淺談數(shù)字化變電站在變電所的應(yīng)用

一、背景

在電力企業(yè)生產(chǎn)過(guò)程中需要用到大量的電力設(shè)備，電力設(shè)備的應(yīng)用對(duì)電力企業(yè)的安全平穩(wěn)生產(chǎn)至關(guān)重要。同時(shí)，與電力設(shè)備相配套的是電力設(shè)備對(duì)電力企業(yè)電網(wǎng)的供電和調(diào)度具有較高的要求。在過(guò)去一段時(shí)間，電力企業(yè)變電站的自動(dòng)化水平不高，電力保護(hù)設(shè)施存在較大的短板，不同電力設(shè)備之間的存在配合不暢的問(wèn)題，很大地影響到電力企業(yè)的生產(chǎn)效率。隨著我國(guó)電力系統(tǒng)整 體技術(shù)的進(jìn)步提升，借助計(jì)算機(jī)輔助和自動(dòng)化控制設(shè)備，電力企業(yè)變電所能夠?qū)崿F(xiàn)電力的數(shù)字化建設(shè)，為電力企業(yè)生產(chǎn)電力供應(yīng)平穩(wěn)有效奠定了堅(jiān)實(shí)的基礎(chǔ)，本文就數(shù)字化變電技術(shù)在電力企業(yè)變電站中的應(yīng)用進(jìn)行了簡(jiǎn)要分析。安科瑞任運(yùn)業(yè)-15021601437

二、數(shù)字化變電站技術(shù)在電力企業(yè)變電所應(yīng)用現(xiàn)狀

1.1電力企業(yè)變電站發(fā)展現(xiàn)狀

在當(dāng)前電力企業(yè)的生產(chǎn)環(huán)境中，大部分的電力企業(yè)，特別是中小電力企業(yè)其變電站仍然停留 在傳統(tǒng)的變電設(shè)備階段，其主要的組成由一次設(shè) 備和二次設(shè)備。 一次設(shè)備的主要構(gòu)件包含變壓裝置、斷路設(shè)備和隔斷裝置等。電力企業(yè)變電站不同設(shè)備之間的銜接配合主要通過(guò)電纜，鏈接控制設(shè)備和一次設(shè)備，這樣的信號(hào)傳輸方式對(duì)電力控制有較大的影響，設(shè)備反映時(shí)間較長(zhǎng)，且設(shè)備功能拓展性不強(qiáng)，整體運(yùn)行和維護(hù)成本較高?？茖W(xué)技術(shù)在不斷發(fā)展，電力設(shè)備也經(jīng)歷了更新?lián)Q代，互感設(shè)備的產(chǎn)生于應(yīng)用，以及智能斷路器的應(yīng)用，為數(shù)字化變電技術(shù)的產(chǎn)生提供了基礎(chǔ)條件，變電站之間的電壓控制可以通過(guò)智能化設(shè)備進(jìn)行自動(dòng)化的控制，為電力企業(yè)變電站智能化、自動(dòng)化轉(zhuǎn)型提供了有力的支持。二次設(shè)備主要由測(cè)量設(shè)備、保護(hù)裝置構(gòu)成。電力企業(yè)變電所數(shù)字化組 建完成后能夠把電力控制、保護(hù)有機(jī)結(jié)合，實(shí)現(xiàn)電力設(shè)備電信號(hào)控制，增加設(shè)備的反應(yīng)速度和安全性。

1.2 數(shù)字化變電站的技術(shù)要點(diǎn)

從數(shù)字化變電站技術(shù)在電力企業(yè)變電所應(yīng)用上看，一方面，數(shù)字化變電站對(duì)提升電力企業(yè)電網(wǎng)管理能力，促進(jìn)配電效率提升具有較大的促進(jìn)作用，數(shù)字化技術(shù)在電力企業(yè)變電站的應(yīng)用對(duì)變電站綜合效能的提升作用明顯。因此，在對(duì)電力企業(yè)變電站改造提升當(dāng)中，應(yīng)當(dāng)注重?cái)?shù)字軟件和硬件系統(tǒng)的綜合運(yùn)用，結(jié)合電力企業(yè)生產(chǎn)用電的需求和電網(wǎng)設(shè)置的實(shí)際情況，做好改造過(guò)程記錄，增強(qiáng)數(shù)字智能設(shè)備的應(yīng)用數(shù)量，確保電力企業(yè)電網(wǎng)能夠始終運(yùn)行在安全可靠的區(qū)間。另一方面，在對(duì)電力企業(yè)變電站的控制方式上，相較于傳統(tǒng)的依靠人工方式進(jìn)行用電線路調(diào)整，數(shù)字化變電站的技術(shù)可以在計(jì)算機(jī)的控制下，利用各種 智能化終端設(shè)備對(duì)線路實(shí)現(xiàn)自動(dòng)化的調(diào)整，減少電力企業(yè)變電所對(duì)人工的依賴，很大地提升變電效率。

