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江蘇安科瑞電器制造有限公司

淺談智能配電房實現(xiàn)模式的應(yīng)用

時間:2021-3-6閱讀:876
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安科瑞 鮑靜君

  摘 要:目前,我國經(jīng)濟快速發(fā)展,居民日常生活及各行業(yè)生產(chǎn)活動對電的需求大幅提高。這就要求國家電力部門和電力企業(yè)推動電網(wǎng)智能化發(fā)展,通過集成化與高速雙向通信網(wǎng)絡(luò),利用一系列設(shè)備、技術(shù)、控制方法以及措施,保證電力電網(wǎng)能夠更加合理的運轉(zhuǎn)。

  關(guān)鍵詞:智能監(jiān)控;智能配電房;電氣管理終端;配電自動化

  0引言

  作為關(guān)系到供電系統(tǒng)運行管理工作是否能夠順利進行。許多配電房都存在開關(guān)頻繁跳閘、環(huán)境過熱以及配電房設(shè)備被盜等問題,嚴重影響了配電房正常使用和運轉(zhuǎn),輕則造成設(shè)備損毀,影響客戶正常用電;重則引發(fā)安全事故,后果不堪設(shè)想。要想改變上述現(xiàn)狀,配電房智能終端系統(tǒng)無疑是一個好的選擇。

  智能配電房依靠設(shè)備技術(shù)、傳感技術(shù)、控制方法和決策系統(tǒng),達到建完善電網(wǎng)系統(tǒng)的目的。本文以智能配電房為研究對象,提出了各種智能設(shè)備集成的實現(xiàn)模式,旨在實現(xiàn)電網(wǎng)智能化總體目標(biāo)。

  1 配電房智能化的目的

  配電房智能化是智能電網(wǎng)建設(shè)的重要一環(huán),既是供電企業(yè)自身的需要,也是廣大電力用戶的迫切期盼。配電房智能化建設(shè)的主要目的如下:

  一,減少解決故障帶來的困難;

  二,提高供電穩(wěn)定性,縮小斷電時間和范圍;

  三,提高電能質(zhì)量;

  四,減能增效壓力;

  五,提高技術(shù)水平;

  六,加強統(tǒng)籌管理能力;

  七,提高用戶滿意度。

  2 配電房智能化的實現(xiàn)

  智能化配電房建設(shè)內(nèi)容主要包括配電設(shè)備、變壓器、配電房監(jiān)控以及巡檢。

  2.1 配電設(shè)備電氣監(jiān)控實現(xiàn)模式

  2.1.1 安裝 DTU 實現(xiàn)“三遙功能”

  要建設(shè)完備的電氣監(jiān)控系統(tǒng),完備方案策劃,其中安裝配電監(jiān)控終端(DTU)就是非常重要的一步。配電監(jiān)控終端由 CPU 板和交流采樣板等多種模塊組成。

  2.1.2 終端要支持多種通信方式

  要實現(xiàn)配電設(shè)備電氣監(jiān)控還需要通信方面的支持,電氣監(jiān)控系統(tǒng)(DTU)能反過來支持各種通信。同時,基于電力載波通信方式、無線通信方式以及光纖通信方式等都可以使用和搭建,可實現(xiàn)多個子站與主站互相通信功能。

  DTU 可以分為集中式和分散式兩種類型。DTU 為集中組屏,如圖1所示,在一個屏幕上對所有線路進行監(jiān)控。

  分散式 DTU 是指 CPU 分散安裝在開關(guān)柜中,進而對整條電路進行監(jiān)測。分散式 CPU 的線路規(guī)劃如圖 2 所示。

  安裝變壓器優(yōu)化裝置可以根據(jù)不同運行情況優(yōu)化變壓器工作形式,如通過設(shè)置算法,可根據(jù)實際情況安排運行方式,實現(xiàn)變壓器監(jiān)測和多項功能。所以說,變壓器優(yōu)化裝置是實現(xiàn)變壓器運行優(yōu)化*的措施。

  2.3 配電房安全監(jiān)控模式

  目前,大多數(shù)配電房都是無人值守的。因此除了安裝電氣監(jiān)控裝置外,還要進行防火、防入侵、防水以及防盜等安全監(jiān)控裝置的安裝。配電房安全監(jiān)控有以下幾種常見監(jiān)控方式:

  一,利用網(wǎng)絡(luò)硬盤錄像機和智能高速球機運行圖像監(jiān)控系統(tǒng);

  二,安裝高靈敏度煙感探測器,煙霧濃度達到一定濃度時,煙霧報警系統(tǒng)會發(fā)出警報;

