背景
2019年,國家電網公司提出了宏大的戰略目標——“三型兩網、世界一流”。何謂“三型”?即樞紐型、平台型、共享型。而“兩網”則是指“堅強智能電網”和“泛在電力物聯網”。該公司明確表示,“三型”企(qi)業(ye)是(shi)建(jian)設(she)世(shi)界(jie)一(yi)流(liu)能(neng)源(yuan)互(hu)聯(lian)網(wang)企(qi)業(ye)的(de)重(zhong)要(yao)抓(zhua)手(shou),基(ji)於(yu)能(neng)源(yuan)互(hu)聯(lian)網(wang)的(de)功(gong)能(neng)特(te)點(dian)和(he)國(guo)家(jia)電(dian)網(wang)公(gong)司(si)的(de)責(ze)任(ren)使(shi)命(ming),我(wo)們(men)建(jian)設(she)的(de)能(neng)源(yuan)互(hu)聯(lian)網(wang)企(qi)業(ye)必(bi)然(ran)是(shi)具(ju)有(you)樞(shu)紐(niu)型(xing)、平台型、共享型特征的現代企業。同時,建設運營好“兩網”,這是建設世界一流能源互聯網企業的重要物質基礎。
發、輸(變)、配、儲是電力係統建設的4個重要環節,打造智慧配電房實現配電設備及配電室環境運行狀態全麵感知是實現泛在電力網建設 的其中一個重要組成部分。
基ji於yu泛fan在zai電dian力li物wu聯lian網wang的de智zhi慧hui配pei電dian房fang綜zong合he在zai線xian監jian測ce整zheng體ti解jie決jue方fang案an實shi現xian了le配pei電dian室shi配pei電dian變bian壓ya器qi及ji開kai關guan櫃gui等deng電dian力li設she備bei的de運yun行xing狀zhuang態tai全quan麵mian感gan知zhi同tong時shi實shi現xian配pei電dian室shi環huan境jing的de全quan麵mian感gan知zhi。
引言
智zhi能neng配pei電dian房fang是shi現xian代dai電dian力li係xi統tong的de關guan鍵jian組zu成cheng部bu分fen,其qi監jian控kong係xi統tong對dui於yu確que保bao電dian力li設she備bei的de穩wen定ding運yun行xing具ju有you至zhi關guan重zhong要yao的de作zuo用yong。在zai這zhe個ge監jian控kong係xi統tong中zhong,環huan境jing監jian測ce是shi一yi個ge重zhong要yao的de環huan節jie。它ta通tong過guo各ge種zhong傳chuan感gan器qi實shi時shi監jian測ce配pei電dian房fang內nei部bu的de環huan境jing參can數shu,如ru溫wen度du、濕度、氧氣含量等,為維護人員提供及時、準確的數據支持。
智能配電房監控係統就像是一套高效的“智能眼”,對dui配pei電dian房fang內nei部bu的de各ge種zhong變bian化hua進jin行xing實shi時shi監jian測ce和he記ji錄lu。一yi旦dan出chu現xian異yi常chang數shu據ju,係xi統tong就jiu會hui立li即ji發fa出chu警jing報bao,提ti醒xing維wei護hu人ren員yuan及ji時shi處chu理li,從cong而er避bi免mian了le潛qian在zai的de安an全quan風feng險xian。

1智能配電房監控係統的係統架構
智能配電房監控係統主要分四層組成,包括應用層、平台層、通信層和終端層。
應用層:包括視頻監控、現場環境監控、設備狀態監控、統計、APP移動應用、遠程控製、告警管理和運維管理等。
平台層:由接口服務器節點、采集服務器節點、移動應用服務器節點、應用服務器節點、流媒體服務器節點和數據庫服務器節點等組成。
通信層:caiyongguangxiantongxinhewuxiantongxinfangshi,fuzeshujuliutongxin。zaipeidianfangyujiankongshizhijianfusheguangxian,gouchengguangxianzhuganwangluo。zaipeidianfangpeizhiyitaiguangxianjiaohuanji,jiangpeidianfangjiankongzhongduanjijieruguangxianwangluo,shixianpeidianfangyuxitongzhuzhanzhijiandetongxin。
終端層:主要包括各類傳感器、執行設備及監控終端機,實現站房內環境溫度、濕度、SF6氣體濃度、臭氧濃度、含氧量、煙霧火災、水浸、噪聲、振動、防小動物等環境信息及變壓器、高壓櫃、低壓櫃的溫度、局放等設備狀態采集,並與風機、燈光、視頻、門禁等智能執行設備聯動控製,實現配電房遠程智能化運維管理。