三、安科瑞AcrelCloud-1000變電所運(yùn)維云平臺(tái)

3.1概述

基于互聯(lián)網(wǎng)＋、大數(shù)據(jù)、移動(dòng)通訊等技術(shù)開(kāi)發(fā)的云端管理平臺(tái)，滿足用戶或運(yùn)維公司監(jiān)測(cè)眾多變電所回路運(yùn)行狀態(tài)和參數(shù)、室內(nèi)環(huán)境溫濕度、電纜及母線運(yùn)行溫度、現(xiàn)場(chǎng)設(shè)備或環(huán)境視屏場(chǎng)景等需求，實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)一個(gè)中星，集中存儲(chǔ)、統(tǒng)一管理，方便使用，支持具有權(quán)限的用戶通過(guò)電腦、手機(jī)、PAD等各類終端鏈接訪問(wèn)、接收警報(bào)，并完成有關(guān)設(shè)備日常和定期巡檢和派單等管理工作。

3.2應(yīng)用場(chǎng)所

適用于電信、金融、交通、能源、醫(yī)用衛(wèi)生、文體、教育科研、農(nóng)林水利、商業(yè)服務(wù)、公用事業(yè)等行業(yè)變配電運(yùn)行維護(hù)系統(tǒng)的新建、擴(kuò)建和改建。

3.3系統(tǒng)結(jié)構(gòu)

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(cè)裝置、攝影頭、開(kāi)關(guān)量采集裝置等。除攝影頭外，其它設(shè)備通過(guò)RS485總線接入現(xiàn)場(chǎng)智能網(wǎng)關(guān)RS485端口。

傳輸層：包含現(xiàn)場(chǎng)智能網(wǎng)關(guān)和交換機(jī)等設(shè)備。智能網(wǎng)關(guān)主動(dòng)采集現(xiàn)場(chǎng)設(shè)備層設(shè)備的數(shù)據(jù)，并可進(jìn)行規(guī)約轉(zhuǎn)換，數(shù)據(jù)存儲(chǔ)，并通過(guò)交換機(jī)把數(shù)據(jù)上傳至指定的服務(wù)器端口，網(wǎng)絡(luò)故障時(shí)數(shù)據(jù)可存儲(chǔ)在本地，待網(wǎng)絡(luò)恢復(fù)時(shí)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(kù)服務(wù)器，若變電所數(shù)量小于30個(gè)則應(yīng)用服務(wù)器和數(shù)據(jù)庫(kù)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(dòng)傳送過(guò)來(lái)的數(shù)據(jù)。

展示層：用戶通過(guò)手機(jī)、平板、電腦等多終端的方式訪問(wèn)平臺(tái)信息。

3.4系統(tǒng)功能

3.4.1用能月報(bào)

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

3.4.2站點(diǎn)監(jiān)測(cè)

站點(diǎn)監(jiān)測(cè)包括概況、運(yùn)行狀態(tài)、當(dāng)日事件記錄、當(dāng)日逐時(shí)用電曲線、用電概況。

3.4.3變壓器狀態(tài)

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

3.4.4運(yùn)維

運(yùn)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。

3.4.5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(kāi)關(guān)狀態(tài)、電流等運(yùn)行狀態(tài)及信息，支持電壓、電流、功率等詳細(xì)運(yùn)行參數(shù)查詢。

3.4.6視屏監(jiān)控

視屏監(jiān)控展示了當(dāng)前實(shí)時(shí)畫(huà)面（視屏直播），選中某一個(gè)變配電站，即可查看該變配電站內(nèi)視屏信息。

3.4.7電力運(yùn)行報(bào)表

電力運(yùn)行報(bào)表顯示選定站所選定設(shè)備各回路指定采集間隔運(yùn)行參數(shù)和電能抄表的實(shí)時(shí)值及平均值行統(tǒng)計(jì)。

3.4.8警報(bào)信息

對(duì)平臺(tái)所有警報(bào)信息進(jìn)行分析。

3.4.9任務(wù)管理

任務(wù)管理頁(yè)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(diǎn)擊查看任務(wù)查看具體的巡檢信息。

