的信息,0.4KV回路各電力參數(shù)的實時數(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)的存儲功能,以供查詢、分析、打印。

報警處理:若出現(xiàn)跳閘、過流、漏電等狀況,需及時報,用戶可通過電腦網(wǎng)站、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(shù)據(jù)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(tǒng)計:通過報表,可以方便分析及各回路運行參數(shù),形成運行日報、月報,電能統(tǒng)計日報、月報、年報。

5.項目總結(jié)

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

?實時集中監(jiān)測所有變電所用電情況、統(tǒng)一調(diào)度巡檢,線上線下聯(lián)動,提高運維效率、提高故障響應速度;

?實現(xiàn)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(shù)等如實還原,便于供配電值班監(jiān)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(shù)監(jiān)測,加強供配電系統(tǒng)安全可靠運行;并且平臺還可對供電運行故障實現(xiàn)預測和實時告警;

?實現(xiàn)對重點功能建筑供電的強化保障,對重點區(qū)域供配電容量負荷保障、供電連續(xù)性保障、電源質(zhì)量提升等進行提前調(diào)配和防范;

?實現(xiàn)對電能使用的實時監(jiān)測和對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。

  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(wǎng)關、移動互聯(lián)及大數(shù)據(jù)分析技術,實現(xiàn)用戶側(cè)變配電所的24小時無人值守,監(jiān)測各配電回路運行狀態(tài),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!

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