摘要：隨著(zhù)經(jīng)濟和科技水平的快速發(fā)展，大型建筑變電所、配電房數量較多，分布區域廣，配電運維部門(mén)人員對配電房的運維管理基本停留在傳統的定期檢查、周期性檢修、故障搶修模式，對配電房?jì)仍O備運行狀況無(wú)法實(shí)時(shí)監測，設備故障或隱患不能得到及時(shí)有效的處理，可能導致事故影響擴大，造成嚴重經(jīng)濟損失和巨大停電影響。
關(guān)鍵詞：智能配網(wǎng)；電力監控運維自動(dòng)化系統；電氣火災監控系統
隨著(zhù)我國智能化系統的不斷發(fā)展，電力系統的電力生產(chǎn)、運行和管理等環(huán)節的自動(dòng)化程度不斷提高，尤其是智能模式技術(shù)的推廣，使得電力系統的配網(wǎng)實(shí)現了智能化系統控制，智能化新技術(shù)推動(dòng)了配網(wǎng)建設和管理系統的智能化，促進(jìn)了我國電力系統跨越式發(fā)展。文章以電力系統配網(wǎng)智能化系統的建設和智能模式技術(shù)兩方面的應用為出發(fā)點(diǎn)，對自動(dòng)化配網(wǎng)的智能模式技術(shù)進(jìn)行了技術(shù)分析和探討，能夠為新技術(shù)的研發(fā)提供借鑒參考價(jià)值。
1、設計原則
智能配網(wǎng)系統設計遵循性能穩定可靠、分層分布、經(jīng)濟實(shí)用的原則，并綜合考慮施工、維護及操作等綜合因素。一，穩定可靠。系統的設計應具有較高的可靠性和抗干擾能力，在 系統故障或事故造成中斷后能確保數據的準確性、完整性和一 致性，并具備迅速恢復的功能；二，分層分布式。對于各區供配電自動(dòng)化建設，宜推行分層分布式系統，充分應用現場(chǎng)總 線(xiàn)等通信技術(shù)解決樓宇內數據交換問(wèn)題；三，經(jīng)濟實(shí)用。充分考慮用戶(hù)實(shí)際需要和信息技術(shù)發(fā)展趨勢，根據現場(chǎng)環(huán)境，設計選用功能適合現場(chǎng)情況、符合用戶(hù)要求的系統配置方案，實(shí)現性能價(jià)格比，以便節約工程投資，同時(shí)保證系統功能實(shí)施的需求。
2、智能配網(wǎng)系統組成
2.1、系統設計機制
系統充分考慮業(yè)務(wù)系統的信息安全和權限設置，針對基于 平臺定制和開(kāi)發(fā)的業(yè)務(wù)系統，支持按照“部門(mén)、角色、工作組、個(gè)人”多種范圍進(jìn)行*和權限控制，可以對于系統內部的所 有操作及處理權限進(jìn)行*，也可以針對記錄級別進(jìn)行*的 細化和完善。確保了系統具有高的可靠性，提升了系統的權限控制的靈活性。系統提供細致、有效的機制、日志機制和審計機制，在設計上嚴格遵循國家有關(guān)信息系統保密標準的各項要求，提供包括完善的保障機制，對文件的網(wǎng)絡(luò )傳輸和存儲也要采取相應的措施。系統在設計上保證 Web 應用系統的程序和數據， 即保證 Web 服務(wù)器和數據庫；保證 Web 應用系統中各種 資源的合法訪(fǎng)問(wèn)，即合理分配用戶(hù)角色和角色權限；保證用戶(hù) 根據自己的權限范圍來(lái)訪(fǎng)問(wèn)系統的網(wǎng)絡(luò )資源，從而保證網(wǎng)絡(luò )資源受控、合法地使用；保證 Web 應用系統能夠檢測被動(dòng)攻擊和 抵御主動(dòng)攻擊，即防止竊聽(tīng)和抵御病毒等對信息的泄漏、更改和破壞。系統提供系統日志功能和日志管理功能，能夠 對用戶(hù)登錄及對系統的主要操作等進(jìn)行日志記錄。對各接口系統數據交換進(jìn)行正常運行、警告、報警和出錯信息進(jìn)行日志記錄和分級管理，并提供各級管理員的日志查詢(xún)、日志搜索和日志統計分析功能。
2.2、電氣火災監控系統
