摘要：隨著經濟和科技水平的快速發(fā)展，大型建筑變電所、配電房數量較多，分布區(qū)域廣，配電運維部門人員對配電房的運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，對配電房內設備運行狀況無法實時監(jiān)測，設備故障或隱患不能得到及時有效的處理，可能導致事故影響擴大，造成嚴重經濟損失和巨大停電影響。
關鍵詞：智能配網；電力監(jiān)控運維自動化系統(tǒng)；電氣火災監(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、運行和管理等環(huán)節(jié)的自動化程度不斷提高，尤其是智能模式技術的推廣，使得電力系統(tǒng)的配網實現了智能化系統(tǒng)控制，智能化新技術推動了配網建設和管理系統(tǒng)的智能化，促進了我國電力系統(tǒng)跨越式發(fā)展。文章以電力系統(tǒng)配網智能化系統(tǒng)的建設和智能模式技術兩方面的應用為出發(fā)點，對自動化配網的智能模式技術進行了技術分析和探討，能夠為新技術的研發(fā)提供借鑒參考價值。
1、設計原則
智能配網系統(tǒng)設計遵循性能穩(wěn)定可靠、分層分布、經濟實用的原則，并綜合考慮施工、維護及操作等綜合因素。一，穩(wěn)定可靠。系統(tǒng)的設計應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據的準確性、完整性和一 致性，并具備迅速恢復的功能；二，分層分布式。對于各區(qū)供配電自動化建設，宜推行分層分布式系統(tǒng)，充分應用現場總 線等通信技術解決樓宇內數據交換問題；三，經濟實用。充分考慮用戶實際需要和信息技術發(fā)展趨勢，根據現場環(huán)境，設計選用功能適合現場情況、符合用戶要求的系統(tǒng)配置方案，實現性能價格比，以便節(jié)約工程投資，同時保證系統(tǒng)功能實施的需求。
2、智能配網系統(tǒng)組成
2.1、系統(tǒng)設計機制
系統(tǒng)充分考慮業(yè)務系統(tǒng)的信息安全和權限設置，針對基于 平臺定制和開發(fā)的業(yè)務系統(tǒng)，支持按照“部門、角色、工作組、個人”多種范圍進行*和權限控制，可以對于系統(tǒng)內部的所 有操作及處理權限進行*，也可以針對記錄級別進行*的 細化和完善。確保了系統(tǒng)具有高的可靠性，提升了系統(tǒng)的權限控制的靈活性。系統(tǒng)提供細致、有效的機制、日志機制和審計機制，在設計上嚴格遵循國家有關信息系統(tǒng)保密標準的各項要求，提供包括完善的保障機制，對文件的網絡傳輸和存儲也要采取相應的措施。系統(tǒng)在設計上保證 Web 應用系統(tǒng)的程序和數據， 即保證 Web 服務器和數據庫；保證 Web 應用系統(tǒng)中各種 資源的合法訪問，即合理分配用戶角色和角色權限；保證用戶 根據自己的權限范圍來訪問系統(tǒng)的網絡資源，從而保證網絡資源受控、合法地使用；保證 Web 應用系統(tǒng)能夠檢測被動攻擊和 抵御主動攻擊，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)的主要操作等進行日志記錄。對各接口系統(tǒng)數據交換進行正常運行、警告、報警和出錯信息進行日志記錄和分級管理，并提供各級管理員的日志查詢、日志搜索和日志統(tǒng)計分析功能。
2.2、電氣火災監(jiān)控系統(tǒng)
在變電所有可能導致火災隱患的配電回路中配置安裝測溫 式電氣火災監(jiān)控探測器，并且在每個回路的每個相線配置溫度 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 隨時監(jiān)測用電回路溫度、電流變化信息，及時上傳用電信息給 上層設備。各變電所區(qū)域子站均設置自成體系的電氣火災監(jiān)控系統(tǒng)，值班人員除了通過管理設置的電氣火災監(jiān)視計算機 圖文系統(tǒng)掌握整個供電系統(tǒng)剩余電流情況外，也通過云平臺的巡檢下單，在巡檢到各個變電所時通過電氣火災監(jiān)控主機對變 電所剩余電流情況進行更深的檢視。如有異常情況，立刻觸發(fā)聲光報警，通知運維工作人員及時做出反應。
