某公司变电所运维云平台的应用--电力巡检系统

时间：2020-03-17

周晓丽

安科瑞电气股份有限公司上海嘉定

1.项目概述

某公司供电系统主要由外部引入两条35KV线路，进入10KV高压配电室，转换电压等级后通过10KV配电柜将电力输送至1号、2号和3号变配电室，经过变压器后输出供生产用电的0.4KV(即380V或220V)。

其中3号配电室建成时间较晚，已配备了配电监控系统，而1号和2号配电室是老配电室，10KV配电柜上安装有微机保护装置，但所有配电柜上仅安装了不带通讯远传功能的机械式电流表。没有配置自动化配电监控系统，无法实时监测高低压配电回路的状态。且因年代久远，配电线路存在一定程度上的老化问题，有可能产生漏电导致线缆温度升高，有发生电气火灾的危险。

安科瑞于2019年承接了以上3个配电室的电气改造，建成一套AcrelCloud-1000电力运维云平台，平台通过智能电力监控装置、通讯网络和计算机软件，实现供配电系统在运行过程中的数据采集、运行监视、事故记录和分析、继电保护等，完成项目的安全供电、用电管理和运行管理。

2.技术标准

本方案遵循的国家标准有：

GB/T 32893-2016 10kV及以上电力用户变电站运行管理规范

GB/T 13462-2008电力变压器经济运行

GB/T 5623-2008 产品电耗定额制定和管理导则

GB/T 156-2007 标准电压

GB/T 23331-2009 能源管理体系要求

GB/T 15316-2009 节能检测技术通则

GB/T 17166 企业能源审计技术通则

GB/T 15587-2008 工业企业能源管理导则

DL/T 645-1997多功能电能表通信规约

DL/T 645-2007多功能电能表通信规约

CJ/T 188-2004户用计量仪表数据传输技术条件

GB/T 19582-2008基于Modbus协议的工业自动化网络规范

3.平台结构

AcrelCloud-1000电力运维云平台采用分层分布式结构进行设计，详细拓扑结构如下：

平台可分为三层：即现场设备层、网络通讯层和平台管理层。

平台管理层主要指高性能服务器，安装于1#变配电室的10KV值班室内，主要用于存储并显示各种数据，且任何一台可以上网的手机、电脑均可以浏览变电所运维监测云平台的界面，可实现随时随地查看配电室现场各种电力参数，并及时获得报警信息的推送，达到“移动办公”的目的。

网络通讯层包含现场智能网关、网络交换机等设备。智能网关是变电所运维监测云平台的核心设备之一，其主要任务是主动采集现场设备层设备的数据，并将现场不同设备的通讯规约进行转换，并通过网络将数据上传至1#配电室值班室的服务器。另外智能网关本身也具有数据存储功能，在网络故障时至少可存储10天的数据，待网络恢复时从中断的位置继续上传数据，保证服务器端数据不丢失。该项目采用的ANet智能网关是一款基于工业物联网架构设计的工业级软硬件一体化设备，产品采用嵌入式软硬件一体化结构，用于解决设备数据到平台的安全传输和协议对接，为工业物联网云平台数据安全联网提供终端和网络解决方案。网关硬件标配具有2路10M/100M以太网口、 4路RS485\可复用232，软件支持工业协议转换、多通道上传、工程备份和远程管理、数据断线存储等。满足较高的系统应用配置，可以满足复杂的工业现场环境，尤其适用于设备局部集中、站点较离散分布的联网云平台应用项目。

现场设备层：包含变电所安装的AEW系列无线计量模块、电气火灾探测器等设备，是变电所运维云平台的基础组成设备，这些设备可以实时监测所在回路的电力参数，并通过RS485总线接入现场智能网关，终将数据上传至平台，共平台调用。

3.1.AEW系列无线计量模块

AEW100系列无线计量模块主要用于计量中低压回路的三相各电力参数，具有RS485通讯和470MHz无线通讯功能，方便用户进行用电监测、集抄和管理。可灵活安装于配电柜内，实现对不同区域和不同负荷的分项电能计量，统计和分析。

AEW100尺寸图

AEW110系列无线通讯转换器主要用于辅助RS485设备进行无线组网，通过将通讯数据在RS485信号与无线信号之间互转，完成普通RS485设备的无线通讯。降低用户通讯组网的施工成本与改造时间。可与RS485通讯设备灵活安装，实现局部通讯的无线组网。

外形尺寸（单位：mm）如下：

AEW110尺寸图

AEW100主要安装于高低压配电柜电气回路上，而AEW110一般与智能网关安装在一起。AEW110与AEW100采用lora无线技术通讯，1只AEW110多可以对应10只AEW100。

3.2.ARCM200L系列电气火灾探测器

ARCM200L系列多回路型电气火灾监控探测器（以下简称探测器），是针对0.4kV以下的TT、TN系统设计的，通过对配电回路的剩余电流、导线温度等火灾危险参数实施监控和管理，从而预防电气火灾的发生，并实现了对多种电力参数的实时监测,为能耗管理提供准确的数据。

ARCM200L采用先进的微控制器技术，集成度高，体积小巧，安装方便，集智能化，数字化，网络化于一身，是建筑电气火灾预防监控、系统绝缘老化预估等的理想选择。

ARCM200L符合GB14287.2-2014《电气火灾监控系统 2部分：剩余电流式电气火灾监控探测器》、GB14287.3-2014《电气火灾监控系统 3部分：测温式电气火灾监控探测器》的标准要求外形尺寸如下：

4平台功能

数据采集：通过间隔层设备实时采集现场各种电参数、开关量及温度量、电能抄表值等；

⚪画面显示：10KV回路的合、分状态、变位信息、保护设备动作及复归信息、及所用变系统的信息，0.4KV回路各电力参数的实时数据，及漏电、温度等各种告警等信息。

⚪数据记录：具有电压、电流、功率、电能以及事故、告警事件等各种历史数据的存储功能，以供查询、分析、打印。

报警处理：若出现跳闸、过流、漏电等状况，需及时报警，用户可通过电脑网站、手机APP等多种方式获取该报警提示。

⚪图形分析：可以曲线形式展示数据库中的电流、电压、功率等电参量，针对用电量则可通过饼图、柱状图等查看用电趋势；

⚪报表统计：通过报表，可以方便分析供电系统及各回路运行参数，形成运行日报、月报，电能统计日报、月报、年报。

5.项目总结

通过部署AcrelCloud-1000电力运维云平台，某公司实现以下目标：

⚪实时集中监测所有变电所用电情况、统一调度巡检，线上线下联动，提高运维效率、提高故障响应速度；

⚪实现供电系统图、一次模拟图、配电柜图等在平台中实时查看，并对供电走向、当前运行参数等如实还原，便于供配电值班监控人员远程管理；

⚪对变电所各进出线回路、供配电设施等实时参数监测，加强供配电系统安全可靠运行；并且平台还可对供电运行故障实现预测和实时告警；

⚪实现对重点功能建筑供电的强化**，对重点区域供配电容量负荷**、供电连续性**、电源质量提升等进行提前调配和防范；

⚪实现对电能使用的实时监测和对电能流向的有效管理，为以后供配电容量调整、提高供电效能等提供数据基础。

AcrelCloud-1000电力运维云平台采用智能电力传感器、无线通信、边缘计算网关、移动互联及大数据分析技术，实现用户侧变配电所的24小时无人值守，监测各配电回路运行状态，即时定位故障，降低安全风险，为某公司的变电所运维工作贡献一份力量！

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