2智能配電房監控係統功能

2.1 紅外熱成像監測
采用紅外熱成像對變壓器進行整體監測,采用溫度傳感器對容易發生溫升故障的高低壓接線樁溫度進行在線監測,並將變壓器溫控器、冷(leng)卻(que)風(feng)機(ji)狀(zhuang)態(tai)信(xin)息(xi)接(jie)入(ru)係(xi)統(tong),實(shi)時(shi)監(jian)測(ce)變(bian)壓(ya)器(qi)運(yun)行(xing)狀(zhuang)態(tai),掌(zhang)控(kong)變(bian)壓(ya)器(qi)本(ben)體(ti)及(ji)關(guan)鍵(jian)點(dian)的(de)溫(wen)度(du)變(bian)化(hua)情(qing)況(kuang),實(shi)現(xian)溫(wen)度(du)預(yu)警(jing)和(he)風(feng)機(ji)聯(lian)動(dong)。采(cai)用(yong)無(wu)線(xian)溫(wen)度(du)傳(chuan)感(gan)器(qi)對(dui)油(you)變(bian)外(wai)殼(ke)進(jin)行(xing)監(jian)測(ce)。幹(gan)變(bian)風(feng)機(ji)監(jian)控(kong)、幹變繞組溫度監測、幹變鐵芯溫度監測利用變壓器原有溫控器功能,實現溫度預警和風機聯動。
2.2 局放監測
能夠準確在線測量局部放電引起的變壓器中壓電纜頭、開關櫃局放電量,並可以使用標準的局部放電脈衝信號發生器在線進行校準。
具有局部放電分析功能,可以了解局部放電的類型、相位、強度,能夠準確反映變壓器中壓電纜頭局部放電的嚴重程度和運行狀態;適用於變壓器中壓電纜頭局部放電的帶電測試。
2.3 門狀態監測
利(li)用(yong)配(pei)電(dian)設(she)備(bei)實(shi)現(xian)原(yuan)有(you)電(dian)子(zi)閉(bi)鎖(suo)裝(zhuang)置(zhi)功(gong)能(neng),基(ji)本(ben)原(yuan)理(li)是(shi)將(jiang)電(dian)能(neng)轉(zhuan)化(hua)為(wei)數(shu)字(zi)密(mi)碼(ma),然(ran)後(hou)通(tong)過(guo)數(shu)據(ju)線(xian)或(huo)無(wu)線(xian)網(wang)絡(luo)傳(chuan)輸(shu)到(dao)電(dian)子(zi)閉(bi)鎖(suo)裝(zhuang)置(zhi),進(jin)行(xing)身(shen)份(fen)認(ren)證(zheng)和(he)鎖(suo)定(ding)。在(zai)此(ci)過(guo)程(cheng)中(zhong),數(shu)字(zi)密(mi)碼(ma)的(de)生(sheng)成(cheng)、傳輸和認證都采用了加密技術,有效防止了密碼被破解和複製,進一步提高了係統的安全性。
可以實現遠程控製和管理,方便用戶對電子閉鎖裝置進行遠程操控。
可以實現電能和數據的共享,使得電子閉鎖裝置可以與其他智能家居設備進行聯動,提高家居智能化程度。
2.4 濕度監控
對中壓開關櫃機構室、二次室內濕度實時監測,濕度傳感器與濕度信號接收裝置之間數據采用無線傳輸方式、
2.5 實現配電站房的遠程智能運維
利用視頻信息、設備運行信息、告警信息等,發現配電站房設備存在的故障,實時故障研判、準確定位、分fen析xi故gu障zhang影ying響xiang範fan圍wei,主zhu動dong派pai發fa搶qiang修xiu工gong單dan和he日ri常chang巡xun檢jian工gong單dan,合he理li調tiao度du搶qiang修xiu資zi源yuan,高gao效xiao指zhi揮hui搶qiang修xiu工gong作zuo開kai展zhan和he日ri常chang巡xun檢jian任ren務wu的de進jin行xing,實shi現xian故gu障zhang搶qiang修xiu時shi間jian最zui小xiao化hua,提ti高gao故gu障zhang搶qiang修xiu效xiao率lv和he服fu務wu水shui平ping。遠yuan程cheng控kong製zhi視shi頻pin可ke與yu環huan境jing監jian測ce係xi統tong聯lian動dong,根gen據ju環huan境jing監jian測ce係xi統tong的de預yu警jing或huo報bao警jing區qu域yu,查zha看kan特te點dian區qu域yu情qing況kuang,供gong人ren工gong確que認ren。當dang某mou區qu域yu發fa生sheng入ru侵qin報bao警jing時shi,自zi動dong聯lian動dong視shi頻pin監jian控kong係xi統tong,並bing自zi動dong將jiang對dui應ying位wei置zhi的de圖tu像xiang畫hua麵mian切qie換huan至zhi監jian控kong屏ping幕mu上shang。對dui電dian力li設she備bei的de操cao作zuo和he運yun行xing狀zhuang態tai進jin行xing拍pai照zhao和he錄lu像xiang,給gei運yun維wei人ren員yuan判pan斷duan設she備bei運yun行xing狀zhuang態tai正zheng常chang與yu否fou提ti供gong佐zuo證zheng。在zai配pei電dian房fang中zhong安an裝zhuang遠yuan程cheng語yu音yin對dui講jiang係xi統tong,實shi現xian與yu主zhu站zhan的de雙shuang向xiang語yu音yin對dui講jiang。