2.3、Wi-Max 技術的應用
Wi-Max 技術是無線通信技術中的一種新技術，簡單來說可以把它看作 Wi-Fi 技術的升級版本，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，如在偏遠山區(qū)架設電網，就難以實現電網信息的及時采集和處理，因此信息傳輸距離長達 50 公里的Wi-Max 技術在智能配網中的應用 前景就更加有潛力了，更遠的信息傳輸距離意味著更少的基站數量，也就代表著更少的建造和維護成本。除信息傳輸距離更遠外，Wi-Max 技術還擁有更快的信息傳遞速率和更加多樣服務種類：Wi-Max 技術接入速度高達 70Mkbps，這種速度是傳統(tǒng)無線技術所無法企及的；Wi-Max 技術的拓展性更高，可以提高數據傳遞、音頻服務乃至視頻服務等多種多 媒體服務內容。目前 Wi-Max 技術上海出于發(fā)展研發(fā)階段，但其當前所展現的性能已經引起廣泛的關注，相信一定能實現無需直接視距基站的超遠距離無線通信。
3、安科瑞變電所運維云平臺及硬件的選型
3.1、云平臺簡介
隨著*改革政策的逐步推進和落實，普通線下運維模式已無法滿足市場需求，迫切需要配套智能化線上運維管理和服務平臺，安科瑞變電所運維云平臺（AcrelCloud-1000）根據市場需求反饋，運用互聯網和大數據技術，為電力運維公司提供配套線上運維服務，該平臺作為連接運維單位和用電企業(yè)的紐帶，監(jiān)視用戶配電系統(tǒng)的運行狀態(tài)和電量數據，為客戶提供更好的運維服務，平臺提供系統(tǒng)總覽、電力數據監(jiān)測、電能質量分析、用電統(tǒng)計分析和日/月/年電能統(tǒng)計報表、異常預警、事故報警和事件記錄、運行環(huán)境監(jiān)測、運維巡檢派單等功能，并支持多平臺、多終端數據訪問，
3.2、應用場所：
（一）電力運行維護企業(yè)；
（二）連鎖商業(yè)、門店；
（三）物業(yè)管理企業(yè)；
（四）集團企業(yè)；
（五）院校主管單位；
（六）智慧社區(qū)，
3.3、平臺結構
3.4、平臺主要功能
3.5、云平臺配置
現場硬件配置
應用場合 | 型號 | 功 能 |
高壓進線 | AM5/AM5SE | 三段式過流/零序過流、過負荷保護（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 |
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 | |
ACR230EFLH | 三相（I、U、kW、kvar、kVA、kWh、Kvarh、Hz、cosΦ），四象限電能計量，THDu，THDi，2~31次各次諧波分量，CF（電壓波峰系數），THFF（波形因子），KF（電流K系數），εu(電壓不平衡度），εi(電流不平衡度）計算，電網電壓電流正、負、零序分量（含負序電流）測量，平均值，RS485/Modbus，大屏幕點陣式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 | |
高壓出線 | AM5/AM5SE | 三段式過流/零序過流、過負荷保護（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 |
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 | |
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 | |
ACR220EFL | 三相（I、U、kW、kvar、kWh、kvarh、Hz、cosΦ），RS485/Modbus，四象限電能，LCD顯示 | |
低壓進線 | 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 |
ACR230EFLH | 三相（I、U、kW、kvar、kVA、kWh、Kvarh、Hz、cosΦ），四象限電能計量，THDu，THDi，2~31次各次諧波分量，CF（電壓波峰系數），THFF（波形因子），KF（電流K系數），εu(電壓不平衡度），εi(電流不平衡度）計算，電網電壓電流正、負、零序分量（含負序電流）測量，平均值，RS485/Modbus，大屏幕點陣式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，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 |