在變電所有可能導致火災隱患的配電回路中配置安裝測溫 式電氣火災監控探測器，并且在每個(gè)回路的每個(gè)相線(xiàn)配置溫度 傳感器，另外在三相回路中安裝匹配的剩余電流互感器，便于 隨時(shí)監測用電回路溫度、電流變化信息，及時(shí)上傳用電信息給 上層設備。各變電所區域子站均設置自成體系的電氣火災監控系統，值班人員除了通過(guò)管理設置的電氣火災監視計算機 圖文系統掌握整個(gè)供電系統剩余電流情況外，也通過(guò)云平臺的巡檢下單，在巡檢到各個(gè)變電所時(shí)通過(guò)電氣火災監控主機對變 電所剩余電流情況進(jìn)行更深的檢視。如有異常情況，立刻觸發(fā)聲光報警，通知運維工作人員及時(shí)做出反應。
2.3、Wi-Max 技術(shù)的應用
Wi-Max 技術(shù)是無(wú)線(xiàn)通信技術(shù)中的一種新技術(shù)，簡(jiǎn)單來(lái)說(shuō)可以把它看作 Wi-Fi 技術(shù)的升級版本，普通的 Wi-Fi 的信息傳輸距離大概只有一百米左右，在一些特定的環(huán)境中，如在偏遠山區架設電網(wǎng)，就難以實(shí)現電網(wǎng)信息的及時(shí)采集和處理，因此信息傳輸距離長(cháng)達 50 公里的Wi-Max 技術(shù)在智能配網(wǎng)中的應用 前景就更加有潛力了，更遠的信息傳輸距離意味著(zhù)更少的基站數量，也就代表著(zhù)更少的建造和維護成本。除信息傳輸距離更遠外，Wi-Max 技術(shù)還擁有更快的信息傳遞速率和更加多樣服務(wù)種類(lèi)：Wi-Max 技術(shù)接入速度高達 70Mkbps，這種速度是傳統無(wú)線(xiàn)技術(shù)所無(wú)法企及的；Wi-Max 技術(shù)的拓展性更高，可以提高數據傳遞、音頻服務(wù)乃至視頻服務(wù)等多種多 媒體服務(wù)內容。目前 Wi-Max 技術(shù)上海出于發(fā)展研發(fā)階段，但其當前所展現的性能已經(jīng)引起廣泛的關(guān)注，相信一定能實(shí)現無(wú)需直接視距基站的超遠距離無(wú)線(xiàn)通信。
3、安科瑞變電所運維云平臺及硬件的選型
3.1、云平臺簡(jiǎn)介
隨著(zhù)*改革政策的逐步推進(jìn)和落實(shí)，普通線(xiàn)下運維模式已無(wú)法滿(mǎn)足市場(chǎng)需求，迫切需要配套智能化線(xiàn)上運維管理和服務(wù)平臺，安科瑞變電所運維云平臺（AcrelCloud-1000）根據市場(chǎng)需求反饋，運用互聯(lián)網(wǎng)和大數據技術(shù)，為電力運維公司提供配套線(xiàn)上運維服務(wù)，該平臺作為連接運維單位和用電企業(yè)的紐帶，監視用戶(hù)配電系統的運行狀態(tài)和電量數據，為客戶(hù)提供更好的運維服務(wù)，平臺提供系統總覽、電力數據監測、電能質(zhì)量分析、用電統計分析和日/月/年電能統計報表、異常預警、事故報警和事件記錄、運行環(huán)境監測、運維巡檢派單等功能，并支持多平臺、多終端數據訪(fǎng)問(wèn)，
3.2、應用場(chǎng)所：
（一）電力運行維護企業(yè)；
（二）連鎖商業(yè)、門(mén)店；
（三）物業(yè)管理企業(yè)；
（四）集團企業(yè)；
（五）院校主管單位；
（六）智慧社區，
3.3、平臺結構
3.4、平臺主要功能
3.5、云平臺配置
現場(chǎng)硬件配置
應用場(chǎng)合 | 型號 | 功 能 |
高壓進(jìn)線(xiàn) | AM5/AM5SE | 三段式過(guò)流/零序過(guò)流、過(guò)負荷保護（告警/跳閘）、PT斷線(xiàn)告警、三相一次重合閘、低頻減載、后加速過(guò)流、逆功率保護 |
AEM96 | 三相電參量U、I、P、Q、S、PF、F測量，總正反向有功電能統計，正反向無(wú)功電能統計；2-31次分次諧波及總諧波含量分析、分相諧波及基波電參量（電壓、電流、功率）；電流規格3×1.5(6)A，有功電能精度0.5S級,無(wú)功電能精度2級 | |
ACR230EFLH | 三相（I、U、kW、kvar、kVA、kWh、Kvarh、Hz、cosΦ），四象限電能計量，THDu，THDi，2~31次各次諧波分量，CF（電壓波峰系數），THFF（波形因子），KF（電流K系數），εu(電壓不平衡度），εi(電流不平衡度）計算，電網(wǎng)電壓電流正、負、零序分量（含負序電流）測量，平均值，RS485/Modbus，大屏幕點(diǎn)陣式LCD圖形顯示，全中文菜單 | |
