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技術(shù)文章

安科瑞變電所運維云平臺智能變電所運維系統(tǒng)的應(yīng)用

技術(shù)文章


【摘要】在信息化、智能化時代下,電力企業(yè)在發(fā)展的過程中逐漸實現(xiàn)了智能化電網(wǎng)的建設(shè),以借助智能化技術(shù)來確保電網(wǎng)的安全可靠運行,提高電力企業(yè)的經(jīng)濟效益。但是,在實際落實智能化變電站運行維護技術(shù)的過程中,依舊存在著一系列問題,致使難以確保智能電網(wǎng)的安全穩(wěn)定運行,且運維成本投入較 大,嚴(yán)重削弱了電力企業(yè)綜合效益的獲取,基于此,本文針對智能化變電站運行維護技術(shù)的具體應(yīng)用展開了研究與探討,以供參考。

  【關(guān)鍵詞】智能化變電站;運行維護平臺;技術(shù);應(yīng)用;分析;電力儀表;溫度監(jiān)測,網(wǎng)絡(luò)推廣

  前言

  基于智能電網(wǎng)下,對于電力企業(yè)而言,能夠借助其來實現(xiàn)智能化操作控制,并以電網(wǎng)運行信息的實施動態(tài)采集與共享來確保實現(xiàn)電網(wǎng)的安全可靠運行,進而在提高電力企業(yè)管理效率與經(jīng)濟效益提供了保障。然而,基于電力企業(yè)變電站運行維護這一管理環(huán)節(jié)下,在實際開展管理工作的過程中,一系列技術(shù)問題的呈現(xiàn)促使相應(yīng)運維管理工作的質(zhì)量與效益偏低,并影響到了電力系統(tǒng)的供電能力與供電質(zhì)量。因此,這就需要針對智能化變電站的運維管理工作,實現(xiàn)相應(yīng)運維技術(shù)的科學(xué)且完善落實。

1 當(dāng)前智能化變電站所呈現(xiàn)出的問題

  可靠性受到成脅?;谶@一類型變電站下,電子式互感器的應(yīng)用使得在實際運行的過程中會導(dǎo)致電網(wǎng)運行的可靠性受到威脅,加上高壓電磁場所帶來的影響作用,相應(yīng)電子互感器因此而存在受到影響的可能性。此外,光學(xué)互感器的使用在實際運行的過程中,會受到運行環(huán)境溫度等因素的影響,進而影響到了運行的穩(wěn)定性。安全性受到挑戰(zhàn)?;谥悄芑冸娬鞠到y(tǒng)下,雖然能夠為實現(xiàn)對變電站運行的動態(tài)監(jiān)管,但是,基于相應(yīng)共享網(wǎng)絡(luò)的搭建下,在進行信息傳遞與共享的過程中,IED容易受到攻擊,這就對變電站的安全可靠運行造成了影響??焖俦Wo受到影響。基于信息通訊與傳遞過程中,需要經(jīng)歷較為復(fù)雜的中間環(huán)節(jié),進而致使信息傳遞速度受限,這就導(dǎo)致快速保護系統(tǒng)難以實現(xiàn)保護動作的發(fā)出,進而因這一時間的拖延性致使快速保護受到影響。第四,安裝保護效果差。在實際安裝保護設(shè)備的過程中,需要在室外進行安裝,而室外環(huán)境則對該保護類型的設(shè)備產(chǎn)生影響,當(dāng)溫度控制不當(dāng)則就會導(dǎo)致保護設(shè)備失靈而影響到變電站的安全可靠運行。

2 落實智能化變電站運維技術(shù)所提出的要求

  基于智能化變電站下,在實際落實運維管理工作的過程中,提出了如下幾點要求:一,要求相應(yīng)的運維技術(shù)人員的技能水平達(dá)標(biāo),在強化對這一管理工作重視程度的基礎(chǔ)上,實現(xiàn)對各個管理子環(huán)節(jié)的把控;二,要確保設(shè)備系統(tǒng)的安全穩(wěn)定運行。這一要求貫穿于智能化變電站建設(shè)與運維管理工作的始終,要求在建設(shè)過程中嚴(yán)把設(shè)備質(zhì)量關(guān),確保系統(tǒng)的先進性與完善性,同時要按照相應(yīng)規(guī)定要求實現(xiàn)運維技術(shù)的規(guī)劃標(biāo)準(zhǔn)化落實;三,要實現(xiàn)培訓(xùn)工作的完善開展,確保相應(yīng)的運維技術(shù)人員要具備扎實的技術(shù)基礎(chǔ),并具備計算機等綜合知識能力,能夠滿足實際運維管理工作之需;第四,要實現(xiàn)對運維周期的科學(xué)制定。要針對運維周期進行科學(xué)劃定,并做好相應(yīng)上報工作,以確保實現(xiàn)預(yù)防性措施開展以規(guī)避智能化變電站所存在的故障風(fēng)險隱患。

