基于变电所运维云平台智能变电所运维系统应用的讨论
发布时间：2023-08-28浏览次数：647返回列表
易允恒
【摘要】在信息化、智能化时代下，电力企业在发展的过程中逐渐实现了智能化电网的建设，以借助智能化技术来确保电网的安全可靠运行，提高电力企业的经济效益。但是，在实际落实智能化变电站运行维护技术的过程中，依旧存在着一系列问题，致使难以确保智能电网的安全稳定运行，且运维成本投入较 大，严重削弱了电力企业综合效益的获取，基于此，本文针对智能化变电站运行维护技术的具体应用展开了研究与探讨，以供参考。
【关键词】智能化变电站；运行维护平台；技术；应用；分析；电力仪表；温度监测，网络推广
前言
基于智能电网下，对于电力企业而言，能够借助其来实现智能化操作控制，并以电网运行信息的实施动态采集与共享来确保实现电网的安全可靠运行，进而在提高电力企业管理效率与经济效益提供了保障。然而，基于电力企业变电站运行维护这一管理环节下，在实际开展管理工作的过程中，一系列技术问题的呈现促使相应运维管理工作的质量与效益偏低，并影响到了电力系统的供电能力与供电质量。因此，这就需要针对智能化变电站的运维管理工作，实现相应运维技术的科学且完善落实。
1 当前智能化变电站所呈现出的问题
可靠性受到成胁。基于这一类型变电站下，电子式互感器的应用使得在实际运行的过程中会导致电网运行的可靠性受到威胁，加上高压电磁场所带来的影响作用，相应电子互感器因此而存在受到影响的可能性。此外，光学互感器的使用在实际运行的过程中，会受到运行环境温度等因素的影响，进而影响到了运行的稳定性。安全性受到挑战。基于智能化变电站系统下，虽然能够为实现对变电站运行的动态监管，但是，基于相应共享网络的搭建下，在进行信息传递与共享的过程中，IED容易受到攻击，这就对变电站的安全可靠运行造成了影响。快速保护受到影响。基于信息通讯与传递过程中，需要经历较为复杂的中间环节，进而致使信息传递速度受限，这就导致快速保护系统难以实现保护动作的发出，进而因这一时间的拖延性致使快速保护受到影响。第四，安装保护效果差。在实际安装保护设备的过程中，需要在室外进行安装，而室外环境则对该保护类型的设备产生影响，当温度控制不当则就会导致保护设备失灵而影响到变电站的安全可靠运行。
2 落实智能化变电站运维技术所提出的要求
基于智能化变电站下，在实际落实运维管理工作的过程中，提出了如下几点要求：一，要求相应的运维技术人员的技能水平达标，在强化对这一管理工作重视程度的基础上，实现对各个管理子环节的把控；二，要确保设备系统的安全稳定运行。这一要求贯穿于智能化变电站建设与运维管理工作的始终，要求在建设过程中严把设备质量关，确保系统的性与完善性，同时要按照相应规定要求实现运维技术的规划标准化落实；三，要实现培训工作的完善开展，确保相应的运维技术人员要具备扎实的技术基础，并具备计算机等综合知识能力，能够满足实际运维管理工作之需；第四，要实现对运维周期的科学制定。要针对运维周期进行科学划定，并做好相应上报工作，以确保实现预防性措施开展以规避智能化变电站所存在的故障风险隐患。
3 实现智能化变电站运行维护技术完善落实的对策
3.1一次设备的运维技术
基于智能化变电站下，因智能化技术的应用促使系统设备具备了全新的技术特点，在实际落实运维管理工作的过程中，则就需要明确如下技术要点：针对设备开启，基于微机与电子技术的应用，只要结合相应电力波形图实现对电压跳合闸的位置进行调整，并要明确定位相应的时间以确保电压的稳定；基于微机技术下，其能够实现对设备运行状态的检测，并实现对相应运行信息的处理，所以需要针对这一控制系统把握住应用要点；基于自我检测功能下，能够实现对断路器系统实现实时监控，并在发现故障问题时一时间发出警报，并向相应维护人员提供相应的位置故障信息等。基于断路器智能化系统的结构下，在实际开展运维工作的过程中，针对智能开关，需要确保二次设备监控下各项信息数据的准确性 ，进而为确保智能开关的可靠稳定运行奠定基础。基于一次设备的结构系统下，针对电子互感器的维修 ，要结合相应设备的型号等来明确试修方法，以确保及时处理故障问题。
3.2继电保护校验技术
光纤技术下的信息传输。在变电站一次设备中，其采用的是光纤通讯技术，能够将采集的信息进行就地转化，进而实现数字化传输，而接收信息的这一监管平台同样是以光纤技术的应用来实现的；对于保护装置而言，是借助网络来接收这一数字量信息的，并实现相应的监控，以确保实现继 电保护功能。数字化保护下具体测试方法的使用。针对继电保护装置而言，在实际落实相应测试工作的过程中，需要严格遵守相应的规范标准进行落实，在此过程中，所涉及到的技术设备为保护测试仪等 ，而采用的测试法为：一对一亦或是一对多，需要利用两根光纤太网线，然后将相应的检测仪器与一台或者是多台检测设备进行连接，进而实现相应测试。
3.3运行监管的实现以及故障分析的落实
基于这一变电站下，信息传输的实现需要借助光纤以太网，进而借助网络信息来实现自动化操作，并实现自动化监测来及时明确故障问题。而相应的变电站能够借助这一网络来实现信息的传输，并通过相应故障显示设备将信息内容进行记录，并实现相应的监控工作，与此同时，将信息传输到后台系统。而相应传感器能够实现信息的采集，在进行分析检测后，针对所发现的故障问题发出警报，并将故障点的信息数据传送给监控平台，进而为相应维修人员一时间实现对故障问题解决提供了保障。
