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淺析配電室智能監(jiān)控系統(tǒng)的設(shè)計與實踐探索

點擊次數(shù):389 更新時間:2023-10-26

韓歡慶

安科瑞電氣股份有限公司 上海嘉定 201801

摘要:配電室智能監(jiān)控系統(tǒng)設(shè)計,引起供電部門重視,借助科學技術(shù),加大配電室智能監(jiān)控系統(tǒng)設(shè)計創(chuàng)新力度,改變?nèi)斯ぶ凳?、單一化電力監(jiān)控方式,注重完整化的配電室綜合監(jiān)控系統(tǒng)創(chuàng)設(shè),從而滿足現(xiàn)代社會發(fā)展要求。

關(guān)鍵詞:配電室;智能監(jiān)控;系統(tǒng)設(shè)計;實踐針對配電室智能監(jiān)控系統(tǒng)設(shè)計及實踐應用分析,本文主要選擇中航技總號廠房配電室電力監(jiān)控系統(tǒng)為研究對象。而在創(chuàng)新研發(fā)過程中,主要借助互聯(lián)網(wǎng)、物聯(lián)網(wǎng)、云平臺、大數(shù)據(jù)、智能電網(wǎng)等技術(shù),共建綜合化配電室監(jiān)控平臺,使總號配電室電力信息等數(shù)據(jù),借助通信監(jiān)控主機直接傳輸?shù)街行谋O(jiān)控室對系統(tǒng)內(nèi)部各功能分配任務,從而實現(xiàn)了配電室“無人值守"目的。

1配電室智能監(jiān)控系統(tǒng)總體化設(shè)計

1.1系統(tǒng)組成

在配電室智能監(jiān)控系統(tǒng)總體化設(shè)計過程中,主要是以移動通訊網(wǎng)絡為載體,目的就是便于對變電站等實時監(jiān)測與控制。其中,GPRS通訊模塊成為主體操作系統(tǒng),可以結(jié)合配電室內(nèi)部結(jié)構(gòu)及各領(lǐng)域應用需求綜合分析,使系統(tǒng)終端上的信息數(shù)據(jù)及時上傳到主站,再由主站把系統(tǒng)內(nèi)的信息數(shù)據(jù)及時發(fā)送到各模塊功能中,整個操作流程較明確,還確保信息數(shù)據(jù)傳輸質(zhì)量與效率。同時,在總體化設(shè)計環(huán)節(jié)中,還能便于工作人員對系統(tǒng)內(nèi)表面整體結(jié)構(gòu)、所包含的模塊等全部掌握,只需要考慮到各領(lǐng)域應用需求,就可完成配電室智能監(jiān)控系統(tǒng)總體化設(shè)計,同時系統(tǒng)應用效率有顯著提升。

1.2軟件設(shè)計

從配電室智能監(jiān)控系統(tǒng)整體情況分析,該系統(tǒng)內(nèi)部結(jié)構(gòu)較為復雜,所包括的模塊也比較多,各模塊既單獨存在,又相互影響,在系統(tǒng)實際運行環(huán)節(jié)中,還需對系統(tǒng)整體性分析。目前,*常用的檢測方式包括循檢、接收終端上報等,實時掌控系統(tǒng)運行情況,并在系統(tǒng)發(fā)生故障的第一時間發(fā)出故障報警信號,便于工作人員及時處理,從而確保配電網(wǎng)系統(tǒng)運行安全性。

1.3硬件設(shè)計

在配電室智能監(jiān)控系統(tǒng)內(nèi)的硬件設(shè)計,還需考慮到硬件系統(tǒng)內(nèi)部組成部分,因其組成部分較多,我們主要分析核心處理器、直流模擬量采集、交流模擬量采集三方面。

核心處理器,目前*常用的內(nèi)核處理器快速儕刊月位的ARM7-TDMI,主要是此類內(nèi)核處理器,其自身的功能較多,還選擇計量芯片,既符合配電室智能監(jiān)控系統(tǒng)要求,又能對相關(guān)信息數(shù)據(jù)集中處理。

直流模擬量采集,主要就是在配電室智能監(jiān)控系統(tǒng)運行過程中,時刻掌握配電室智能監(jiān)控系統(tǒng)運行情況,并且還為配電室智能監(jiān)控系統(tǒng)提供各項有利條件。其中就包括配電室智能監(jiān)控系統(tǒng)中的變壓器工作情況,增強系統(tǒng)穩(wěn)定性及信息數(shù)據(jù)傳輸安全性。

交流模擬量采集系統(tǒng),*大的特點就是其自身優(yōu)勢,能夠?qū)嵤┍O(jiān)測系統(tǒng)電壓、電流、電量、有功功率、無功功率、頻率等情況。同時,在監(jiān)測的過程中還會產(chǎn)生相關(guān)信息數(shù)據(jù),結(jié)合各階段所監(jiān)測到的信息數(shù)據(jù)綜合分析,便可輕松地掌握配電室智能監(jiān)控系統(tǒng)運行穩(wěn)定性,還獲取到相關(guān)信息數(shù)據(jù),突出交流模擬量采集系統(tǒng)強大功能。

