淺談建設(shè)智能配電房的解決方案

時間：2020-09-04作者：江蘇安科瑞電器制造有限公司瀏覽：98

摘要:智能配電房是配電網(wǎng)自動化的關(guān)鍵環(huán)節(jié)，通過對智能配電房的總體建設(shè)方案和具體

建設(shè)思路的分析，提出整合了SCADA(數(shù)據(jù)采集與監(jiān)視控制系統(tǒng))系統(tǒng)、安防系統(tǒng)、門禁系統(tǒng)、環(huán)境監(jiān)測系統(tǒng)以及一次設(shè)備狀態(tài)監(jiān)測管理系統(tǒng)的智能配電房建設(shè)方案。

關(guān)鍵詞:智能配電房;配電自動化;建設(shè)方案

引言

近10年我國的配電自動化技術(shù)**了長足進(jìn)步，一開始就地控制(重合器、重合分段器、重合閘+自動配電開關(guān))的FA(饋線自動化)，發(fā)展為通信及主站集中監(jiān)控和故障處理(配電SCADA+FA)的DA(配電自動化)、基于GIS離線配電管理的DMS(配電管理系統(tǒng))、實(shí)時DA與基于GIS配電管理相集成的DA/DMS等多種基本功能模式。配電自動化系統(tǒng)的完善和發(fā)展，在促進(jìn)電力企業(yè)安全生產(chǎn)、安全供電、管理進(jìn)步、客戶服務(wù)等方面，**了較好的效果。

與此同時，配電自動化系統(tǒng)也存在很多問題，主要表現(xiàn)在以下方面：

(1)系統(tǒng)功能設(shè)計(jì)單一;(2)系統(tǒng)集成中存在孤島，信息不能共享，使配電自動化系統(tǒng)難以發(fā)揮作用;(3)設(shè)備選擇盲目求新，無法**整體優(yōu)化的效果;(4)系統(tǒng)結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)缺乏統(tǒng)籌兼顧，從而影響應(yīng)用效果;(5)系統(tǒng)功能設(shè)計(jì)重系統(tǒng)、輕客戶，重技術(shù)、輕管理，重形式、輕實(shí)效，難以發(fā)揮應(yīng)有的作用;

1 智能配電房總體建設(shè)方案

基于我國配電網(wǎng)設(shè)備基礎(chǔ)和配電網(wǎng)架構(gòu)的現(xiàn)狀，規(guī)劃建設(shè)具有配電自動化水平的主干線路配電房，應(yīng)充分考慮如下因素：

(1)主干線路配電房應(yīng)合理分段，有效縮小故障停電范圍;(2)主干線路開關(guān)支持遠(yuǎn)方遙控操作，有效縮短主干線路故障處理時間;(3)配電房自動化技術(shù)要避免系統(tǒng)功能設(shè)計(jì)單一，自動化系統(tǒng)、安防系統(tǒng)等孤島建設(shè)而使信息不能共享的問題;(4)配電房自動化設(shè)備要具有較高的性價比、較實(shí)用的功能，并具有開放的系統(tǒng)集成功能;(5)要充分考慮運(yùn)行維護(hù)方便，減小設(shè)備體積，進(jìn)行模塊化設(shè)計(jì)，便于具有通信和自動化基礎(chǔ)的人員維護(hù)管理，從而達(dá)到減員增效的目的;

智能配電房主要功能如下：

(1)配電SCADA功能;(2)支持主干網(wǎng)接地故障監(jiān)測，主站可以實(shí)現(xiàn)故障定位;大幅縮短故障處理時間。(3)支持配網(wǎng)短路故障監(jiān)測，主站可以實(shí)現(xiàn)故障定位;(4)支持配電房視頻監(jiān)控;(5)支持配電房門禁管理;(6)光纖通信主干點(diǎn)可支持其他通信方式接入;

