10kV變電所一體化運維管理研究
安科瑞 王晶淼
摘要:變電站是電力系統的重要組成部分,在各級電網中起著舉足輕重的作用。它在整個電網中發揮著電能的傳輸和分配作用。因此變電站的運行維護以及管理工作好壞在很大程度上影響了電力系統的安全穩定運行,對當地經濟建設和人們的生產生活有著很大的影響。安科瑞推出變電所運維云平臺,關注解決智能運維相關難題,運用物聯網和信息技術,開發了一套對變配電站進行智能化運維管理的系統,其對變配電站的電氣設備、環境狀況進行不間斷的智能監控與故障預警,實現在線監測、遠程管理、用能分析、運維調度、聯動控制和月度報告等功能,為用戶提供變配電站智能化運維管理系統方案。
關鍵詞:變電站管理;安全管理;智能運維;云平臺;二次設備
1引言
近些年伴隨信息化技術的持續發展,10kV 配電系 統的應用價值也在不斷提高,在一體化運維工作方面的 普及程度以及應用重要性也隨之提升。在一體化運維工作當中,合理應用自動化系統不僅可以提高運維的工作效率,同時還能提高信息記錄的功能,這也是顯著節省人力成本,實現對電力設備在線運維,并及時發現電力設備存在的故障問題。對此,探討10kV 配電自動化設備與一體化運維模式具備顯著的現實意義。
變電站在自動化發展過程中,逐漸應用了一些先進的設備,但是因為配電網節點比較多,而且大多分布于郊區,建設環境也比較惡劣,難以進行改造。因此,在進行建設的過程中,需要從設備的維護和調試來進行開發,通過統一的開發平臺運維變電所來實現更好的運行模式。
2 模式分析
一體化運維模式的運用必然需要有多部門協同實現。在具體工作時管理部門要及時對系統、設備的運行情況進行監督,做好資源的分配管理,總結事故的發生原因以及處理方式。系統運維部門負責對配電網絡的自動化系統的運行與維護進行管理,技術人員則須按照相關的規定,完成對設備的檢修與維護工作。設備運維部門須維護設備運行的正常性,及時處理設備的故障。一體化運維模式需要求多部門的參與,并從多個方面進行運行維護,保障設備工作的可靠性與穩定性。
3 安科瑞變電所運維云平臺整體方案
-1000變電所運維云平臺,利用現代互聯網通信技術、云計算、大數據分析等多種信息化手段和綜合管理策略為用戶提供安全的變電所線上線下運維監控服務。
平臺使用高算力邊緣計算網關將智能儀表與傳感器采集的數據進行統一化、標準化處理后以有線/無線的網絡傳輸模式上傳到云服務器統一存儲。通過平臺提供的電能實時監測、用能情況分析、設備精益管理、任務運維調度、月度報表展示、環境視頻監控等功能,可協助用戶達到分析變電所運行環境、減少故障停電時間、保障電網穩定供電與設備安全運行的目的。
-1000變電所運維平臺采用分層分布式結構進行設計,系統拓撲結構如下:
變配電室裝設一套智能網關,采集變電室智能設備的數據,經過協議轉換、壓縮加密后定時上傳或觸發式上傳平臺,平臺可完成對變配電室內所有智能設備完成數據交換,能實時監測變電站內變壓器、斷路器等重要運行設備的運行狀態;實時監測變配電室內各回路的運行數據及環境溫度等數字量;通訊管理單元與廠內局域網連接,把數據傳至數據中心。
系統可分為四層:即感知層、傳輸層、應用層和展示層。
感知層:包含變電所安裝的多功能儀表、溫濕度監測裝置、攝像頭、開關量采集裝置等。除攝像頭外,其它設備通過總線接入現場智能網關端口。
傳輸層:包含現場智能網關和交換機等設備。智能網關主動采集現場設備層設備的數據,并可進行規約轉換,數據存儲,并通過交換機把數據上傳至指定的服務器端口,網絡故障時數據可存儲在本地,待網絡恢復時從中斷的位置繼續上傳數據,保證服務器端數據不丟失。
應用層:包含應用服務器和數據庫服務器,若變電所數量小于30個則應用服務器和數據庫服務器可以合一配置。服務器須具備固定IP地址,以接收各智能網關主動傳送過來的數據。
展示層:用戶通過手機、平板、電腦等多終端的方式訪問平臺信息。
4 核心功能
用能月報
用能月報支持用戶按總用電量、變電站名稱、變電站編號等查詢所管理站所的用電量,查詢跨度為月。
站點監測
站點監測包括概況、運行狀態、當日事件記錄、當日逐時用電曲線、用電概況。
變壓器狀態
變壓器狀態支持用戶查詢所有或某個站所的變壓器功率、負荷率、等運行狀態數據,支持按負荷率、功率等升、降序排名。
運維中心
運維中心展示當前用戶管理的有關變電所在地圖上的位置及總量信息。
配電圖
配電圖展示被選中的變電所的配電信息,配電圖顯示各回路的開關狀態、電流等運行狀態及信息,支持電壓、電流、功率等詳細運行參數查詢。
視頻監控
視頻監控展示了當前實時畫面(視頻直播),選中某一個變配電站,即可查看該變配電站內視頻信息。
用戶報告
用戶報告頁面主要用于對選定的變配電站自動匯總一個月的運行數據,對變壓器負荷、配電回路用電量、功率因數、報警事件等進行統計分析,并列出在該周期內巡檢時發現的各類缺陷及處理情況。
APP監測
電力運維手機支持“監控系統”、“設備檔案”、“待辦事項”、“巡檢記錄”、“缺陷記錄”、“文檔管理”和“用戶報告”七大模塊,支持一次圖、需量、用電量、視頻、曲線、溫濕度、同比、環比、電能質量、各種事件報警查詢,設備檔案查詢、待辦事件處理、巡檢記錄查詢、用戶報告、文檔管理等。
5.適用產品