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基于互联网下的智能配电网运维

发布时间:2020-08-19   点击次数:336次

摘要:在“互联网 +”背景下实现互联网技术和智能配电网的融合成为一种必然趋势,本文主要针对基于“互联网 +”的智能配电网运维技术进行分析,在分析我国目前智能电网运维困境和现状的基础上,构建基于“互联网 +”的智能配电网运维技术平台,并分析其具体应用。

关键词:“互联网 +”;智能配电网运维技术

 

引言

“互联网 +”时代的兴趣推动了互联网技术在消费领域中的应用向生产领域扩展,希望“互联网 +”技术的应用能进一步提升产业发展水平,同时还希望通过“互联网 +”来推动行业创新,让其成为社会经济发展新动能。作为我国国民发展和经济发展的基础设施,配电网络能够为我国发展提供基本源动力。在当前“互联网 +”迅速发展和配电网革新的背景下,推动“互联网 +”和配电网的融合不仅成为了我国发展的新需求,而且也成为了我国国家战略之一,智能电网的“互联网 +”发展趋于常态化。我国国家*开始在国家层面进行配电网建设改造,并指出配电网和“互联网 +”融合发展的重要意义。因此,加强配电网和“互联网 +”融合发展成为配电网发展的必然趋势。

1、我国智能电网运维困境

作为我国基础发展的重要组成部分,电力系统的发展水品直接影响着我国国民发展水平以及社会稳定水平。但就我国目前配电网发展现状来看,很多地区的配电网发展水平比较落后,配电网网络设施不健全,加强配电网改革势在必行,但基于“互联网 +”的智能配网建设成本较高,运维复杂,在运行以及发展中受到各种因素的限制,我国虽然不断推动“互联网 +”智能配网建设,但仍然还有很多地区没有引入革新,导致“互联网 +”智能配网发展不平衡问题显著,限制了居民生活水平的提高。要想促进“互联网 +”智能配网的建设水平

和运维水平,需要不断引入专业人才,同时以高素质和高专业水平加强硬件设备的维护。但目前“互联网 +”的智能配电网运维技术仍然存在一些困境,因此结合我国现状进行“互联网 +”智能配电网运维水平。                                        

2、“互联网 +”应用于智能配电网运维的重要性分析

“互联网 +”技术综合应用了互联网技术、信息技术、传统行业技术,实现了新型行业和传统行业的融合发展,成为我国行业发展的新态势。“互联网 +”技术在我国行业中的应用,很好的摆脱了业务开展的地域限制以及时间限制,对配电网而言能起到运维枢纽的作用,通过“互联网 +”和智能配电实现配电网信息和业务的统一。产业和产业间的融合是实现资源有效合理化配置的重要手段,能有效改善能源供需。在智能配电网发展中引入“互联网 +”技术,能够有效降低能源调度消耗,同时科学控制能源运输损耗,降低设备基础投入。“互联网 +”技术在配电网中的应用不仅仅是对数据的整合和分析,还能够进一步挖掘智能配网大数据,完善配电网的虚拟空间服务,实现配电网中的资源共享。在我国“互联网 +”智能配网中的应用运行中发现,能有效提升配电网效果和用户体验。

3、基于“互联网 +”的智能配网运维平台的构建

基于“互联网 +”应用于智能配电网运维重要性分析能够发现,在智能配网中引入“互联网 +”技术十分重要,因此本文提出基于“互联网 +”的智能配网运维平台的构建,希望能够搭建以“互联网 +”为基础的智能配网运维平台。

3.1、信息采集中心模块

在基于“互联网 +”的智能配网运维平台中的信息采集中心中引入信息采集装置,希望能够实现智能配网运行情况的动态化监测,在信息采集的基础上对信息进行综合分析,已发现智能配网运维中存在的各种问题,技术人员对这些信息进行收集、整理以及综合分析,进行存储备用。

3.2、配网运维专家中心模块

在基于“互联网 +”智能配网运维平台的构建中需要强大的专业技术团队的支持,因此在平台构建中需要专家团队支持,以保证在范围内收集引入智能配网运维技术,同时专家团队还能够提供各种服务,包括在线服务、在线咨询等,为配网运维提供专业化的技术支持。

