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浅谈智能配电房的自动化系统技术与应用

2020-12-07 [152]

  摘要:随着现代化智能技术的发展,智能化监测系统被安装于配电房,能够达到对配电房内外环境与内部相关设备的运行状态的整天监测,并在后方系统统一集成,这样才能达到对不同监测数据的查找、剖析、预警和呈现,从而提升配电房的运行水平,维护内部各项设备的安全、平稳运行。文章分析了智能配电房的整体结构以及关键技术。

  关键词:智能配电房;结构;关键技术

  0引言

  配电房位于电力系统的尾部,主要负责电能的传输与配置,已经成为整个配网系统的枢纽,为了提高配电房的运行水平,掌握关键技术,现代化智能技术为配电房的运行、监测与管理提供了指导。

  1智能配电房的整体结构

  智能配电房主要是建立在强有力的智能电网之上,有智能化组织管理、智能化配电技术、智能化设备等作为坚强后盾,将通讯系统、安全保护系统充当安全保护体系,依托于智能化配电信息通讯平台进行信息、数据的通讯与交流,借助智能配电房技术来维护平台、智能电房等实施监控的系统,以此来向广大的用电客户等供应多元化、智能化的电力、电能,而且能够维护其运行,达到系统与客户间的各种交流、互动,从而确保供电服务质量,保证运行维护水平。智能配电房的整体结构如图1所示。

图1 智能配电房的整体结构

  2智能配电房的关键技术

  2.1配网自动化系统

  2.1.1 10kV高压部分

  将环网柜实施三遥优化与升级,增设电动操作设备、电流、电压互感器,而且增设自动化终端,主要负责收集来自于环网柜的各类关键信息,如电流信息、遥控信号等,设置通讯光缆,借助光缆以太网通讯模式来将信号传输到配网自动化主站体系。

  2.1.2 380V低压部分

  低压柜的各个进出线、母联单元都设置智能化监控仪表,而且增设通讯管理设备,此设备能够集中一切来自于智能监控仪表的数据信息,并将其传输到主站系统。

  2.2视频环境监控系统

  智能环境监控系统主要包括站端、变电站端、主站。其中站端系统主要负责围绕站内实施监测,具体是视频监测、环境监控、安全监测、防火预测、智能化监控、门禁系统、SF6泄露警报等多种监测为一体,而且能够采集来自于配电房的各类视频、音频、开关等信息,也能科学地编码并存储这些信息,也能传输信息,参照所编制的准则与规范来自动化联动。变电站端系统网络建立在电力综合数据网之上,形成站端和主站间的通讯交流,主站系统能够管辖分支区域配电房的一切电气设备,受到来自于变电站的相关信号,以此来达到对各个区域主站用户的服务,方便他们通过视频、数据等获得所需的信息咨询,也能对应供应各类设备、环境信号等至省中心的主站系统。

  2.2.1 动态的视频监控

  凭借视频能掌控配电房中设备的状态与信息。

  2.2.2 环境数据监测

  动态地对一切环境信息,如温度、湿度、SF6浓度等加以采集,科学处理直至形成曲线与报表。

  2.2.3 远距离监控

  上级主站凭借客户端与浏览器能监控其所管辖配电房的摄像机,从而达到遥控云台各个方位的变换,镜头的调节等,以此来控制门禁、照明等系统。

  2.2.4 系统联动

  利用对讲机来向值班员发出信号并打开门禁。同时,此系统还具有视频回播功能,能够动态存储监控视频,借助网络来反复地回播视频,从而方便意外事故的剖析与处理。

  2.2.5 配置维护

  管理者无需抵达设备所在地,则可以修正各项设备的参数、数据。

  2.2.6 B/S方式访问

  MIS用户可以借助此方式来对站端系统实施访问,值班者也能参照对应的权限来调控站端系统。

  2.3智能配电房防误操作系统

  智能防误系统能够呈现出供电系统的各个10 kV配网一切设备的相关信号,如电缆、环网柜、架空线、开关等,系统可以提供各项装置的接线图,工作人员可以借助防误系统的主机,参照接线图来实施模拟操作,防误系统可以借助拓扑分析,利用各类设备的运行模式、状态、电源点布局、系统地判断模拟操作,如果达到了防误规定,意味着合格,相反,会发出文字或声响警报信号,要求用户再次检查操作是否规范,警告用户再次核查操作内容,模拟预演终结则将形成正确的操作票,而且途径红外、无线相关模式来传至电脑钥匙,  此时,工作人员则可以结合提示来科学合理地操作设备,而且把操作数据动态回报给防误系统。

  2.4配电设备状态监测系统

  根据配网设备状态在线监测技术水平现状、实际应用程度、重要性等来本着以下原则来配设在线监测设备:①将在线监测设备在变压器,包括油温监测设备、噪音监测设备、震动监测设备等。②一些重要的电气设备,如开关柜、电缆分支箱等则需要锁定一些重要的节点处来对应增设温度在线监测设备、湿度监测设备等。③在线监测设备安装于配电室。主要负责监测SF6气体浓度,配电室内的温度、湿度、水位等。④在线监测设备配设于电缆通道。主要负责监测各种体系的浓度、通道的温度与湿度等。此外,可以将在线监测设备配设于电缆线路、架空线路等,达到对这些线路的温度等的动态监测。