  三,安裝門磁監(jiān)控系統(tǒng);

  四,安裝防洪監(jiān)測系統(tǒng),當(dāng)電纜溝進水或地面積水達到一定程度時發(fā)出報警;

  五,安裝遠程燈控系統(tǒng);

      六,安裝 IP 語音對話系統(tǒng),實現(xiàn)配電房和監(jiān)控中心雙向?qū)崟r語音溝通。過多種監(jiān)控方式的配合,可以實現(xiàn)配電房安全監(jiān)控目標(biāo)。

  如果電氣設(shè)備長期處在不穩(wěn)定溫濕度環(huán)境中,易遭到損壞,為了保證電氣設(shè)備安全運行,配電房往往設(shè)計了一套基于 STCI2C5412AD 單片機的溫濕度測控系統(tǒng)。該系統(tǒng)采用YM0009S液晶顯示模塊,顯示當(dāng)前環(huán)境溫度、濕度與時間狀態(tài)。同時,該溫濕度測控系統(tǒng)還具有自動控制、手動控制和報警等多種功能,大幅度提高智能化配電房抗干擾能力。

  另外,配電房供電設(shè)備也容易受到鼠蟲破壞,導(dǎo)致電氣事故發(fā)生。針對該問題一般可通過兩種措施進行解決:首先,應(yīng)當(dāng)對系統(tǒng)設(shè)計四個不同的控制端,每個控制端分別連接紅外燈、驅(qū)鼠器、加熱絲和排風(fēng)扇,保證配電房環(huán)境能夠滿足各種設(shè)備的使用要求;其次,在智能化配電房控制下,驅(qū)鼠器會發(fā)出變頻超聲波,變頻超聲波會對老鼠及昆蟲的神經(jīng)系統(tǒng)造成致命影響,這時老鼠或昆蟲就會離開或死亡,達到防鼠蟲害的目的。

  除了具備以上自動檢測和控制功能外,該系統(tǒng)還具備手動操控功能,工作人員可以通過操縱按鈕來對系統(tǒng)進行手動控制。智能化配電房設(shè)置完成后,該系統(tǒng)會發(fā)揮巨大的作用,很短時間內(nèi)就適應(yīng)了配電房設(shè)備環(huán)境,保證配電房工作穩(wěn)定安全。

  2.4 配電房巡檢管理模式

  在配電房巡檢過程中,要在配電房中安裝門禁系統(tǒng),從而對配電房巡檢功能進行優(yōu)化。智能門禁系統(tǒng)由 IC 讀卡器、遠程監(jiān)控器和電鎖等部分組成,通過嵌入無線 3G 或 2G通信模塊,可通過視頻監(jiān)控等多種監(jiān)控方式對整個配電房進行實時監(jiān)控和管理。

  2.4.1 后備電源設(shè)置

  配電房后備電源通常把后備電源和配電終端進行集成,同時參考直流屏配電方案,由電池管理單元、電池組和逆變器等多部分組合而成,大體布局如圖 3 所示。在該后備電源中,外部電源、電池組與電池管理單元相連接,當(dāng)外部電源正常供電時,不僅要保證開關(guān)回路和其他用電設(shè)備用電需要,還應(yīng)保證電池組電量正常儲存;當(dāng)外部供電出現(xiàn)中斷時,由電池組直接向配電房設(shè)備供電。

2.4.2 通信系統(tǒng)方案

  現(xiàn)階段,配電房智能通信實現(xiàn)手段多種多樣。通常來說,變電站中安置了很多 OLT 設(shè)備,配電房采用 ONU 設(shè)備為各個智能化系統(tǒng)提供通信線路連接服務(wù)。

  2.4.3 智能設(shè)備

  配電房由站所配電終端、視頻監(jiān)控系統(tǒng)、智能門禁系統(tǒng)、變壓器優(yōu)化運行裝置、后備電源系統(tǒng)和光纖設(shè)備等子系統(tǒng)構(gòu)成,這些子系統(tǒng)實現(xiàn)智能配電房系統(tǒng)工作穩(wěn)定運轉(zhuǎn)。