2智能配電房具體建設(shè)思路

智能配電房建設(shè)需考慮智能配電網(wǎng)自動化發(fā)展的要求，并能夠提高配電網(wǎng)設(shè)備使用的生命周期，實(shí)現(xiàn)對設(shè)備故障的提前預(yù)警，快速實(shí)現(xiàn)配電網(wǎng)故障定位，縮短故障處理時間，從而提高設(shè)備的運(yùn)行管理水平。

2.1配電綜合主站

(1)建設(shè)配電SCADA系統(tǒng)。(2)建設(shè)安防、門禁管理系統(tǒng)。(3)建設(shè)環(huán)境監(jiān)測系統(tǒng)。(4)建設(shè)一次設(shè)備狀態(tài)監(jiān)測管理系統(tǒng)。

2.2自動化通信系統(tǒng)

(1)通信組網(wǎng)采用EPON光纖通信方案。(2)主干配電房作為光纖通信主干點(diǎn)，可支持其他通信方式接入。(3)終端支持GPRS通信。(4)通信支持圖像傳輸。(5)終端支持RS485，Canbus總線等現(xiàn)場總線，可方便智能傳感器的接人和擴(kuò)展。(6)終端及主站支持以太網(wǎng)(Ethemet)接人技術(shù)，接人IP攝像機(jī)。

2.3配電網(wǎng)監(jiān)控

(1)實(shí)現(xiàn)配電網(wǎng)“遙測、遙信、遙控”功能。大幅縮短故障停電時間。(2)實(shí)現(xiàn)遙控操作，減少運(yùn)行人員操作次數(shù)，降低運(yùn)行人員工作強(qiáng)度。

2.4配電房安防功能

(1)采用IP攝像機(jī)技術(shù)，取消DVR硬盤錄像，大幅降低建設(shè)成本，提高系統(tǒng)可靠性，減少維護(hù)工作量。(2)實(shí)現(xiàn)站房開門時進(jìn)入人員的拍照上傳，遠(yuǎn)方遙視站房操作人員的操作、設(shè)備運(yùn)行狀態(tài)，消防報(bào)警、水浸報(bào)警等異常情況的拍照上傳和遠(yuǎn)方遙視等功能。(3)IP攝像機(jī)通過以太網(wǎng)連接到光網(wǎng)絡(luò)單元(ONU)設(shè)備，采用EPON方案接入到主站;主站通過特定IP可以直接與攝像頭通信，進(jìn)行視頻監(jiān)視與控制。由于IP攝像頭分配了對應(yīng)的IP地址，當(dāng)在主站對攝像頭進(jìn)行實(shí)時視頻監(jiān)控時，不會影響主站與DTU終端的正常通信。(4)DTU檢測到配電房門開信號、消防報(bào)警信號、水浸報(bào)警信號時，通過網(wǎng)絡(luò)向IP攝像頭發(fā)出抓拍等命令。

2.5配電房環(huán)境監(jiān)控功能

(1)監(jiān)測站房溫度、濕度。(2)監(jiān)測站房煙感、水浸等傳感器信號。(3)DTU根據(jù)采集到的配電房內(nèi)溫濕度及對應(yīng)限值，自動控制配電房內(nèi)的風(fēng)機(jī)和除濕設(shè)備。(4)DTU檢測到水浸信號、煙感信號等開關(guān)量變化時，產(chǎn)生SOE事件向主站報(bào)告。

2.6配電房門禁功能

(1)站房門口可安裝感應(yīng)IC卡讀卡器，電子鎖采用通電開陰極鎖，配合門上的機(jī)械鎖使用，刷卡后門鎖自動打開，設(shè)備故障時可用鑰匙打開。(2)門讀卡器可記錄運(yùn)行人員巡查站房情況，便于運(yùn)行管理。(3)可實(shí)時監(jiān)測站房門的開啟狀態(tài)，當(dāng)門鎖被異常開啟時(如外力破壞、門鎖故障)，終端將實(shí)現(xiàn)現(xiàn)場報(bào)警(警號報(bào)警)并通過通信網(wǎng)絡(luò)向管理中心傳送報(bào)警信息。(4)門禁系統(tǒng)可加強(qiáng)站房運(yùn)行管理，便于對進(jìn)入站房安裝調(diào)試的人員進(jìn)行有效地管理，區(qū)分運(yùn)行巡查人員和短時安裝調(diào)試人員的進(jìn)人權(quán)限。