3.3、配网运维诊断中心模块

该模块的主要作用是引入智能诊断技术进行故障识别,智能诊断技术包括故障定位技术、BP 神经网络技术以及机器学习技术等,通过这些技术动态的来识别判断故障以及潜在故障。

3.4、关键案例分析中心模块

在基于“互联网 +”的智能配网运维平台的使用中,还应该就案例进行收集整理,以了解设备的动态情况,尤其是设备的故障状态和信息,根据监测信息进行细致、深入的分析,剖析发现故障问题。

3.5、服务交互平台

可以搭建互动平台,依托互动平台作为客户端为客户提供服务,主要是配电网故障诊断的技术及方法,同时通过互动平台还能够宣传发布配网运维的相关知识,让工作人员更加方便快捷的学习了解信息,同时还能够通过交互平台给用户提供咨询、报修等相关服务。

4、基于“互联网 +”的智能配电网运维技术详析

4.1、“互联网 +”的智能配电网的信息采集

在本文背景分析中明确指出我国智能配网建设存在地域发展不平衡的问题,环境气候恶劣的偏远地区通信技术和服务水平有限。当出现配网系统故障的时候需要人工进行故障排查检修,这种传统的工作方法不仅效率较低、成本较高,而且较长的停电时间影响了正常工作和生产。“互联网 +”技术在智能配网中的引入,能够更加快速、便捷的实现电力故障监控和信息采集。在智能配网中引入互联网技术,能够实现相关供配电设备和检查设备的互联网化。只有将相关设备和终端接入到互联网当中,才能实现互联网和供配电网络的融合。在本文设计的供配电平台能够利用互联网技术实现对配电网的控制,财力、物力以及人力均能得到有效降低。基于“互联网 +”的智能配电网平台中进行数据采集过程中,主要进行出厂数据和实时运行数据的采集,出厂数据采集的主要目的是了解设备的性能,实时运行数据监测的目的是了解智能配网的运行现状

4.2、“互联网 +”的智能配电网电力故障的鉴定

对供配电系统而言,正常工作频率是 50Hz,在系统运行当中定时器会按照规定时间实现数据的自动采集,同时将离散数据通过AD转化芯片进行采集与通讯,分析测定参数的有效值。将得到的数据和正常标准数据进行比对,以此判定系统运行状态。比对系统运行正常的时候,对程序发送数据,若系统运行状态值异常的时候,会进一步分析数据确定系统故障类型,将故障类型反馈给系统。系统根据得到的故障信息进一步分析,判断制定故障处理的可行性报告,主要包括以下几部分判断供配电设备是否需要进行维修;初步判断分析供配电设备运维的经费运算,并初步制定运维方案。在运维方案制定的基础上不断进行优化。

 4.3、“互联网 +”的智能配电网的维修及数据分享

“互联网 +”的智能配电网的维修需要为其配备专业人才以构建专业团队,对于得到的监测数据进行科学分析,对于遇到的难题和瓶颈也能够以专业化视角进行深入分析,以判别处理方案。另外在实际运维中,加强对一线工作人员的进一步培训,希望能够突破运维中面临的技术重难点,实现技术突破。另外,在智能配电网发展建设中还需要运维维护支持专家,加强专家和一线工作人员之间的交流,让专家给工作人员工作中遇见的难题远程指导,实现技术突破与革新。另外基于“互联网 +”的智能配电网运维平台的构建,还能够利用数据库技术实现故障案例的记录存储、上传,实现运维数据共享。

5、安科瑞变电所运维云平台及硬件的选型

5.1、云平台简介

随着*改革政策的逐步推进和落实,普通线下运维模式已无法满足市场需求,迫切需要配套智能化线上运维管理和服务平台,安科瑞变电所运维云平台(AcrelCloud-1000)根据市场需求反馈,运用互联网和大数据技术,为电力运维公司提供配套线上运维服务该平台作为连接运维单位和用电企业的纽带,监视用户配电系统的运行状态和电量数据,为客户提供更好的运维服务,平台提供系统总览、电力数据监测、电能质量分析、用电统计分析和日/月/年电能统计报表、异常预警、事故报警和事件记录、运行环境监测、运维巡检派单等功能,并支持多平台、多终端数据访问

5.2、应用场所:

(一)电力运行维护企业;

(二)连锁商业、门店;