  3安科瑞配電室環(huán)境監(jiān)控系統(tǒng)的介紹與選型

  3.1簡介

  安科瑞電氣股份有限公司根據(jù)配電室實際情況,結(jié)合多年的變電站和配電室的運行管理經(jīng)驗,自主研發(fā)了安科瑞配電室綜合監(jiān)控系統(tǒng),實現(xiàn)了智能開關(guān)柜運行監(jiān)控、高壓開關(guān)柜帶電顯示、電流電壓等負載運行監(jiān)控、母線測溫監(jiān)測、電纜測溫監(jiān)測、環(huán)境監(jiān)測、有害氣體監(jiān)測、安防監(jiān)控、采暖通風(fēng)、門禁、燈光、風(fēng)機、空調(diào)控制等功能。實現(xiàn)動力環(huán)境各數(shù)據(jù)的檢測與設(shè)備控制,實現(xiàn)動力環(huán)境優(yōu)化,避免運行環(huán)境的失控導(dǎo)致配電設(shè)備運行故障,保證維護人員,延長設(shè)備使用壽命,減少配電室粗放式管理導(dǎo)致成本過高,同時實現(xiàn)配電動力環(huán)境的分布式遠程管理。

  3.2系統(tǒng)功能

  3.2.1 通信管理

  安科瑞智能配電室綜合監(jiān)控系統(tǒng)可以完成對整個配電室范圍內(nèi)的通信設(shè)備進行管理、添加、刪除、控制和數(shù)據(jù)的實時監(jiān)測。

  3.2.2實時監(jiān)測

  安科瑞智能配電室綜合監(jiān)控系統(tǒng)人機界面友好,能夠顯示配電室設(shè)備的運行狀態(tài),實時監(jiān)測配電室環(huán)境參數(shù)信息,如視頻、溫度、濕度、漏水/水浸、水位、有害氣體和電參量等。實時顯示有關(guān)故障、告警等信息。

  3.2.3 數(shù)據(jù)查詢

  在人機界面中,可以直接查看配電室個設(shè)備的運行數(shù)據(jù)。

  3.2.4曲線查詢

  在曲線查詢界面,可以直接查看遙測參量曲線,包括溫度、濕度、水位、有害氣體、電壓、電流等曲線。

  3.2.5運行報表

  查詢配電室內(nèi)設(shè)備的運行數(shù)據(jù)報表,包括日報表、月報表、年報表和查詢報表等。

  3.2.6實時告警

  科瑞智能配電室綜合監(jiān)控系統(tǒng)具有實時告警功能,系統(tǒng)能夠?qū)ε潆娛覝囟?、濕度、有害氣體、設(shè)備故障或通信故障等事件發(fā)出告警。告警如右圖所示:

  3.2.7 歷史事件查詢

  安科瑞智能配電室綜合監(jiān)控系統(tǒng)能夠?qū)Ξa(chǎn)生的所有事件記錄進行存儲和管理,方便用戶對系統(tǒng)事件和進行歷史追溯、查詢統(tǒng)計、事故分析。

  3.2.8 用戶權(quán)限管理

  為保障系統(tǒng)穩(wěn)定運行,設(shè)置了用戶權(quán)限管理功能。通過用戶權(quán)限管理能夠防止未經(jīng)授權(quán)的操作(如遙控的操作,數(shù)據(jù)庫修改等)。可以定義不同級別用戶的登錄名、密碼及操作權(quán)限,為系統(tǒng)運行、維護、管理提供可靠的保障。

  3.2.9網(wǎng)絡(luò)拓撲圖

  安科瑞智能配電室綜合監(jiān)控系統(tǒng)支持實時監(jiān)視接入系統(tǒng)的各設(shè)備的通信狀態(tài),能夠完整的顯示整個系統(tǒng)網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)。可在線診斷設(shè)備通信狀態(tài),發(fā)生網(wǎng)絡(luò)異常時能自動在界面上顯示故障設(shè)備或元件及其故障部位。

  3.2.10遙控操作

  安科瑞智能配電室綜合監(jiān)控系統(tǒng)可以對整個配電系統(tǒng)范圍內(nèi)的設(shè)備進行遠程遙控操作。

  3.3Acrel-2000E/B配電室環(huán)境監(jiān)控系統(tǒng)推薦配置選型

4結(jié)語

  隨著科學(xué)技術(shù)不斷發(fā)展,居民日常生活及各行業(yè)生產(chǎn)活動對電的需求大幅提高,這要求國家電力部門和電力企業(yè)要大力研究發(fā)電、配電技術(shù)。本文介紹的智能配電房實現(xiàn)方案,已經(jīng)在舟山地區(qū)公用配電房工程中得到了應(yīng)用。智能化電網(wǎng)是國家經(jīng)濟和社會發(fā)展過程中的必然趨勢,而配電房智能化是實現(xiàn)電網(wǎng)智能化目標(biāo)中的重要一環(huán),因此從多個方面著手,實現(xiàn)智能化設(shè)備統(tǒng)籌規(guī)劃,電網(wǎng)智能化實現(xiàn)進程。

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