4安科瑞变电所运维云平台及硬件的选型
4.1概述
AcrelCloud-1000变电所运维云平台基于互联网＋、大数据、移动通讯等技术开发的云端管理平台，满足用户或运维公司监测众多变电所回路运行状态和参数、室内环境温湿度、电缆及母线运行温度、现场设备或环境视频场景等需求，实现数据一个中心，集中存储、统一管理，方便使用，支持具有权限的用户通过电脑、、PAD等各类终端链接访问、接收报警，并完成有关设备日常和定期巡检和派单等管理工作。
4.2应用场所
适用于电信、金融、交通、能源、医疗卫生、文体、教育科研、农林水利、商业服务、公用事业、电子产业园等行业变配电运行维护系统的新建、扩建和改建。
4.3平台结构
变配电室装设一套智能网关，采集变电室智能设备的数据，经过协议转换、压缩加密后定时上传或触发式上传平台，平台可完成对变配电室内所有智能设备完成数据交换，能实时监测变电站内变压器、断路器等重要运行设备的运行状态；实时监测变配电室内各回路的运行数据及环境温度等数字量；通讯管理单元与厂内局域网连接，把数据传至数据中心。
AcrelCloud-1000变电所运维云平台提供用户概况、电力数据监测、电能质量分析、用电分析、日月年用能数据报表、异常事件报警和记录、运行环境监测、设备维护、用户报告、运维派单等功能，并支持多平台、多终端数据访问。
AcrelCloud-1000变电所运维云平台系统可分为四层：即感知层、传输层、应用层和展示层。
感知层：包含变电所安装的多功能仪表、温湿度监测装置、摄像头、开关量采集装置等。除摄像头外，其它设备通过RS485总线接入现场智能网关RS485端口。
传输层：包含现场智能网关和交换机等设备。智能网关主动采集现场设备层设备的数据，并可进行规约转换，数据存储，并通过交换机把数据上传至的服务器端口，网络故障时数据可存储在本地，待网络恢复时从中断的位置继续上传数据，保证服务器端数据不丢失。
应用层：包含应用服务器和数据库服务器，若变电所数量小于30个则应用服务器和数据库服务器可以合一配置。服务器需要具备固定IP地址，以接收各智能网关主动传送过来的数据。
展示层：用户通过、平板、电脑等多终端的方式访问平台信息。
4.4平台功能
4.4.1实时监测
一次图点击配电回路后可看用电明细数据，可生成电力运行报表，可查询各类电力参数、电压、电流、功率、谐波等的历史数据、环境数据监测
4.4.2用能月报
用能月报支持用户按总用电量、变电站名称、变电站编号等查询所管理站所的用电量，查询跨度可设置为月。
4.4.3站点监测
站点监测包括概况、运行状态、当日事件记录、当日逐时用电曲线、用电概况。
4.4.4变压器状态
变压器状态支持用户查询所有或某个站所的变压器功率、负荷率、等运行状态数据，支持按负荷率、功率等升、降序排名。
4.4.5电力运维
运维展示当前用户管理的有关变电所在地图上位置及总量信息。
4.4.6配电图
配电图展示被选中的变电所的配电信息，配电图显示各回路的开关状态、电流等运行状态及信息，支持电压、电流、功率等详细运行参数查询。
4.4.7视频监控
视频监控展示了当前实时画面（视频直播），选中某一个变配电站，即可查看该变配电站内视频信息。
4.4.8电力运行报表
电力运行报表显示选定站所选定设备各回路采集间隔运行参数和电能抄表的实时值及平均值行统计。
4.4.9故障报警
遥测、遥信报警（网页及短信），报警上下限可设置，变电所运行环境（水浸、烟雾等）报警
4.4.10任务管理
任务管理页面可以发布巡检或消缺任务，查看巡检或消缺任务的状态和完成情况，可以点击查看任务查看具体的巡检信息。
4.4.11用户报告
用户报告页面主要用于对选定的变配电站自动汇总一个月的运行数据，对变压器负荷、配电回路用电量、功率因数、报警事件等进行统计分析，并列出在该周期内巡检时发现的各类缺陷及处理情况。
4.4.12 APP
3.12 APP支 电力运维支持“监控系统”、“设备档案”、“待办事项”、“巡检记录”、“缺陷记录”、“文档管理”和“用户报告”七大模块，支持一次图、需量、用电量、视频、曲线、温湿度、同比、环比、电能质量、各种事件报警查询，设备档案查询、待办事件处理、巡检记录查询、用户报告、文档管理等。
5.系统硬件配置
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应用场合 |
型号 |
图片 |
功能 |
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变电所运维云平台 |
AcrelCloud-1000 |
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平台提供用户概况、电力数据监测、电能质量分析、用电分析、日月年用能数据报表、异常事件报警和记录、运行环境监测、设备维护、用户报告、运维派单等功能，并支持多平台、多终端数据访问 |
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网关 |
ANet-2E4SM |