2.7開關(guān)柜等一次設(shè)備的狀態(tài)監(jiān)控功能

(1)監(jiān)測開關(guān)電纜頭溫度，預(yù)防電纜頭因接觸不良而發(fā)熱。(2)監(jiān)測SF。開關(guān)的壓力接點(diǎn)信號，上傳SF。失壓報(bào)警信息。(3)監(jiān)測配變油溫接點(diǎn)信號，上傳配變溫度越限信息。(4)監(jiān)測開關(guān)柜內(nèi)的溫度，自動控制開關(guān)柜內(nèi)的加熱設(shè)備，以防止凝露。(5)監(jiān)測開關(guān)分合閘次數(shù)。通過將開關(guān)分合閘輔助接點(diǎn)接入，實(shí)現(xiàn)每次開關(guān)分合閘動作時，自動統(tǒng)計(jì)動作次數(shù)。(6)監(jiān)測開關(guān)分合閘時間。通過計(jì)算開關(guān)分合閘操作控制接點(diǎn)輸出至對應(yīng)開關(guān)分合閘輔助接點(diǎn)返回的時間差，統(tǒng)計(jì)開關(guān)每次分合閘操作的時間。(7)監(jiān)測開關(guān)開斷電流，通過統(tǒng)計(jì)開關(guān)分閘操作時的開斷電流，建立開關(guān)設(shè)備電磨損的基礎(chǔ)數(shù)據(jù)。

2.8數(shù)據(jù)發(fā)掘功能

(1)建立包括：溫度數(shù)據(jù)、投運(yùn)時間、運(yùn)行負(fù)荷、檢修記錄、事故記錄等在內(nèi)的一次設(shè)備運(yùn)行數(shù)據(jù)庫。(2)利用一次設(shè)備監(jiān)測歷史數(shù)據(jù)統(tǒng)計(jì)，建立一次設(shè)備運(yùn)行狀態(tài)監(jiān)測、一次設(shè)備故障早期判斷及一次設(shè)備失效模型。

3安科瑞配電室環(huán)境監(jiān)控系統(tǒng)的介紹與選型

3.1簡介

安科瑞電氣股份有限公司根據(jù)配電室實(shí)際情況，結(jié)合多年的變電站和配電室的運(yùn)行管理經(jīng)驗(yàn)，*了安科瑞配電室綜合監(jiān)控系統(tǒng)，實(shí)現(xiàn)了智能開關(guān)柜運(yùn)行監(jiān)控、高壓開關(guān)柜帶電顯示、電流電壓等負(fù)載運(yùn)行監(jiān)控、母線測溫監(jiān)測、電纜測溫監(jiān)測、環(huán)境監(jiān)測、有害氣體監(jiān)測、安防監(jiān)控、采暖通風(fēng)、門禁、燈光、風(fēng)機(jī)、除濕機(jī)、空調(diào)控制等功能。實(shí)現(xiàn)動力環(huán)境各數(shù)據(jù)的檢測與設(shè)備控制，實(shí)現(xiàn)動力環(huán)境優(yōu)化，避免運(yùn)行環(huán)境的失控導(dǎo)致配電設(shè)備運(yùn)行故障，保證維護(hù)人員安全，延長設(shè)備使用壽命，減少配電室粗放式管理導(dǎo)致成本過高，同時實(shí)現(xiàn)配電動力環(huán)境的分布式遠(yuǎn)程管理。

3.2系統(tǒng)功能

3.2.1 通信管理

安科瑞智能配電室綜合監(jiān)控系統(tǒng)可以完成對整個配電室范圍內(nèi)的通信設(shè)備進(jìn)行管理、添加、刪除、控制和數(shù)據(jù)的實(shí)時監(jiān)測。