3.4.10用戶報(bào)告

用戶報(bào)告頁(yè)面主要用于對(duì)選定的變配電站自動(dòng)匯總一個(gè)月的運(yùn)行數(shù)據(jù)，對(duì)變壓器負(fù)荷、配電回路用電量、功率因數(shù)、警報(bào)事件等進(jìn)行統(tǒng)計(jì)分析，并列出在該周期內(nèi)巡檢時(shí)發(fā)現(xiàn)的各類缺失及處理情況。

3.4.11APP監(jiān)測(cè)

電力運(yùn)維手機(jī)支持“監(jiān)控系統(tǒng)”、“設(shè)備檔案”、“待辦事項(xiàng)”、“巡檢記錄”、“缺失記錄”、“文檔管理”和“用戶報(bào)告”七大模塊，支持一次圖、需量、用電量、視屏、曲線、溫濕度、同比、環(huán)比、電能質(zhì)量、各種事件警報(bào)查詢，設(shè)備檔案查詢、待辦事件處理、巡檢記錄查詢、用戶報(bào)告、文檔管理等。

3.5系統(tǒng)硬件配置

	三相（I、U、kW、kvar、kWh、kvarh、Hz、cosΦ），零序電流In；四象限電能；實(shí)時(shí)及需量；電流、電壓不平衡度；負(fù)載電流柱狀圖顯示；66種警報(bào)類型及外部事件（SOE）各16條事件記錄，支持SD卡擴(kuò)展記錄；2-63次諧波；2DI+2DO RS485/Modbus；LCD顯示；
中壓進(jìn)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(wú)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(dòng)／閃變、電壓暫升、電壓暫降、電壓瞬態(tài)、電壓中斷、1024點(diǎn)波形采樣、觸發(fā)及定時(shí)錄波，波形實(shí)時(shí)顯示及故障波形查看，PQDIF格式文件存儲(chǔ)，內(nèi)存32G,16D0+22D1,通訊 2RS485+1RS232+1GPS,3以太網(wǎng)接口（＋1維護(hù)網(wǎng)口）＋1USB接口，支持U盤(pán)讀取數(shù)據(jù)，支持61850協(xié)議。
中壓饋線	AM6-L

	三相電參量U、I、P、Q、S、PF、F測(cè)量，有功電能計(jì)量（正、反向）、四象限無(wú)功電能、總諧波含量、分次諧波含量（2～31次）；A、B、C、N四路測(cè)溫；1路剩余電流測(cè)量；支持RS485/LoRa/2G/4G/NB；LCD顯示；有功電能精度：0。5S級(jí)（改造項(xiàng)目）
無(wú)線測(cè)溫	ATE-400		合金片固定，CT感應(yīng)取電，啟動(dòng)電流大于5A,測(cè)溫范圍－50-125℃,測(cè)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?jìng)?，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路警報(bào)出口。
環(huán)境溫濕度	WHD

	WHD溫濕度控制器產(chǎn)品主要用于中高壓開(kāi)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/DC85～265V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(cè)變電所、電纜溝、控制室等場(chǎng)所積水情況，工作電源：DC10-30V工作溫度：－20℃+60℃工作濕度：0%RH~80%RH響應(yīng)時(shí)間：1s繼電器輸出：常開(kāi)觸點(diǎn)。
攝影機(jī)	CS-C5C-3B1WFR		支持720P高清圖像，*高支持分辨率可達(dá)到130萬(wàn)像素（1280*960)內(nèi)置麥克風(fēng)與揚(yáng)聲器具有語(yǔ)英雙向?qū)χv功能，支持螢石云互聯(lián)網(wǎng)服務(wù)，通過(guò)手機(jī)、PC等終端實(shí)現(xiàn)遠(yuǎn)程互動(dòng)和視屏觀看。
煙霧傳感器	BRJ-307		光電式煙霧傳感：電源正極（DC12V):+12V 繼電器輸出：常開(kāi)觸點(diǎn)
門(mén)禁	MC-58(常開(kāi)型）

	常開(kāi)型；感應(yīng)距離：30-50mm材質(zhì)：鋅合金，銀灰色電度，干接點(diǎn)輸出。
配套附件	ARTU-K16		常開(kāi)型；感應(yīng)距離：30-50mm材質(zhì)：鋅合金，銀灰色電度干接點(diǎn)輸出
KDYA-DG30-24K		輸出DC24V;24V電源

審核編輯 黃宇