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4路RS485 串口，光耦隔离，2路以太网接口，支持ModbusRtu、ModbusTCP、DL/T645-1997、DL/T645-2007、CJT188-2004、OPC UA、ModbusTCP（主、从）、104（主、从）、建筑能耗、SNMP、MQTT；（主模块）输入电源：DC 12 V ～36 V 。支持4G扩展模块，485扩展模块。 |
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扩展模块ANet-485 |
M485模块：4路光耦隔离RS485 |
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扩展模块ANet-M4G |
M4G模块：支持4G全网通 |
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中压进线 |
AM6-L |
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三段式过流保护（带方向、低压闭锁）、过负荷保护、PT断线告警、逆功率保护、三相一次重合闸、低频减载、检同期、合环保护、断路器失灵保护 |
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APM810 |
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三相（I、U、kW、kvar、kWh、kvarh、Hz、cosΦ），零序电流In；四象限电能；实时及需量；电流、电压不平衡度；负载电流柱状图显示；66种报警类型及外部事件（SOE）各16条事件记录，支持SD卡扩展记录；2-63次谐波；2DI+2DO，RS485/Modbus；LCD显示； |
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中压进线 |
APView500 |
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相电压电流＋零序电压零序电流，电压电流不平衡度，有功无功功率及电能、事件告警及故障录波，谐波（电压／电流63次谐波、63组间谐波、谐波相角、谐波含有率、谐波功率、谐波畸变率、K因子）、波动／闪变、电压暂升、电压暂降、电压瞬态、电压中断、1024点波形采样、触发及定时录波，波形实时显示及故障波形查看，PQDIF格式文件存储，内存32G,16D0+22D1,通讯 2RS485+1RS232+1GPS,3以太网接口（＋1维护网口）＋1USB接口，支持U盘读取数据，支持61850协议。 |
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中压馈线 |
AM6-L |
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三段式过流保护（带方向、低压闭锁）、过负荷保护、PT断线告警、逆功率保护、三相一次重合闸、低频减载、检同期、合环保护、断路器失灵保护 |
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APM810 |
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三相（I、U、kW、kvar、kWh、kvarh、Hz、cosΦ），零序电流In；四象限电能；实时及需量；电流、电压不平衡度；负载电流柱状图显示；66种报警类型及外部事件（SOE）各16条事件记录，支持SD卡扩展记录；2-63次谐波；2DI+2DO RS485/Modbus；LCD显示； |
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低压进线 |
AEM96 |
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三相电参量U、I、P、Q、S、PF、F测量，总正反向有功电能统计，正反向无功电能统计；2-31次分次谐波及总谐波含量分析、分相谐波及基波电参量（电压、电流、功率）；电流规格3×1.5(6)A，有功电能精度0.5S级,无功电能精度2级；工作温度：-10℃～+55℃；相对湿度：≤95不结露 |
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低压出线 |
AEM72 |
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三相电参量U、1、P、Q、S、PF、F测量，总正反向有功电能统计，正反向无功电能统计；2-31次分次谐波及总谐波含量分析、低压出线分相谐波及基波电参量（电压、电流、功率）；电流规格3x1.5(6)A,有功电能精度0.5S级，无功电能精度2级 |
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ADW300 |
