淺談智能配電房的自動化系統技術與應用
摘要:隨著現代化智能技術的發(fā)展,智能化監(jiān)測系統被安裝于配電房,能夠達到對配電房內外環(huán)境與內部相關設備的運行狀態(tài)的整天監(jiān)測,并在后方系統統一集成,這樣才能達到對不同監(jiān)測數據的查找、剖析、預警和呈現,從而提升配電房的運行水平,維護內部各項設備的安全、平穩(wěn)運行。文章分析了智能配電房的整體結構以及關鍵技術。
關鍵詞:智能配電房;結構;關鍵技術
0引言
配電房位于電力系統的尾部,主要負責電能的傳輸與配置,已經成為整個配網系統的樞紐,為了提高配電房的運行水平,掌握關鍵技術,現代化智能技術為配電房的運行、監(jiān)測與管理提供了指導。
1智能配電房的整體結構
智能配電房主要是建立在強有力的智能電網之上,有智能化組織管理、智能化配電技術、智能化設備等作為堅強后盾,將通訊系統、安全保護系統充當安全保護體系,依托于智能化配電信息通訊平臺進行信息、數據的通訊與交流,借助智能配電房技術來維護平臺、智能電房等實施監(jiān)控的系統,以此來向廣大的用電客戶等供應多元化、智能化的電力、電能,而且能夠維護其運行,達到系統與客戶間的各種交流、互動,從而確保供電服務質量,保證運行維護水平。智能配電房的整體結構如圖1所示。
圖1 智能配電房的整體結構
2智能配電房的關鍵技術
2.1配網自動化系統
2.1.1 10kV高壓部分
將環(huán)網柜實施三遙優(yōu)化與升級,增設電動操作設備、電流、電壓互感器,而且增設自動化終端,主要負責收集來自于環(huán)網柜的各類關鍵信息,如電流信息、遙控信號等,設置通訊光纜,借助光纜以太網通訊模式來將信號傳輸到配網自動化主站體系。
2.1.2 380V低壓部分
低壓柜的各個進出線、母聯單元都設置智能化監(jiān)控儀表,而且增設通訊管理設備,此設備能夠集中一切來自于智能監(jiān)控儀表的數據信息,并將其傳輸到主站系統。
2.2視頻環(huán)境監(jiān)控系統
智能環(huán)境監(jiān)控系統主要包括站端、變電站端、主站。其中站端系統主要負責圍繞站內實施監(jiān)測,具體是視頻監(jiān)測、環(huán)境監(jiān)控、安全監(jiān)測、防火預測、智能化監(jiān)控、門禁系統、SF6泄露警報等多種監(jiān)測為一體,而且能夠采集來自于配電房的各類視頻、音頻、開關等信息,也能科學地編碼并存儲這些信息,也能傳輸信息,參照所編制的準則與規(guī)范來自動化聯動。變電站端系統網絡建立在電力綜合數據網之上,形成站端和主站間的通訊交流,主站系統能夠管轄分支區(qū)域配電房的一切電氣設備,受到來自于變電站的相關信號,以此來達到對各個區(qū)域主站用戶的服務,方便他們通過視頻、數據等獲得所需的信息咨詢,也能對應供應各類設備、環(huán)境信號等至省中心的主站系統。
2.2.1 動態(tài)的視頻監(jiān)控
憑借視頻能掌控配電房中設備的狀態(tài)與信息。
2.2.2 環(huán)境數據監(jiān)測
動態(tài)地對一切環(huán)境信息,如溫度、濕度、SF6濃度等加以采集,科學處理直至形成曲線與報表。
2.2.3 遠距離監(jiān)控
上級主站憑借客戶端與瀏覽器能監(jiān)控其所管轄配電房的攝像機,從而達到遙控云臺各個方位的變換,鏡頭的調節(jié)等,以此來控制門禁、照明等系統。
2.2.4 系統聯動
利用對講機來向值班員發(fā)出信號并打開門禁。同時,此系統還具有視頻回播功能,能夠動態(tài)存儲監(jiān)控視頻,借助網絡來反復地回播視頻,從而方便意外事故的剖析與處理。
2.2.5 配置維護
管理者無需抵達設備所在地,則可以修正各項設備的參數、數據。