3 實現(xiàn)智能化變電站運行維護技術(shù)完善落實的對策

3.1一次設(shè)備的運維技術(shù)

  基于智能化變電站下,因智能化技術(shù)的應(yīng)用促使系統(tǒng)設(shè)備具備了全新的技術(shù)特點,在實際落實運維管理工作的過程中,則就需要明確如下技術(shù)要點:針對設(shè)備開啟,基于微機與電子技術(shù)的應(yīng)用,只要結(jié)合相應(yīng)電力波形圖實現(xiàn)對電壓跳合閘的位置進行調(diào)整,并要明確定位相應(yīng)的時間以確保電壓的穩(wěn)定;基于微機技術(shù)下,其能夠?qū)崿F(xiàn)對設(shè)備運行狀態(tài)的檢測,并實現(xiàn)對相應(yīng)運行信息的處理,所以需要針對這一控制系統(tǒng)把握住應(yīng)用要點;基于自我檢測功能下,能夠?qū)崿F(xiàn)對斷路器系統(tǒng)實現(xiàn)實時監(jiān)控,并在發(fā)現(xiàn)故障問題時一時間發(fā)出警報,并向相應(yīng)維護人員提供相應(yīng)的位置故障信息等?;跀嗦菲髦悄芑到y(tǒng)的結(jié)構(gòu)下,在實際開展運維工作的過程中,針對智能開關(guān),需要確保二次設(shè)備監(jiān)控下各項信息數(shù)據(jù)的準(zhǔn)確性 ,進而為確保智能開關(guān)的可靠穩(wěn)定運行奠定基礎(chǔ)?;谝淮卧O(shè)備的結(jié)構(gòu)系統(tǒng)下,針對電子互感器的維修 ,要結(jié)合相應(yīng)設(shè)備的型號等來明確試修方法,以確保及時處理故障問題。

  3.2繼電保護校驗技術(shù)

  光纖技術(shù)下的信息傳輸。在變電站一次設(shè)備中,其采用的是光纖通訊技術(shù),能夠?qū)⒉杉男畔⑦M行就地轉(zhuǎn)化,進而實現(xiàn)數(shù)字化傳輸,而接收信息的這一監(jiān)管平臺同樣是以光纖技術(shù)的應(yīng)用來實現(xiàn)的;對于保護裝置而言,是借助網(wǎng)絡(luò)來接收這一數(shù)字量信息的,并實現(xiàn)相應(yīng)的監(jiān)控,以確保實現(xiàn)繼 電保護功能。數(shù)字化保護下具體測試方法的使用。針對繼電保護裝置而言,在實際落實相應(yīng)測試工作的過程中,需要嚴(yán)格遵守相應(yīng)的規(guī)范標(biāo)準(zhǔn)進行落實,在此過程中,所涉及到的技術(shù)設(shè)備為保護測試儀等 ,而采用的測試法為:一對一亦或是一對多,需要利用兩根光纖太網(wǎng)線,然后將相應(yīng)的檢測儀器與一臺或者是多臺檢測設(shè)備進行連接,進而實現(xiàn)相應(yīng)測試。

  3.3運行監(jiān)管的實現(xiàn)以及故障分析的落實

  基于這一變電站下,信息傳輸?shù)膶崿F(xiàn)需要借助光纖以太網(wǎng),進而借助網(wǎng)絡(luò)信息來實現(xiàn)自動化操作,并實現(xiàn)自動化監(jiān)測來及時明確故障問題。而相應(yīng)的變電站能夠借助這一網(wǎng)絡(luò)來實現(xiàn)信息的傳輸,并通過相應(yīng)故障顯示設(shè)備將信息內(nèi)容進行記錄,并實現(xiàn)相應(yīng)的監(jiān)控工作,與此同時,將信息傳輸?shù)胶笈_系統(tǒng)。而相應(yīng)傳感器能夠?qū)崿F(xiàn)信息的采集,在進行分析檢測后,針對所發(fā)現(xiàn)的故障問題發(fā)出警報,并將故障點的信息數(shù)據(jù)傳送給監(jiān)控平臺,進而為相應(yīng)維修人員一時間實現(xiàn)對故障問題解決提供了保障。