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三相电参量U、I、P、Q、S、PF、F测量，有功电能计量（正、反向）、四象限无功电能 、总谐波含量、分次谐波含量（2～31次） ；A、B、C、N四路测温；1路剩余电流测量；支持RS485/LoRa/2G/4G/NB；LCD显示；有功电能精度：0.5S级（改造项目推荐） |
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无线测温 |
ATE-400 |
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合金片固定，CT感应取电，启动电流大于5A,测温范围－50-125℃,测量精度±1℃;传输距离空旷150米 |
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ATC-600 |
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两种工作模式：终端、中继。ATC600-Z做中继透传，ATC600-Z到ATC600-C的传输距离空旷1000m,ATC600-C可接收ATE系列传感器、AHE等传输的数据，1路485,2路报警出口。 |
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环境温湿度 |
WHD |
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WHD温湿度控制器产品主要用于中高压开关 柜、端子箱、环网柜、箱变等设备内部温度和 湿度调节控制。工作电源：AC/DC 85～265V 工作温度：-40.0℃～99.9℃ 工作湿度：0RH～99RH |
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水浸传感器 |
RS-SJ-*-2 |
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接触式水浸传感器，监测变电所、电缆沟、控制室等场所积水情况，工作电源：DC 10-30V 工作温度：－20℃+60℃ 工作湿度：0%RH~80%RH 响应时间：1s 继电器输出：常开触点。 |
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摄像机 |
CS-C5C-3B1WFR |
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支持720P高清图像，高支持分辨率可达到130万像素（1280*960)内置麦克风与扬声器具有语音双向对讲功能，支持萤石云互联网服务，通过、PC等终端实现远程互动和视频观看。 |
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烟雾传感器 |
BRJ-307 |
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光电式烟雾传感：电源正极（DC 12V):+12V 继电器输出：常开触点 |
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门禁 |
MC-58(常开型） |
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常开型；感应距离：30-50mm 材质：锌合金，银灰色电度，干接点输出。 |
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配套附件 |
ARTU-K16 |
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常开型；感应距离：30-50mm 材质：锌合金，银灰色电度干接点输出 |
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KDYA-DG30-24K |
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输出 DC 24V;24V电源 |
6 总结
综上，本文针对智能化变电站下相应运维技术的应用进行了具体的阐述与分析，在明确当前这一变电站所存在问题的基础上，针对对运维技术所提出的高要求，对智能化变电站下运维技术在系统的中的具体应用进行了探讨。在实际开展运维管理工作的过程中，借助运维技术下所提供的信息数据内容，在提高运维人员能力素质与强化对该项工作重视程度的基础上，为实现运维管理工作开展并确保变电站的安全可靠运行提供了保障。
参考文献
- 范富江，智能化变电站运行维护技术的应用分析
- 赵宇，智能化变电站运行维护技术研究[J].现代商贸工业，2014,08:171-172
- 企业微电网设计与应用手册.2020.06版.
[4] 安科瑞用户变电站综合自动化与运维解决方案.2020.05版.
