變電所運維云平臺在電氣工程中的設(shè)計與應(yīng)用

摘要：隨著國家電網(wǎng)改革政策的逐步推進(jìn)和落實，AcrelCloud-1000變電所運維云平臺運用互聯(lián)網(wǎng)和大數(shù)據(jù)技術(shù)，為電力運維公司和售配電公司提供變電所運維云平臺。該平臺基于WEB開發(fā)，使用云平臺，手機(jī)APP作為連接運維單位和用電企業(yè)的紐帶，實時監(jiān)視用戶配電系統(tǒng)的運行狀態(tài)和電量數(shù)據(jù)，為用戶提供更好的運維服務(wù)。平臺提供用戶概況、電力數(shù)據(jù)監(jiān)測、電能質(zhì)量分析、用電分析、日/月/年用能數(shù)據(jù)報表、異常事件報警和記錄、運行環(huán)境監(jiān)測、運維派單等功能，并支持多平臺、多終端數(shù)據(jù)訪問。

1.?前言

2015年國務(wù)院發(fā)布《中共中央、國務(wù)院關(guān)于進(jìn)一步深化電力體制改革的若干意見》（中發(fā)[2015]9號），簡稱“電改9號文”。而本次新電改是“三放開一獨立三強(qiáng)化”：輸配以外的經(jīng)營性電價放開、售電業(yè)務(wù)放開、配電業(yè)務(wù)放開、公益性和調(diào)節(jié)性以外的發(fā)供電計劃放開，交易平臺獨立。本次電改將有利于還原電力的商品屬性，實現(xiàn)電力交易市場化，從而激發(fā)電力企業(yè)的市場活力，重塑電力工業(yè)價值鏈，并將帶動售電、運維、用能管理、新能源接入等業(yè)務(wù)的發(fā)展。

安科瑞電氣股份有限公司AcrelCloud-1000變電所運維云平臺正是基于這樣的背景而研發(fā)，為電力運維公司和售配電公司提供與用戶變電所連接互動的平臺，便于運維公司為用戶提供更好的服務(wù)。

3.項目概況

安科瑞電氣股份有限公司于2019年1月承接了某電氣工程有限公司針對當(dāng)?shù)馗髌髽I(yè)箱變和配電房運維系統(tǒng)的設(shè)計與實施，旨在通過該系統(tǒng)實現(xiàn)電力運維的集中管理和檢測，實現(xiàn)對箱變及配電房電氣參數(shù)、開關(guān)狀態(tài)、變壓器溫度、斷路器溫度、視頻、煙感、溫濕度、門禁24小時不間斷監(jiān)視，并可以通過APP、短信和系統(tǒng)進(jìn)行實時預(yù)警。

系統(tǒng)采用AcrelCloud-1000變電所運維云平臺，運維平臺服務(wù)器位于公司總部，變電所現(xiàn)場設(shè)置數(shù)據(jù)采集箱，通過4G路由器發(fā)送到運維平臺服務(wù)器?，F(xiàn)場所有配電回路均配備多功能儀表和無線測溫系統(tǒng)。

4.系統(tǒng)架構(gòu)

AcrelCloud-1000變電所運維云平臺采用分層分布式結(jié)構(gòu)進(jìn)行設(shè)計，整體架構(gòu)如下：

如系統(tǒng)結(jié)構(gòu)圖所示：運維云平臺包含站控管理層（運維軟件）及網(wǎng)絡(luò)通訊層（變電所數(shù)據(jù)網(wǎng)關(guān)），現(xiàn)場安裝多功能電力儀表及無線測溫系統(tǒng)。

網(wǎng)關(guān)安裝于現(xiàn)場數(shù)據(jù)采集箱，采用嵌入式系統(tǒng)，實時不間斷采集數(shù)據(jù)并現(xiàn)場存儲，進(jìn)行協(xié)議轉(zhuǎn)換后按照約定協(xié)議壓縮上傳云平臺。網(wǎng)關(guān)可設(shè)置觸發(fā)式報警、觸發(fā)式主動上傳，具備斷點續(xù)傳功能。網(wǎng)關(guān)自帶內(nèi)存可存儲15天左右現(xiàn)場數(shù)據(jù)，網(wǎng)絡(luò)恢復(fù)后從斷點繼續(xù)上傳數(shù)據(jù)，保證數(shù)據(jù)不丟失。為節(jié)省流量，正常波動數(shù)據(jù)可選擇5分鐘間隔上傳，異常數(shù)據(jù)（變位、越限等）5秒內(nèi)上傳并推送短信和手機(jī)APP。系統(tǒng)結(jié)構(gòu)圖