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 | |
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，總正反向無功電能統(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）；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,無功電能精度2級 | |
變壓器溫度監(jiān)測 | ARTM-8 | 8路溫度巡檢，熱電阻信號輸入，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 | 一次動態(tài)模擬圖、語音提示、帶電顯示及閉鎖、溫濕度數字控制、液晶顯示、分合閘、儲能、遠方/就地、柜內照明操作、人體感應，無線測溫功能（標配3點），RS485/Modbus |
ARTM-Pn | 可以單獨安裝在高壓柜、低壓抽屜柜內，每臺裝置可以接收3、6、9、12、18個傳感器的數據，傳感器型號可選配ATE100、ATE200、ATE300。裝置帶有一路485接口，可將采集到的溫度數據上傳到監(jiān)控。 | |
ATC-200/400 | 一款帶有一路485接口的溫度收發(fā)器，可同時接收ATE100/200/300傳感器發(fā)射的數據并將采集到的數據上傳到監(jiān)控。 | |
ARTM-100 | 可以嵌入式安裝在高壓柜、低壓抽屜柜內，每臺裝置可以接收240個傳感器的數據，可與ATE100、ATE200、ATE300三種傳感器選配使用。裝置帶有一路485接口、可選配一路以太網口，可將采集到的溫度數據上傳到監(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，支持分辨率可達到130萬像素（1280*960）內置麥克風與揚聲器具有語音雙向對講功能，支持螢石云互聯網服務，通過手機、PC等終端實現遠程互動和視頻觀看 |
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；感應距離：30-50mm 材質：鋅合金，銀灰色電度 干接點輸出 |
配套附件 | ARTU-K16 | 16路開關量輸入 |
KDYA-DG30-24K | 輸出 DC 24V ；24V電源 | |
KDYA-DG30-12K | 輸出 DC 12V；12V電源 | |
網關 | ANet-YW1E2/2G | 1路10M/100M以太網口 2路RS485，1路2G（移動）上傳通道，工作電源：24V直流 用于安科瑞電力運維系統(tǒng)，支持能耗管理系統(tǒng) |
ANet-YW1E2/4G | 1路10M/100M以太網口 2路RS485，1路4g（全網通）上傳通道，工作電源：24V直流 用于安科瑞電力運維系統(tǒng)，支持能耗管理系統(tǒng) | |
ANet-YW1E1 | 1路10M/100M以太網口 1路RS485,1路4G(移動）上傳通道，工作電源：24V直流 僅支持采集點數100個點，用于安科瑞電力運維系統(tǒng)，支持能耗管理系統(tǒng) | |
ANet-YW2E4 | 2網4串 工作電源：24V直流 用于安科瑞電力運維系統(tǒng)，支持能耗管理系統(tǒng) | |
平臺系統(tǒng) | 變電所運維云平臺 | 平臺提供用戶概況、電力數據監(jiān)測、電能質量分析、用電分析、日/月/年用能數據報表、異常事件報警和記錄、運行環(huán)境監(jiān)測、設備臺賬、售電服務、運維派單等功能，并支持多平臺、多終端數據訪問。 |
4、結束語
智能配網系統(tǒng)能提高配電的運維管理水平和搶修效率，對各變電所的設備狀況與運行環(huán)境進行遠程監(jiān)控與管理，實時、準確地掌握配電房的運行情況，及時對發(fā)生的問題做出應對。智能配網綜合監(jiān)控系統(tǒng)的研究有利于提高變電所的運行水平，同時也是國家未來電網智能配網發(fā)展方向。
參考文獻