2.6 滿足綜合管理和競爭性業務擴展的需求
智能配電房作為能源中心不能僅僅局限於供電,還應該具備數據中心、傳輸中心的功能,對智能小區、分布式電源、充電樁等數據輸入、安全運行狀態監測應預留接口,使得智能配電房滿足未來物聯網、智能小區等綜合管理和競爭性業務擴展的需求。
3功能配置
3,1 溫濕度傳感器功能
1) 實現對智能配電房內環境溫濕度實時監測,溫濕度傳感器與智能終端之間數據采用無線傳輸方式;
2)環境溫濕度與設備狀態監測共用無線接收裝置,接收點數不少於99點;
3)溫濕度信號接收裝置與智能配電房監控終端單元之間的通訊接口/上傳接口支持RS485,支持Modbus通信協議。
3,2 氣體(SF6、O2)傳感器功能
1)實現對智能配電房內六氟化硫(SF6)、氧氣(O2)濃度值實時監測,六氟化硫(SF6)、氧氣(O2)傳感器與智能終端之間數據采用有線傳輸方式;
2)六氟化硫(SF6)、氧氣(O2)傳感器與智能配電房監控終端單元之間的通訊接口/上傳接口支持RS485,支持Modbus通信協議。
3,3 臭氧(O3)氣體傳感器功能
1)開關櫃部放電可能部損壞電介質,進而引發事故。在部放電過程中,會產生臭氧(O3),通過監測臭氧濃度變化,能夠間接檢測開關櫃部放電。
2)實現對智能配電房內臭氧(O3)氣體濃度值實時監測,臭氧(O3)氣體傳感器與智能終端之間數據采用有線傳輸方式;
3)臭氧(O3)氣體傳感器與智能配電房監控終端單元之間的通訊接口/上傳接口支持RS485,支持Modbus通信協議。
3,4 噪聲傳感器功能
1)實現對幹式變壓器房等配電房內噪聲實時監測,噪聲傳感器與智能終端之間數據采用有線傳輸方式;
2)噪聲傳感器與智能配電房監控終端單元之間的通訊接口/上傳接口支持RS485,支持Modbus通信協議。
3,5 煙霧探測器功能
1)通過煙霧探測器,監測配電房或電纜溝內,發生火災前和火災中產生煙霧狀況,並發出光報警信號。
2)實現對智能配電房內煙霧實時監測,煙霧傳感器與智能終端之間數據采用有線傳輸方式;
3)煙霧傳感器與智能配電房監控終端單元之間的通訊接口/上傳接口支持RS485,支持Modbus通信協議。
3,6 水浸傳感器功能
1)在配電房容易進水處安裝水浸傳感器,實時在線監測配電房水浸狀態。
2)水浸傳感器與智能終端之間數據采用有線傳輸方式;
3)水浸傳感器與智能配電房監控終端單元之間的通訊接口/上傳接口支持RS485,支持Modbus通信協議。
3,7 驅鼠器功能
對於電氣設備安全運行存在較大威脅的小動物預防,采用在每個房間安放一台驅鼠器,產生20kHz-55kHz 超聲波,有效刺激並能夠導致鼠類感覺到威脅及不安。
3,8 燈光控製器功能
1)燈光控製器具有現場手動及自動控製兩種方式,具有改善運行環境、良好的節能效果,延長光源壽命,管理維護方便。
2)可對日光燈開啟關閉控製,調控配電房光線。
3)每個房間照明單獨控製,可同時進行遠程控製與本地控製,不需要轉換。
3,9 空調控製器功能
1) 手動控製功能:可以通過電腦,在監控中心遠程控製控製空調開機、關機、升溫、降溫等,並能夠直接調整空調的溫度值。
2) 直接遠程控製風機的開啟和關閉,也可以設置風機的定時開啟和關閉,每台風機每天*多可設置五個自動時間段。
3) 自動控製功能:通過設置溫濕度上下限以及室內室外溫度差,自動控製空調的關閉、開啟以及風機的關閉和開啟功能。
4) 節能係統工作流程(聯動控製功能):
室(shi)內(nei)溫(wen)度(du)低(di)於(yu)設(she)的(de)下(xia)限(xian)值(zhi),則(ze)空(kong)調(tiao)關(guan),風(feng)機(ji)關(guan)。室(shi)內(nei)溫(wen)度(du)高(gao)於(yu)設(she)上(shang)限(xian)值(zhi),則(ze)強(qiang)製(zhi)開(kai)空(kong)調(tiao),關(guan)風(feng)機(ji)。室(shi)內(nei)溫(wen)度(du)高(gao)於(yu)下(xia)限(xian)值(zhi),低(di)於(yu)上(shang)限(xian)值(zhi),室(shi)外(wai)濕(shi)度(du)低(di)於(yu)設(she)定(ding)值(zhi)(如80%),室外溫度比室內溫度上限值低額定溫差,則開風機,關閉空調
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