3.2.2實(shí)時監(jiān)測

安科瑞智能配電室綜合監(jiān)控系統(tǒng)人機(jī)界面友好，能夠顯示配電室設(shè)備的運(yùn)行狀態(tài)，實(shí)時監(jiān)測配電室環(huán)境參數(shù)信息，如視頻、溫度、濕度、漏水/水浸、水位、有害氣體和電參量等。實(shí)時顯示有關(guān)故障、告警等信息。

3.2.3 數(shù)據(jù)查詢

在人機(jī)界面中，可以直接查看配電室個設(shè)備的運(yùn)行數(shù)據(jù)。

3.2.4曲線查詢

在曲線查詢界面，可以直接查看遙測參量曲線，包括溫度、濕度、水位、有害氣體、電壓、電流等曲線。

3.2.5運(yùn)行報(bào)表

查詢配電室內(nèi)設(shè)備的運(yùn)行數(shù)據(jù)報(bào)表，包括日報(bào)表、月報(bào)表、年報(bào)表和查詢報(bào)表等。

3.2.6實(shí)時告警

科瑞智能配電室綜合監(jiān)控系統(tǒng)具有實(shí)時告警功能，系統(tǒng)能夠?qū)ε潆娛覝囟?、濕度、有害氣體、設(shè)備故障或通信故障等事件發(fā)出告警。告警如右圖所示：

3.2.7 歷史事件查詢

安科瑞智能配電室綜合監(jiān)控系統(tǒng)能夠?qū)Ξa(chǎn)生的所有事件記錄進(jìn)行存儲和管理，方便用戶對系統(tǒng)事件和進(jìn)行歷史追溯、查詢統(tǒng)計(jì)、事故分析。

3.2.8 用戶權(quán)限管理

為**系統(tǒng)安全穩(wěn)定運(yùn)行，設(shè)置了用戶權(quán)限管理功能。通過用戶權(quán)限管理能夠防止未經(jīng)授權(quán)的操作(如遙控的操作，數(shù)據(jù)庫修改等)?？梢远x不同級別用戶的登錄名、密碼及操作權(quán)限，為系統(tǒng)運(yùn)行、維護(hù)、管理提供可靠的安全**。

3.2.9網(wǎng)絡(luò)拓?fù)鋱D

安科瑞智能配電室綜合監(jiān)控系統(tǒng)支持實(shí)時監(jiān)視接入系統(tǒng)的各設(shè)備的通信狀態(tài)，能夠完整的顯示整個系統(tǒng)網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)?？稍诰€診斷設(shè)備通信狀態(tài)，發(fā)生網(wǎng)絡(luò)異常時能自動在界面上顯示故障設(shè)備或元件及其故障部位。

3.2.10遙控操作

安科瑞智能配電室綜合監(jiān)控系統(tǒng)可以對整個配電系統(tǒng)范圍內(nèi)的設(shè)備進(jìn)行遠(yuǎn)程遙控操作。

4結(jié)束語

智能配電房系統(tǒng)有效地整合了電力系統(tǒng)的SCADA系統(tǒng)、安防系統(tǒng)、門禁系統(tǒng)、環(huán)境監(jiān)測系統(tǒng)及一次設(shè)備狀態(tài)監(jiān)測管理系統(tǒng)。其建設(shè)為實(shí)現(xiàn)較加智能和較高質(zhì)量的電力供應(yīng)提供了可靠的實(shí)驗(yàn)平臺和理論探索。

參考文獻(xiàn)：

[1]陳堂.配電系統(tǒng)及其自動化技術(shù){M}.中國電力出版社，2004.

[2]楊東.智能配電房的建設(shè)方案分析.電力安全技術(shù) ，2015.

[3] 安科瑞Acrel-2000EB配電室綜合監(jiān)控系統(tǒng)2020.04版.

 



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