2配電室智能監(jiān)控系統(tǒng)拓撲

考慮到配電室智能監(jiān)控系統(tǒng)內(nèi)部結(jié)構(gòu)復雜性,我們主要從終端數(shù)據(jù)采集層、數(shù)據(jù)傳輸層兩方面分析。

終端數(shù)據(jù)采集層:主要就是在高壓柜上安裝月臺多功能電能表,完成1#變902,2#變903電流值采集工作,相關(guān)工作人員只需要根據(jù)系統(tǒng)所采集到的信息數(shù)據(jù)合理分析,就可以掌握其電流值大小。并且所采集到的信息為開關(guān)閉合提供重要依據(jù)。在低壓柜中安裝年總臺多功能電能表,主要就是負責把采集到的電流值傳輸?shù)奖O(jiān)控平臺中,由監(jiān)控平臺對后續(xù)工作控制與管理。

數(shù)據(jù)傳輸層:針對數(shù)據(jù)傳輸層分析,我們主要給出了兩種探究方案。其中,中心中。此外,客戶也可以借助手機APP軟件,對配電室運行情況及時查詢與掌握。

中心或客戶電腦端,依然可以隨時掌控配電室運行情況。

那么在實際應用過程中,如何合理選擇兩種方案,還需相關(guān)工作人員對兩種方案探究與分析,掌握兩種方案的優(yōu)勢與劣勢,具體如下。

第一種方案的優(yōu)勢:主要是其可以免布網(wǎng)線,所接收與傳輸?shù)男畔?shù)據(jù),可以直接存儲到云服務器中,便于客戶對配電室運行情況全面掌握。

而劣勢:考慮到手機物聯(lián)卡、云服務器空間內(nèi)、監(jiān)控室三者連接問題,還需設(shè)置一根寬帶。而客戶還需每年定期支付手機流量費用及寬帶費用,整體費用成本較高。

第二種方案的優(yōu)勢:完成網(wǎng)線布設(shè)后,只需對其一次性成本投入,就可滿足終身使用需求。

而劣勢:在網(wǎng)線布設(shè)過程中比較麻煩,無論是外在因素影響還是內(nèi)在因素影響,都會在實施過程中增加施工量。并且對在配電室運行情況掌控,只能借助監(jiān)控中心,可掌控方式及掌控面受限。

3配電室智能監(jiān)控系統(tǒng)功能及特點

3.1功能

配電室智能監(jiān)控系統(tǒng)功能,主要包括遙測遙信功能與綜合監(jiān)控功能。其中,遙測遙信功能,需分別從遙測、遙信兩方面分析:遙測主要功能就是電流值;而遙信主要功能是高壓柜開關(guān)合分閘。此外,綜合監(jiān)控功能,主要包括值班監(jiān)控功能、實時數(shù)據(jù)查詢、歷史數(shù)據(jù)查詢、報警預警功能、統(tǒng)計報表分析。

值班監(jiān)控功能:主要優(yōu)勢就是為值班人員提供便捷工作方式,能夠?qū)ε潆娛疫\行情況24h遠程掌控。

實時數(shù)據(jù)查詢:主要負責監(jiān)測配電室各設(shè)備電流、電壓、功率等參數(shù)。

歷史數(shù)據(jù)查詢:依據(jù)配電室運行需求,可對以往運行信息數(shù)據(jù)查詢,結(jié)合各階段運行信息數(shù)據(jù)對比分析,可調(diào)整配電室運行方案。

3.2特點

采用“分層分布式"系統(tǒng)結(jié)構(gòu),目的就是為工作人員對系統(tǒng)維護、擴展等提供便捷。

采用“B/S"體系結(jié)構(gòu),拓展配電室運行監(jiān)測渠道,如:瀏覽器、手機APP等。

采用“層次化、模塊化"設(shè)計,增強系統(tǒng)內(nèi)各模塊協(xié)作性與影響性。

4配電室智能監(jiān)控系統(tǒng)監(jiān)控平臺功能

4.1監(jiān)測系統(tǒng)用電情況

通過監(jiān)測平臺對系統(tǒng)用電情況監(jiān)測,主要包括:電度、電流、電壓、功率等。

4.2系統(tǒng)故障警報

在配電室系統(tǒng)內(nèi)部運行過程中,監(jiān)測第一時間發(fā)出故障警報,為維護工作人員提供信號,并及時處理。

4.3管理效率顯著提升

配電室智能監(jiān)控系統(tǒng)實踐價值,是以其創(chuàng)新設(shè)計為基礎(chǔ)前提,能夠在實施過程中注重系統(tǒng)監(jiān)控及管理,免去現(xiàn)場巡查工作環(huán)節(jié),可借助監(jiān)控中心、電腦及相關(guān)軟件等,就可實施掌握配電室整體情況,在管理效率方面有顯著提升。