4安科瑞變電所運維云平臺及硬件的選型

4.1概述

AcrelCloud-1000變電所運維云平臺基于互聯(lián)網(wǎng)+、大數(shù)據(jù)、移動通訊等技術(shù)開發(fā)的云端管理平臺,滿足用戶或運維公司監(jiān)測眾多變電所回路運行狀態(tài)和參數(shù)、室內(nèi)環(huán)境溫濕度、電纜及母線運行溫度、現(xiàn)場設(shè)備或環(huán)境視頻場景等需求,實現(xiàn)數(shù)據(jù)一個中心,集中存儲、統(tǒng)一管理,方便使用,支持具有權(quán)限的用戶通過電腦、手機、PAD等各類終端鏈接訪問、接收報警,并完成有關(guān)設(shè)備日常和定期巡檢和派單等管理工作。

4.2應(yīng)用場所

適用于電信、金融、交通、能源、醫(yī)療衛(wèi)生、文體、教育科研、農(nóng)林水利、商業(yè)服務(wù)、公用事業(yè)、電子產(chǎn)業(yè)園等行業(yè)變配電運行維護系統(tǒng)的新建、擴建和改建。

4.3平臺結(jié)構(gòu)

IMG_256

變配電室裝設(shè)一套智能網(wǎng)關(guān),采集變電室智能設(shè)備的數(shù)據(jù),經(jīng)過協(xié)議轉(zhuǎn)換、壓縮加密后定時上傳或觸發(fā)式上傳平臺,平臺可完成對變配電室內(nèi)所有智能設(shè)備完成數(shù)據(jù)交換,能實時監(jiān)測變電站內(nèi)變壓器、斷路器等重要運行設(shè)備的運行狀態(tài);實時監(jiān)測變配電室內(nèi)各回路的運行數(shù)據(jù)及環(huán)境溫度等數(shù)字量;通訊管理單元與廠內(nèi)局域網(wǎng)連接,把數(shù)據(jù)傳至數(shù)據(jù)中心。

AcrelCloud-1000變電所運維云平臺提供用戶概況、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)報表、異常事件報警和記錄、運行環(huán)境監(jiān)測、設(shè)備維護、用戶報告、運維派單等功能,并支持多平臺、多終端數(shù)據(jù)訪問。

AcrelCloud-1000變電所運維云平臺系統(tǒng)可分為四層:即感知層、傳輸層、應(yīng)用層和展示層。

感知層:包含變電所安裝的多功能儀表、溫濕度監(jiān)測裝置、攝像頭、開關(guān)量采集裝置等。除攝像頭外,其它設(shè)備通過RS485總線接入現(xiàn)場智能網(wǎng)關(guān)RS485端口。

傳輸層:包含現(xiàn)場智能網(wǎng)關(guān)和交換機等設(shè)備。智能網(wǎng)關(guān)主動采集現(xiàn)場設(shè)備層設(shè)備的數(shù)據(jù),并可進行規(guī)約轉(zhuǎn)換,數(shù)據(jù)存儲,并通過交換機把數(shù)據(jù)上傳至服務(wù)器端口,網(wǎng)絡(luò)故障時數(shù)據(jù)可存儲在本地,待網(wǎng)絡(luò)恢復(fù)時從中斷的位置繼續(xù)上傳數(shù)據(jù),保證服務(wù)器端數(shù)據(jù)不丟失。

應(yīng)用層:包含應(yīng)用服務(wù)器和數(shù)據(jù)庫服務(wù)器,若變電所數(shù)量小于30個則應(yīng)用服務(wù)器和數(shù)據(jù)庫服務(wù)器可以合一配置。服務(wù)器需要具備固定IP地址,以接收各智能網(wǎng)關(guān)主動傳送過來的數(shù)據(jù)。

展示層:用戶通過手機、平板、電腦等多終端的方式訪問平臺信息。

4.4平臺功能

4.4.1實時監(jiān)測

一次圖點擊配電回路后可看用電明細(xì)數(shù)據(jù),可生成電力運行報表,可查詢各類電力參數(shù)、電壓、電流、功率、諧波等的歷史數(shù)據(jù)、環(huán)境數(shù)據(jù)監(jiān)測

4.4.2用能月報

用能月報支持用戶按總用電量、變電站名稱、變電站編號等查詢所管理站所的用電量,查詢跨度可設(shè)置為月。

4.4.3站點監(jiān)測

站點監(jiān)測包括概況、運行狀態(tài)、當(dāng)日事件記錄、當(dāng)日逐時用電曲線、用電概況。

4.4.4變壓器狀態(tài)

變壓器狀態(tài)支持用戶查詢所有或某個站所的變壓器功率、負(fù)荷率、等運行狀態(tài)數(shù)據(jù),支持按負(fù)荷率、功率等升、降序排名。