APM810 | 三相（I、U、kW、kvar、kWh、kvarh、Hz、cosΦ），零序電流In；四象限電能；電流、電壓不平衡度；負載電流柱狀圖顯示；66種報警類(lèi)型及外部事件（SOE）各16條事件記錄，支持SD卡擴展記錄；2-63次諧波；2DI+2DO RS485/Modbus；LCD顯示 | |
高壓出線(xiàn) | AM5/AM5SE | 三段式過(guò)流/零序過(guò)流、過(guò)負荷保護（告警/跳閘）、PT斷線(xiàn)告警、三相一次重合閘、低頻減載、后加速過(guò)流、逆功率保護 |
AEM96 | 三相電參量U、I、P、Q、S、PF、F測量，總正反向有功電能統計，正反向無(wú)功電能統計；2-31次分次諧波及總諧波含量分析、分相諧波及基波電參量（電壓、電流、功率）；電流規格3×1.5(6)A，有功電能精度0.5S級,無(wú)功電能精度2級 | |
APM810 | 三相（I、U、kW、kvar、kWh、kvarh、Hz、cosΦ），零序電流In；四象限電能；電流、電壓不平衡度；負載電流柱狀圖顯示；66種報警類(lèi)型及外部事件（SOE）各16條事件記錄，支持SD卡擴展記錄；2-63次諧波；2DI+2DO RS485/Modbus；LCD顯示 | |
ACR220EFL | 三相（I、U、kW、kvar、kWh、kvarh、Hz、cosΦ），RS485/Modbus，四象限電能，LCD顯示 | |
低壓進(jìn)線(xiàn) | APM810 | 三相（I、U、kW、kvar、kWh、kvarh、Hz、cosΦ），零序電流In；四象限電能；電流、電壓不平衡度；負載電流柱狀圖顯示；66種報警類(lèi)型及外部事件（SOE）各16條事件記錄，支持SD卡擴展記錄；2-63次諧波；2DI+2DO RS485/Modbus；LCD顯示 |
ACR230EFLH | 三相（I、U、kW、kvar、kVA、kWh、Kvarh、Hz、cosΦ），四象限電能計量，THDu，THDi，2~31次各次諧波分量，CF（電壓波峰系數），THFF（波形因子），KF（電流K系數），εu(電壓不平衡度），εi(電流不平衡度）計算，電網(wǎng)電壓電流正、負、零序分量（含負序電流）測量，平均值，RS485/Modbus，大屏幕點(diǎn)陣式LCD圖形顯示，全中文菜單 | |
低壓出線(xiàn) | AEM96 | 三相電參量U、I、P、Q、S、PF、F測量，總正反向有功電能統計，正反向無(wú)功電能統計；2-31次分次諧波及總諧波含量分析、分相諧波及基波電參量（電壓、電流、功率）；電流規格3×1.5(6)A，有功電能精度0.5S級,無(wú)功電能精度2級 |
APM810 | 三相（I、U、kW、kvar、kWh、kvarh、Hz、cosΦ），零序電流In；四象限電能；電流、電壓不平衡度；負載電流柱狀圖顯示；66種報警類(lèi)型及外部事件（SOE）各16條事件記錄，支持SD卡擴展記錄；2-63次諧波；2DI+2DO RS485/Modbus；LCD顯示 | |
ACR220EFL | 三相（I、U、kW、kvar、kWh、kvarh、Hz、cosΦ），RS485/Modbus，四象限電能，LCD顯示 | |
AEW100 | 三相電參量U、I、P、Q、S、PF、F測量，總正反向有功電能統計，總正反向無(wú)功電能統計；2-31次分次諧波及總諧波含量分析、分相諧波及基波電參量（電壓、電流、功率）；RS485接口、470MHz無(wú)線(xiàn)通訊、紅外通訊；電流規格3×1.5(6)A，有功電能精度1級,無(wú)功電能精度2級 | |
變壓器溫度監測 | ARTM-8 | 8路溫度巡檢，熱電阻信號輸入，RS485接口，2路繼電器輸出 |
線(xiàn)纜剩余電流/溫度監測 | ARCM300-J1/T4 | 1路剩余電流監測，4路溫度監測，1路繼電器輸出，事件記錄，LCD顯示，1路RS485/Modbus通訊 |