如系統(tǒng)結(jié)構(gòu)圖所示：運維云平臺包含站控管理層（運維軟件）及網(wǎng)絡(luò)通訊層（變電所數(shù)據(jù)網(wǎng)關(guān)），現(xiàn)場安裝多功能電力儀表及無線測溫系統(tǒng)。

網(wǎng)關(guān)安裝于現(xiàn)場數(shù)據(jù)采集箱，采用嵌入式系統(tǒng)，實時不間斷采集數(shù)據(jù)并現(xiàn)場存儲，進(jìn)行協(xié)議轉(zhuǎn)換后按照約定協(xié)議壓縮上傳云平臺。網(wǎng)關(guān)可設(shè)置觸發(fā)式報警、觸發(fā)式主動上傳，具備斷點續(xù)傳功能。網(wǎng)關(guān)自帶內(nèi)存可存儲15天左右現(xiàn)場數(shù)據(jù)，網(wǎng)絡(luò)恢復(fù)后從斷點繼續(xù)上傳數(shù)據(jù)，保證數(shù)據(jù)不丟失。為節(jié)省流量，正常波動數(shù)據(jù)可選擇5分鐘間隔上傳，異常數(shù)據(jù)（變位、越限等）5秒內(nèi)上傳并推送短信和手機(jī)APP。

5.系統(tǒng)功能

5.1 平臺展示界面

可動態(tài)實時顯示運維平臺接入站點的動態(tài)情況，并對報警進(jìn)行跳動報警，完成平臺綜合數(shù)據(jù)的實時顯示。用瀏覽器打開云平臺鏈接、輸入賬戶名和權(quán)限密碼，進(jìn)行登錄，防止未授權(quán)人員瀏覽有關(guān)信息。

5.3 平臺首頁

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平臺首頁為變電所概況，包括變電所狀態(tài)、地圖導(dǎo)航和用能月報。變電所狀態(tài)包括：變電所概況、運行狀態(tài)、當(dāng)日事件記錄、當(dāng)日逐時用電曲線、用電概況。地圖導(dǎo)航展示當(dāng)前用戶所管理的變電所在地圖上位置等信息。

5.4 電力監(jiān)控

“電力監(jiān)控”頁面包括配電圖、變壓器監(jiān)測、電力數(shù)據(jù)。

5.5 變壓器監(jiān)測

顯示變壓器的運行狀況，變壓器列表顯示變壓器的電壓等級；變壓器狀態(tài)顯示變壓器的運行參數(shù)，即變壓器的負(fù)荷、功率、電流、電壓、溫度以及功率曲線。

5.6 電力數(shù)據(jù)

電力數(shù)據(jù)顯示變電所各回路的電力數(shù)據(jù)和曲線，包括電流、相電壓、線電壓、頻率、功率因數(shù)、有功功率、無功功率、視在功率等參數(shù)，并可導(dǎo)出圖表。

5.7 電力運行報表

電力運行報表顯示各回路分時段的電力參數(shù)和電能的實時值，如下圖所示：

5.8 用電分析

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用電分析包括用能報表、同比分析、環(huán)比分析、電能集抄、計量及線路損耗。

6.前景展望

根據(jù)運維云平臺運行效果分析，AcrelCloud-1000變電所運維云平臺具備優(yōu)勢：

6.1 為電力運維公司提供變電所運維云平臺。該平臺作為連接運維單位和用電企業(yè)的紐帶，可以實時監(jiān)視用戶配電系統(tǒng)的運行狀態(tài)和電量數(shù)據(jù)，省時省力，為用戶提供更好的運維服務(wù)。

6.2 通過手機(jī)APP、短信報警，讓用戶更及時的了解配電系統(tǒng)運行隱患和異常情況，保證系統(tǒng)運行安全和生產(chǎn)安全。

6.3 平臺提供用戶概況、電力數(shù)據(jù)監(jiān)測、電能質(zhì)量分析、用電分析、日/月/年用能數(shù)據(jù)報表、異常事件報警和記錄、運行環(huán)境監(jiān)測、運維派單等功能，并支持多平臺、多終端數(shù)據(jù)訪問。滿足客戶多方面需求。

6.4 集合了電力監(jiān)控，安全用電，能耗管理等系統(tǒng)的特點。不僅可以實時監(jiān)測變電所用電情況，同時具備能耗分析功能，監(jiān)測統(tǒng)計剩余電流和線纜溫度，環(huán)境環(huán)境監(jiān)測顯示當(dāng)前環(huán)境狀況包括溫度、濕度、水浸、煙霧等。

7.結(jié)束語

AcrelCloud-1000變電所運維云平臺運用互聯(lián)網(wǎng)和大數(shù)據(jù)技術(shù)，提供實時監(jiān)視用戶配電系統(tǒng)的運行狀態(tài)和電量數(shù)據(jù)，為用戶提供更便捷的運維服務(wù)。

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