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
0引言
近10年我國的配電自動化技術(shù)取得了長足進(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，取得了較好的效果。
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，無法取得整體優(yōu)化的效果；
(4)系統(tǒng)結(jié)構(gòu)設(shè)計缺乏統(tǒng)籌兼顧，從而影響應(yīng)用效果；
(5)系統(tǒng)功能設(shè)計重系統(tǒng)、輕客戶，重技術(shù)、輕管理，重形式、輕實效，難以發(fā)揮應(yīng)有的作用；
(6)設(shè)計缺乏長遠(yuǎn)策略，造成系統(tǒng)開放性差，功能擴(kuò)展難。
隨著社會經(jīng)濟(jì)的發(fā)展，電力市場化的進(jìn)程不斷深人，用戶對電能可靠性和質(zhì)量的要求也在不斷提高，城區(qū)供電半徑也越來越短，配電房得到了廣泛應(yīng)用。配電房自動化套用功能單一的“三遙"監(jiān)控和饋線自動化功能的建設(shè)模式，已難以滿足智能配電網(wǎng)自動化的發(fā)展要求。目前，配電站、配電房的運行環(huán)境、安防措施、門禁等系統(tǒng)，大都不能實時監(jiān)控，對安全生產(chǎn)來說存在一定風(fēng)險。因此，特設(shè)計一種智能配電房，以有效整合電力系統(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)以及一次設(shè)備狀態(tài)監(jiān)測管理系統(tǒng)，為安全、更智能的電力供應(yīng)提供保障。
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、較實用的功能，并具有開放的系統(tǒng)集成功能；
(5)要充分考慮運行維護(hù)方便，減小設(shè)備體積，進(jìn)行模塊化設(shè)計，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；
(6)配電房自動化設(shè)備要支持設(shè)備狀態(tài)檢修的管理要求。
智能配電房建設(shè)集配電綜合主站、配電網(wǎng)監(jiān)控系統(tǒng)、安防系統(tǒng)、門禁系統(tǒng)、環(huán)境監(jiān)測系統(tǒng)、一次設(shè)備狀態(tài)監(jiān)測管理系統(tǒng)、通信系統(tǒng)和備用電源系統(tǒng)等八大系統(tǒng)功能于一體，系統(tǒng)考慮了智能配電網(wǎng)自動化發(fā)展要求，可有效實現(xiàn)配電網(wǎng)自愈和互動，縮短故障處理時間，提高設(shè)備運行管理水平。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)光纖通信主干點可支持其他通信方式接入；
(7)支持配電房環(huán)境監(jiān)測；
(8)支持除濕、風(fēng)機(jī)等設(shè)備的智能控制；
(9)支持一次設(shè)備狀態(tài)監(jiān)測。
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，實現(xiàn)對設(shè)備故障的提前預(yù)警，快速實現(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，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)實現(xiàn)遙控操作，減少運行人員操作次數(shù)，降低運行人員工作強度。
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)備運行狀態(tài)，消防報警、水浸報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、消防報警信號、水浸報警信號時，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)門讀卡器可記錄運行人員巡查站房情況，便于運行管理。
(3)可實時監(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
現(xiàn)現(xiàn)場報警(警號報警)并通過通信網(wǎng)絡(luò)向管理中心傳送報警信息。
(4)門禁系統(tǒng)可加強站房運行管理，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)的壓力接點信號，上傳SF。失壓報警信息。
(3)監(jiān)測配變油溫接點信號，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)分合閘輔助接點接入，實現(xiàn)每次開關(guān)分合閘動作時，自動統(tǒng)計動作次數(shù)。
(6)監(jiān)測開關(guān)分合閘時間。通過計算開關(guān)分合閘操作控制接點輸出至對應(yīng)開關(guān)分合閘輔助接點返回的時間差，統(tǒng)計開關(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)、投運時間、運行負(fù)荷、檢修記錄、事故記錄等在內(nèi)的一次設(shè)備運行數(shù)據(jù)庫。
(2)利用一次設(shè)備監(jiān)測歷史數(shù)據(jù)統(tǒng)計，建立一次設(shè)備運行狀態(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)配電室實際情況，結(jié)合多年的變電站和配電室的運行管理經(jīng)驗，自主研發(fā)了安科瑞配電室綜合監(jiān)控系統(tǒng)，實現(xiàn)了智能開關(guān)柜運行監(jiān)控、高壓開關(guān)柜帶電顯示、電流電壓等負(fù)載運行監(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。實現(xiàn)動力環(huán)境各數(shù)據(jù)的檢測與設(shè)備控制，實現(xiàn)動力環(huán)境優(yōu)化，避免運行環(huán)境的失控導(dǎo)致配電設(shè)備運行故障，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)的實時監(jiān)測。
3.2.2實時監(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)備的運行狀態(tài)，實時監(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運行報表
查詢配電室內(nèi)設(shè)備的運行數(shù)據(jù)報表，包括日報表、月報表、年報表和查詢報表等。
3.2.6實時告警
科瑞智能配電室綜合監(jiān)控系統(tǒng)具有實時告警功能，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、事故分析。
3.2.8 用戶權(quán)限管理
為保障系統(tǒng)安全穩(wěn)定運行，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)運行、維護(hù)、管理提供可靠的安全保障。
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。
3.3Acrel-2000E/B配電室環(huán)境監(jiān)控系統(tǒng)推薦配置選型
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)為實現(xiàn)更加智能和更高質(zhì)量的電力供應(yīng)提供了可靠的實驗平臺和理論探索。
產(chǎn)品型號：Acrel-1000
更新時間：2024-10-27
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