4.4.5電力運維

運維展示當(dāng)前用戶管理的有關(guān)變電所在地圖上位置及總量信息。

4.4.6配電圖

配電圖展示被選中的變電所的配電信息,配電圖顯示各回路的開關(guān)狀態(tài)、電流等運行狀態(tài)及信息,支持電壓、電流、功率等詳細(xì)運行參數(shù)查詢。

4.4.7視頻監(jiān)控

視頻監(jiān)控展示了當(dāng)前實時畫面(視頻直播),選中某一個變配電站,即可查看該變配電站內(nèi)視頻信息。

4.4.8電力運行報表

電力運行報表顯示選定站所選定設(shè)備各回路采集間隔運行參數(shù)和電能抄表的實時值及平均值行統(tǒng)計。

4.4.9故障報警

遙測、遙信報警(網(wǎng)頁及短信),報警上下限可設(shè)置,變電所運行環(huán)境(水浸、煙霧等)報警

4.4.10任務(wù)管理

任務(wù)管理頁面可以發(fā)布巡檢或消缺任務(wù),查看巡檢或消缺任務(wù)的狀態(tài)和完成情況,可以點擊查看任務(wù)查看具體的巡檢信息。

4.4.11用戶報告

用戶報告頁面主要用于對選定的變配電站自動匯總一個月的運行數(shù)據(jù),對變壓器負(fù)荷、配電回路用電量、功率因數(shù)、報警事件等進行統(tǒng)計分析,并列出在該周期內(nèi)巡檢時發(fā)現(xiàn)的各類缺陷及處理情況。

4.4.12 手機APP

3.12 APP支 電力運維手機支持“監(jiān)控系統(tǒng)"、“設(shè)備檔案"、“待辦事項"、“巡檢記錄"、“缺陷記錄"、“文檔管理"和“用戶報告"七大模塊,支持一次圖、需量、用電量、視頻、曲線、溫濕度、同比、環(huán)比、電能質(zhì)量、各種事件報警查詢,設(shè)備檔案查詢、待辦事件處理、巡檢記錄查詢、用戶報告、文檔管理等。

d90acff9296d76b833acb07b0e14b4a8c79f850e6ef7462092311a8e68f09b98e81f4414f1fbf7839dd5259dfb2ac

5.系統(tǒng)硬件配置

應(yīng)用場合

型號

圖片

功能

變電所運維云平臺

AcrelCloud-1000

平臺提供用戶概況、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)報表、異常事件報警和記錄、運行環(huán)境監(jiān)測、設(shè)備維護、用戶報告、運維派單等功能,并支持多平臺、多終端數(shù)據(jù)訪問

網(wǎng)關(guān)

ANet-2E4SM

4路RS485 串口,光耦隔離,2路以太網(wǎng)接口,支持ModbusRtu、ModbusTCP、DL/T645-1997、DL/T645-2007、CJT188-2004、OPC UA、ModbusTCP(主、從)、104(主、從)、建筑能耗、SNMP、MQTT;(主模塊)輸入電源:DC 12 V ~36 V 。支持4G擴展模塊,485擴展模塊。

擴展模塊ANet-485

M485模塊:4路光耦隔離RS485

擴展模塊ANet-M4G

M4G模塊:支持4G全網(wǎng)通

中壓進線

AM6-L

產(chǎn)品

三段式過流保護(帶方向、低壓閉鎖)、過負(fù)荷保護、PT斷線告警、逆功率保護、三相一次重合閘、低頻減載、檢同期、合環(huán)保護、斷路器失靈保護

APM810

產(chǎn)品

三相(I、U、kW、kvar、kWh、kvarh、Hz、cosΦ),零序電流In;四象限電能;實時及需量;電流、電壓不平衡度;負(fù)載電流柱狀圖顯示;66種報警類型及外部事件(SOE)各16條事件記錄,支持SD卡擴展記錄;2-63次諧波;2DI+2DO,RS485/Modbus;LCD顯示;

中壓進線

APView500

相電壓電流+零序電壓零序電流,電壓電流不平衡度,有功無功功率及電能、事件告警及故障錄波,諧波(電壓/電流63次諧波、63組間諧波、諧波相角、諧波含有率、諧波功率、諧波畸變率、K因子)、波動/閃變、電壓暫升、電壓暫降、電壓瞬態(tài)、電壓中斷、1024點波形采樣、觸發(fā)及定時錄波,波形實時顯示及故障波形查看,PQDIF格式文件存儲,內(nèi)存32G,16D0+22D1,通訊

2RS485+1RS232+1GPS,3以太網(wǎng)接口(+1維護網(wǎng)口)+1USB接口,支持U盤讀取數(shù)據(jù),支持61850協(xié)議。