2.2.6 B/S方式訪問
MIS用戶可以借助此方式來對站端系統實施訪問,值班者也能參照對應的權限來調控站端系統。
2.3智能配電房防誤操作系統
智能防誤系統能夠呈現出供電系統的各個10 kV配網一切設備的相關信號,如電纜、環(huán)網柜、架空線、開關等,系統可以提供各項裝置的接線圖,工作人員可以借助防誤系統的主機,參照接線圖來實施模擬操作,防誤系統可以借助拓撲分析,利用各類設備的運行模式、狀態(tài)、電源點布局、系統地判斷模擬操作,如果達到了防誤規(guī)定,意味著合格,相反,會發(fā)出文字或聲響警報信號,要求用戶再次檢查操作是否規(guī)范,警告用戶再次核查操作內容,模擬預演終結則將形成正確的操作票,而且途徑紅外、無線相關模式來傳至電腦鑰匙, 此時,工作人員則可以結合提示來科學合理地操作設備,而且把操作數據動態(tài)回報給防誤系統。
2.4配電設備狀態(tài)監(jiān)測系統
根據配網設備狀態(tài)在線監(jiān)測技術水平現狀、實際應用程度、重要性等來本著以下原則來配設在線監(jiān)測設備:①將在線監(jiān)測設備在變壓器,包括油溫監(jiān)測設備、噪音監(jiān)測設備、震動監(jiān)測設備等。②一些重要的電氣設備,如開關柜、電纜分支箱等則需要鎖定一些重要的節(jié)點處來對應增設溫度在線監(jiān)測設備、濕度監(jiān)測設備等。③在線監(jiān)測設備安裝于配電室。主要負責監(jiān)測SF6氣體濃度,配電室內的溫度、濕度、水位等。④在線監(jiān)測設備配設于電纜通道。主要負責監(jiān)測各種體系的濃度、通道的溫度與濕度等。此外,可以將在線監(jiān)測設備配設于電纜線路、架空線路等,達到對這些線路的溫度等的動態(tài)監(jiān)測。
2.5電能質量監(jiān)測系統
為了達到對系統中電能質量的監(jiān)測,應該借助下面的監(jiān)測技術:可以獲取瞬態(tài)干擾的波形,要測出各次諧波的相關參數,如幅值、相位,要確保采樣,從中得到各次諧波的相關信號。借助快速傅里葉變換FFT,能夠控制采集速率。創(chuàng)建分析系統與自動化辨認系統,從而反饋出不同電能質量標準的特征以及跟隨時間浮動的規(guī)則。電能質量監(jiān)測系統可以發(fā)揮下面的功能:采集并處理電能質量數據,分析并統計這些數據,科學查詢數據,對電能質量的參數以圖形展現出來,生成電能質量報表,并將相關的質量數據傳輸至上級監(jiān)測中心。將電能質量監(jiān)測終端配設于10 kV,低壓柜母線等,通過采集各類電流信號、電壓信號等來監(jiān)測電能質量。
2.6纜溝的科學治理
電纜溝的監(jiān)控。具體的監(jiān)測對象是溫度監(jiān)測、局部放電、護套環(huán)流監(jiān)測、載流量估測等。電纜溝的環(huán)境監(jiān)測,此系統可以圍繞纜溝中的溫度、火災、水體、井蓋、氣體濃度等加以監(jiān)測,從而維護電纜的安全工作,從而保護檢修人員不受有害氣體的污染,也能確保纜溝中各項設備的安全、平穩(wěn)運行,實際的纜溝內部環(huán)境監(jiān)測則涵蓋溫度、濕度、水位高度、井蓋、有害氣體等多種項目的監(jiān)測。
3安科瑞Acrel-2000E/B配電室綜合監(jiān)控系統介紹及選型
3.1產品簡介
配電室綜合監(jiān)控是整個電能管理系統中的一個重要環(huán)節(jié)。目前,配電室一般都采取無人值守,定時巡查制度,這樣既浪費人力物力也無法做到對配電室的環(huán)境和安全實時監(jiān)控。而配電室的環(huán)境穩(wěn)定可靠對變壓器等設備的正常運行至關重要。