  2.5电能质量监测系统

  为了达到对系统中电能质量的监测,应该借助下面的监测技术:可以获取瞬态干扰的波形,要测出各次谐波的相关参数,如幅值、相位,要确保采样,从中得到各次谐波的相关信号。借助快速傅里叶变换FFT,能够控制采集速率。创建分析系统与自动化辨认系统,从而反馈出不同电能质量标准的特征以及跟随时间浮动的规则。电能质量监测系统可以发挥下面的功能:采集并处理电能质量数据,分析并统计这些数据,科学查询数据,对电能质量的参数以图形展现出来,生成电能质量报表,并将相关的质量数据传输至上级监测中心。将电能质量监测终端配设于10 kV,低压柜母线等,通过采集各类电流信号、电压信号等来监测电能质量。

  2.6缆沟的科学治理

  电缆沟的监控。具体的监测对象是温度监测、局部放电、护套环流监测、载流量估测等。电缆沟的环境监测,此系统可以围绕缆沟中的温度、火灾、水体、井盖、气体浓度等加以监测,从而维护电缆的安全工作,从而保护检修人员不受有害气体的污染,也能确保缆沟中各项设备的安全、平稳运行,实际的缆沟内部环境监测则涵盖温度、湿度、水位高度、井盖、有害气体等多种项目的监测。

  3安科瑞Acrel-2000E/B配电室综合监控系统介绍及选型

  3.1产品简介

  配电室综合监控是整个电能管理系统中的一个重要环节。目前,配电室一般都采取无人值守,定时巡查制度,这样既浪费人力物力也无法做到对配电室的环境和安全实时监控。而配电室的环境稳定可靠对变压器等设备的正常运行至关重要。

  安科瑞电气股份有限公司根据配电室实际情况,结合多年的变电站和配电室的运行管理经验,自主研发了安科瑞配电室综合监控系统,实现了智能开关柜运行监控、高压开关柜带电显示、电流电压等负载运行监控、母线测温监测、电缆测温监测、环境监测、有害气体监测、安防监控、采暖通风、门禁、灯光、风机、空调控制等功能。实现动力环境各数据的检测与设备控制,实现动力环境优化,避免运行环境的失控导致配电设备运行故障,保证维护人员安全,延长设备使用寿命,减少配电室粗放式管理导致成本过高,同时实现配电动力环境的分布式远程管理。

  3.2应用场所

  变电所、配电室、机房、箱变。

3.3系统模块

  配电室综合监控系统以智能控制为核心,通过物联网技术的集成应用,实现配电室内环境的状态监视和智能控制。以网络通信为核心,完成站端视频、环境数据以及安全防范等数据的采集和监控。

  系统把环境、视频、通风、照明、安全防范、消防、一次设备辅助监控等所有监控量在系统主界面上进行显示和控制,避免各系统孤立显示和控制。系统监控可提供视频监控和图表监控两种监控模式。

3.4系统功能

  3.4.1通信管理

  安科瑞智能配电室综合监控系统可以完成对整个配电室范围内的通信设备进行管理、添加、删除、控制和数据的实时监测。

3.4.2实时监测

  安科瑞智能配电室综合监控系统人机界面友好,能够显示配电室设备的运行状态,实时监测配电室环境参数信息,如视频、温度、湿度、漏水/水浸、水位、有害气体和电参量等。实时显示有关故障、告警等信息。

3.4.3数据查询

  在人机界面中,可以直接查看配电室个设备的运行数据。

3.4.4曲线查询

  在曲线查询界面,可以直接查看遥测参量曲线,包括温度、湿度、水位、有害气体、电压、电流等曲线。

3.4.5运行报表

  查询配电室内设备的运行数据报表,包括日报表、月报表、年报表和查询报表等。

3.4.6实时告警

  安科瑞智能配电室综合监控系统具有实时告警功能,系统能够对配电室温度、湿度、有害气体、设备故障或通信故障等事件发出告警。告警方式如右图所示:

3.4.7历史事件查询

  安科瑞智能配电室综合监控系统能够对产生的所有事件记录进行存储和管理,方便用户对系统事件和进行历史追溯、查询统计、事故分析。

3.4.8用户权限管理

  为保障系统安全稳定运行,设置了用户权限管理功能。通过用户权限管理能够防止未经授权的操作(如遥控的操作,数据库修改等)。可以定义不同级别用户的登录名、密码及操作权限,为系统运行、维护、管理提供可靠的安全保障。

3.4.9网络拓扑图

  安科瑞智能配电室综合监控系统支持实时监视接入系统的各设备的通信状态,能够完整的显示整个系统网络结构。可在线诊断设备通信状态,发生网络异常时能自动在界面上显示故障设备或元件及其故障部位。

  3.4.10遥控操作

  安科瑞智能配电室综合监控系统可以对整个配电系统范围内的设备进行远程遥控操作。

3.5 Acrel-2000E/B配电室综合监控选型配置表

  4结束语

  智能配电房是伴随着现代化智能技术应运而生的一种智能化配电系统,其中得益于多种智能化技术的支持,这些智能监控系统可以对智能配电房实施监督,并对相关的线路、设备等的运行状态、模式等监测,从而达到配电房技术实现全新的发展。