中壓饋線

AM6-L

產(chǎn)品

三段式過流保護(帶方向、低壓閉鎖)、過負(fù)荷保護、PT斷線告警、逆功率保護、三相一次重合閘、低頻減載、檢同期、合環(huán)保護、斷路器失靈保護

APM810

產(chǎn)品

三相(I、U、kW、kvar、kWh、kvarh、Hz、cosΦ),零序電流In;四象限電能;實時及需量;電流、電壓不平衡度;負(fù)載電流柱狀圖顯示;66種報警類型及外部事件(SOE)各16條事件記錄,支持SD卡擴展記錄;2-63次諧波;2DI+2DO

RS485/Modbus;LCD顯示;

低壓進線 

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,正反向無功電能統(tǒng)計;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,無功電能精度2級;工作溫度:-10℃~+55℃;相對濕度:≤95不結(jié)露

低壓出線

AEM72

三相電參量U、1、P、Q、S、PF、F測量,總正反向有功電能統(tǒng)計,正反向無功電能統(tǒng)計;2-31次分次諧波及總諧波含量分析、低壓出線分相諧波及基波電參量(電壓、電流、功率);電流規(guī)格3x1.5(6)A,有功電能精度0.5S級,無功電能精度2級

ADW300

三相電參量U、I、P、Q、S、PF、F測量,有功電能計量(正、反向)、四象限無功電能 、總諧波含量、分次諧波含量(2~31次) ;A、B、C、N四路測溫;1路剩余電流測量;支持RS485/LoRa/2G/4G/NB;LCD顯示;有功電能精度:0.5S級(改造項目推薦)

無線測溫

ATE-400

O1CN01L1tL411VSf76DukQa_!!2945072652

合金片固定,CT感應(yīng)取電,啟動電流大于5A,測溫范圍-50-125℃,測量精度±1℃;傳輸距離空曠150米

ATC-600

兩種工作模式:終端、中繼。ATC600-Z做中繼透傳,ATC600-Z到ATC600-C的傳輸距離空曠1000m,ATC600-C可接收ATE系列傳感器、AHE等傳輸?shù)臄?shù)據(jù),1路485,2路報警出口。

環(huán)境溫濕度

WHD

產(chǎn)品

WHD溫濕度控制器產(chǎn)品主要用于中高壓開關(guān) 柜、端子箱、環(huán)網(wǎng)柜、箱變等設(shè)備內(nèi)部溫度和 濕度調(diào)節(jié)控制。工作電源:AC/DC 85~265V 工作溫度:-40.0℃~99.9℃ 工作濕度:0RH~99RH

水浸傳感器

RS-SJ-*-2

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)時間:1s 繼電器輸出:常開觸點。

攝像機

CS-C5C-3B1WFR

支持720P高清圖像,最高支持分辨率可達(dá)到130萬像素(1280*960)內(nèi)置麥克風(fēng)與揚聲器具有語音雙向?qū)χv功能,支持螢石云互聯(lián)網(wǎng)服務(wù),通過手機、PC等終端實現(xiàn)遠(yuǎn)程互動和視頻觀看。

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

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,干接點輸出。

配套附件

ARTU-K16

常開型;感應(yīng)距離:30-50mm 材質(zhì):鋅合金,銀灰色電度干接點輸出

KDYA-DG30-24K

IMG_256

輸出 DC 24V;24V電源

6 總結(jié)

  綜上,本文針對智能化變電站下相應(yīng)運維技術(shù)的應(yīng)用進行了具體的闡述與分析,在明確當(dāng)前這一變電站所存在問題的基礎(chǔ)上,針對對運維技術(shù)所提出的高要求,對智能化變電站下運維技術(shù)在系統(tǒng)的中的具體應(yīng)用進行了探討。在實際開展運維管理工作的過程中,借助運維技術(shù)下所提供的信息數(shù)據(jù)內(nèi)容,在提高運維人員能力素質(zhì)與強化對該項工作重視程度的基礎(chǔ)上,為實現(xiàn)運維管理工作開展并確保變電站的安全可靠運行提供了保障。

參考文獻(xiàn)

  1. 范富江,智能化變電站運行維護技術(shù)的應(yīng)用分析

  2. 趙宇,智能化變電站運行維護技術(shù)研究[J].現(xiàn)代商貿(mào)工業(yè),2014,08:171-172

  3. 企業(yè)微電網(wǎng)設(shè)計與應(yīng)用手冊.2020.06版.

[4] 安科瑞用戶變電站綜合自動化與運維解決方案.2020.05版.


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