安科瑞電氣股份有限公司根據配電室實際情況,結合多年的變電站和配電室的運行管理經驗,自主研發(fā)了安科瑞配電室綜合監(jiān)控系統,實現了智能開關柜運行監(jiān)控、高壓開關柜帶電顯示、電流電壓等負載運行監(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、門禁、燈光、風機、空調控制等功能。實現動力環(huán)境各數據的檢測與設備控制,實現動力環(huán)境優(yōu)化,避免運行環(huán)境的失控導致配電設備運行故障,保證維護人員安全,延長設備使用壽命,減少配電室粗放式管理導致成本過高,同時實現配電動力環(huán)境的分布式遠程管理。
3.2應用場所
變電所、配電室、機房、箱變。
3.3系統模塊
配電室綜合監(jiān)控系統以智能控制為核心,通過物聯網技術的集成應用,實現配電室內環(huán)境的狀態(tài)監(jiān)視和智能控制。以網絡通信為核心,完成站端視頻、環(huán)境數據以及安全防范等數據的采集和監(jiān)控。
系統把環(huán)境、視頻、通風、照明、安全防范、消防、一次設備輔助監(jiān)控等所有監(jiān)控量在系統主界面上進行顯示和控制,避免各系統孤立顯示和控制。系統監(jiān)控可提供視頻監(jiān)控和圖表監(jiān)控兩種監(jiān)控模式。
3.4系統功能
3.4.1通信管理
安科瑞智能配電室綜合監(jiān)控系統可以完成對整個配電室范圍內的通信設備進行管理、添加、刪除、控制和數據的實時監(jiān)測。
3.4.2實時監(jiān)測
安科瑞智能配電室綜合監(jiān)控系統人機界面友好,能夠顯示配電室設備的運行狀態(tài),實時監(jiān)測配電室環(huán)境參數信息,如視頻、溫度、濕度、漏水/水浸、水位、有害氣體和電參量等。實時顯示有關故障、告警等信息。
3.4.3數據查詢
在人機界面中,可以直接查看配電室個設備的運行數據。
3.4.4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。
3.4.5運行報表
查詢配電室內設備的運行數據報表,包括日報表、月報表、年報表和查詢報表等。
3.4.6實時告警
安科瑞智能配電室綜合監(jiān)控系統具有實時告警功能,系統能夠對配電室溫度、濕度、有害氣體、設備故障或通信故障等事件發(fā)出告警。告警方式如右圖所示:
3.4.7歷史事件查詢
安科瑞智能配電室綜合監(jiān)控系統能夠對產生的所有事件記錄進行存儲和管理,方便用戶對系統事件和進行歷史追溯、查詢統計、事故分析。
3.4.8用戶權限管理
為保障系統安全穩(wěn)定運行,設置了用戶權限管理功能。通過用戶權限管理能夠防止未經授權的操作(如遙控的操作,數據庫修改等)??梢远x不同級別用戶的登錄名、密碼及操作權限,為系統運行、維護、管理提供可靠的安全保障。
3.4.9網絡拓撲圖
安科瑞智能配電室綜合監(jiān)控系統支持實時監(jiān)視接入系統的各設備的通信狀態(tài),能夠完整的顯示整個系統網絡結構??稍诰€診斷設備通信狀態(tài),發(fā)生網絡異常時能自動在界面上顯示故障設備或元件及其故障部位。
3.4.10遙控操作
安科瑞智能配電室綜合監(jiān)控系統可以對整個配電系統范圍內的設備進行遠程遙控操作。
3.5 Acrel-2000E/B配電室綜合監(jiān)控選型配置表
4結束語
智能配電房是伴隨著現代化智能技術應運而生的一種智能化配電系統,其中得益于多種智能化技術的支持,這些智能監(jiān)控系統可以對智能配電房實施監(jiān)督,并對相關的線路、設備等的運行狀態(tài)、模式等監(jiān)測,從而達到配電房技術實現全新的發(fā)展。