無(wú)線(xiàn)測溫 | ASD-320 | 一次動(dòng)態(tài)模擬圖、語(yǔ)音提示、帶電顯示及閉鎖、溫濕度數字控制、液晶顯示、分合閘、儲能、遠方/就地、柜內照明操作、人體感應，無(wú)線(xiàn)測溫功能（標配3點(diǎn)），RS485/Modbus |
ARTM-Pn | 可以單獨安裝在高壓柜、低壓抽屜柜內，每臺裝置可以接收3、6、9、12、18個(gè)傳感器的數據，傳感器型號可選配ATE100、ATE200、ATE300。裝置帶有一路485接口，可將采集到的溫度數據上傳到監控。 | |
ATC-200/400 | 一款帶有一路485接口的溫度收發(fā)器，可同時(shí)接收ATE100/200/300傳感器發(fā)射的數據并將采集到的數據上傳到監控。 | |
ARTM-100 | 可以嵌入式安裝在高壓柜、低壓抽屜柜內，每臺裝置可以接收240個(gè)傳感器的數據，可與ATE100、ATE200、ATE300三種傳感器選配使用。裝置帶有一路485接口、可選配一路以太網(wǎng)口，可將采集到的溫度數據上傳到監控。 | |
環(huán)境溫濕度 | WHD96-22 | 測量并顯示控制2路溫度、2路濕度。 |
水浸 | RS-SJ-*-2 接觸式水浸傳感器 | 接觸式水浸傳感器，監測變電所、電纜溝、控制室等場(chǎng)所積水情況，工作電源：DC 10-30V 工作溫度：-20℃~+60℃ 工作濕度：0%RH~80%RH 響應時(shí)間：1s 繼電器輸出：常開(kāi)觸點(diǎn) |
攝像機 | CS-C5C-3B1WFR | 支持720P高清圖像，支持分辨率可達到130萬(wàn)像素（1280*960）內置麥克風(fēng)與揚聲器具有語(yǔ)音雙向對講功能，支持螢石云互聯(lián)網(wǎng)服務(wù)，通過(guò)手機、PC等終端實(shí)現遠程互動(dòng)和視頻觀(guān)看 |
煙霧傳感器 | BRJ-307 | 光電式煙霧傳感; 電源正極（DC 12V）：+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 | 16路開(kāi)關(guān)量輸入 |
KDYA-DG30-24K | 輸出 DC 24V ；24V電源 | |
KDYA-DG30-12K | 輸出 DC 12V；12V電源 | |
網(wǎng)關(guān) | ANet-YW1E2/2G | 1路10M/100M以太網(wǎng)口 2路RS485，1路2G（移動(dòng)）上傳通道，工作電源：24V直流 用于安科瑞電力運維系統，支持能耗管理系統 |
ANet-YW1E2/4G | 1路10M/100M以太網(wǎng)口 2路RS485，1路4g（全網(wǎng)通）上傳通道，工作電源：24V直流 用于安科瑞電力運維系統，支持能耗管理系統 | |
ANet-YW1E1 | 1路10M/100M以太網(wǎng)口 1路RS485,1路4G(移動(dòng)）上傳通道，工作電源：24V直流 僅支持采集點(diǎn)數100個(gè)點(diǎn)，用于安科瑞電力運維系統，支持能耗管理系統 | |
ANet-YW2E4 | 2網(wǎng)4串 工作電源：24V直流 用于安科瑞電力運維系統，支持能耗管理系統 | |
平臺系統 | 變電所運維云平臺 | 平臺提供用戶(hù)概況、電力數據監測、電能質(zhì)量分析、用電分析、日/月/年用能數據報表、異常事件報警和記錄、運行環(huán)境監測、設備臺賬、售電服務(wù)、運維派單等功能，并支持多平臺、多終端數據訪(fǎng)問(wèn)。 |
4、結束語(yǔ)
智能配網(wǎng)系統能提高配電的運維管理水平和搶修效率，對各變電所的設備狀況與運行環(huán)境進(jìn)行遠程監控與管理，實(shí)時(shí)、準確地掌握配電房的運行情況，及時(shí)對發(fā)生的問(wèn)題做出應對。智能配網(wǎng)綜合監控系統的研究有利于提高變電所的運行水平，同時(shí)也是國家未來(lái)電網(wǎng)智能配網(wǎng)發(fā)展方向。
參考文獻