5安科瑞配電室環(huán)境監(jiān)控系統(tǒng)

5.1概述

配電室綜合監(jiān)控系統(tǒng)包括智能監(jiān)控系統(tǒng)屏、通訊管理機、UPS電源、視頻監(jiān)控子系統(tǒng)(云臺球機、槍機)、環(huán)境監(jiān)測子系統(tǒng)(溫度、濕度、水浸、煙感)、控制子系統(tǒng)(燈光、空調(diào)、除濕機、風機、水泵)、門禁監(jiān)控子系統(tǒng)(讀卡器、開門按鈕、磁力鎖)、安防監(jiān)控子系統(tǒng)(雙鑒檢測器)。

5.2應用場所

適用于軌道交通,工業(yè),建筑,學校,商業(yè)綜合體等35kV及以下用戶端供配電自動化系統(tǒng)工程設(shè)計、施工和運行維護。

5.3系統(tǒng)結(jié)構(gòu)

5.4系統(tǒng)功能

5.4.1實時監(jiān)測

能夠顯示配電室設(shè)備的運行狀態(tài),實時監(jiān)測配電室環(huán)境參數(shù)信息,實時顯示有關(guān)故障、告警等信息。

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5.4.2數(shù)據(jù)查詢

在人機界面中,可以直接查看配電室中各個設(shè)備的運行數(shù)據(jù)。

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5.4.3曲線查詢

可以直接查看各電參量曲線。

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5.4.4運行報表

查詢配電室內(nèi)設(shè)備的運行數(shù)據(jù)報表。

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5.4.5實時告警

具有實時告警功能,系統(tǒng)能夠?qū)ε潆娛覝囟取穸?、有害氣體、設(shè)備故障或通信故障等事件發(fā)出告警。

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5.4.6歷史事件查詢

能夠?qū)Ξa(chǎn)生的所有事件記錄進行存儲和管理,方便用戶對系統(tǒng)事件和進行歷史追溯、查詢統(tǒng)計、事故分析。 

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5.4.7用戶權(quán)限管理

設(shè)置了用戶權(quán)限管理功能,可以定義不同級別用戶的登錄名、密碼及操作權(quán)限。

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5.4.8網(wǎng)絡拓撲圖

支持實時監(jiān)視并診斷各設(shè)備的通訊狀態(tài),能夠完整的顯示整個系統(tǒng)網(wǎng)絡結(jié)構(gòu)。

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5.4.9遙控功能

可以對整個配電系統(tǒng)范圍內(nèi)的設(shè)備進行遠程遙控操作。

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5.5系統(tǒng)硬件配置

6配電室智能監(jiān)控系統(tǒng)實踐價值

6.1管理成本顯著降低

因?qū)ο到y(tǒng)內(nèi)部結(jié)構(gòu)創(chuàng)新,減少不必要的工作環(huán)節(jié),使組織隊伍更完善,有效降低人力成本,使配電室智能監(jiān)控系統(tǒng)在實踐應用過程中,整體成本費用顯著降低。

6.2管理方式便捷

因配電室管控方式創(chuàng)新,對其檢測渠道拓展,滿足遠程檢測與管理需求,實現(xiàn)移動監(jiān)控創(chuàng)新目標,從而降低配電室智能監(jiān)控系統(tǒng)實踐中的安全風險。

7結(jié)語

經(jīng)過上述文章中對配電室智能監(jiān)控系統(tǒng)設(shè)計及實踐應用情況分析,使我們了解到,對配電室智能監(jiān)控系統(tǒng)創(chuàng)新,是一項必要工作,也成為供電部門創(chuàng)新發(fā)展趨勢。借助技術(shù)、完善基礎(chǔ)設(shè)施、增強系統(tǒng)功能等,實施監(jiān)控與管理配電室運行情況,從而提升管理效率、降低成本費用與安全風險。

參考文獻:

[1]賀大為,張正華,于衛(wèi).配電網(wǎng)低壓智能監(jiān)控系統(tǒng)設(shè)計與分析[J].科技創(chuàng)新導報,2017,3(03):3-4.

[2]肖益平,李靈勇.電力系統(tǒng)中的智能配電網(wǎng)設(shè)計探討實踐思考[J].通訊世界,2018,6(11)214-215.

[3]蔣振銓.配電室智能監(jiān)控系統(tǒng)的設(shè)計與實踐探索[J].

[4]企業(yè)微電網(wǎng)設(shè)計與應用手冊2022.05版.

作者簡介:

韓歡慶,女,現(xiàn)任職于安科瑞電氣股份有限公司,主要從事配電室在線監(jiān)控系統(tǒng)相關(guān)產(chǎn)品的研發(fā)及應用。


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