(三)物业管理企业;

(四)集团企业;

(五)院校主管单位;

(六)智慧社区

5.3、平台结构

 

5.4、平台主要功能

 

 

5.5、云平台配置

现场硬件配置

应用场合

型号

功    能

高压进线

AM5/AM5SE

三段式过流/零序过流、过负荷保护(告警/跳闸)、PT断线告警、三相一次重合闸、低频减载、后加速过流、逆功率保护

AEM96

三相电参量U、I、P、Q、S、PF、F测量,总正反向有功电能统计,正反向无功电能统计;2-31次分次谐波及总谐波含量分析、分相谐波及基波电参量(电压、电流、功率);电流规格3×1.5(6)A,有功电能精度0.5S级,无功电能精度2级

ACR230EFLH

三相(I、U、kW、kvar、kVA、kWh、Kvarh、Hz、cosΦ),四象限电能计量,THDu,THDi,2~31次各次谐波分量,CF(电压波峰系数),THFF(波形因子),KF(电流K系数),εu(电压不平衡度),εi(电流不平衡度)计算,电网电压电流正、负、零序分量(含负序电流)测量,平均值,RS485/Modbus,大屏幕点阵式LCD图形显示,全中文菜单

APM810

三相(I、U、kW、kvar、kWh、kvarh、Hz、cosΦ),零序电流In;四象限电能;电流、电压不平衡度;负载电流柱状图显示;66种报警类型及外部事件(SOE)各16条事件记录,支持SD卡扩展记录;2-63次谐波;2DI+2DO

RS485/Modbus;LCD显示

高压出线

AM5/AM5SE

三段式过流/零序过流、过负荷保护(告警/跳闸)、PT断线告警、三相一次重合闸、低频减载、后加速过流、逆功率保护

AEM96

三相电参量U、I、P、Q、S、PF、F测量,总正反向有功电能统计,正反向无功电能统计;2-31次分次谐波及总谐波含量分析、分相谐波及基波电参量(电压、电流、功率);电流规格3×1.5(6)A,有功电能精度0.5S级,无功电能精度2级

APM810

三相(I、U、kW、kvar、kWh、kvarh、Hz、cosΦ),零序电流In;四象限电能;电流、电压不平衡度;负载电流柱状图显示;66种报警类型及外部事件(SOE)各16条事件记录,支持SD卡扩展记录;2-63次谐波;2DI+2DO

RS485/Modbus;LCD显示

ACR220EFL

三相(I、U、kW、kvar、kWh、kvarh、Hz、cosΦ),RS485/Modbus,四象限电能,LCD显示

低压进线

APM810

三相(I、U、kW、kvar、kWh、kvarh、Hz、cosΦ),零序电流In;四象限电能;电流、电压不平衡度;负载电流柱状图显示;66种报警类型及外部事件(SOE)各16条事件记录,支持SD卡扩展记录;2-63次谐波;2DI+2DO

RS485/Modbus;LCD显示

ACR230EFLH

三相(I、U、kW、kvar、kVA、kWh、Kvarh、Hz、cosΦ),四象限电能计量,THDu,THDi,2~31次各次谐波分量,CF(电压波峰系数),THFF(波形因子),KF(电流K系数),εu(电压不平衡度),εi(电流不平衡度)计算,电网电压电流正、负、零序分量(含负序电流)测量,平均值,RS485/Modbus,大屏幕点阵式LCD图形显示,全中文菜单

低压出线

AEM96

三相电参量U、I、P、Q、S、PF、F测量,总正反向有功电能统计,正反向无功电能统计;2-31次分次谐波及总谐波含量分析、分相谐波及基波电参量(电压、电流、功率);电流规格3×1.5(6)A,有功电能精度0.5S级,无功电能精度2级

APM810

三相(I、U、kW、kvar、kWh、kvarh、Hz、cosΦ),零序电流In;四象限电能;电流、电压不平衡度;负载电流柱状图显示;66种报警类型及外部事件(SOE)各16条事件记录,支持SD卡扩展记录;2-63次谐波;2DI+2DO

RS485/Modbus;LCD显示

ACR220EFL

三相(I、U、kW、kvar、kWh、kvarh、Hz、cosΦ),RS485/Modbus,四象限电能,LCD显示

AEW100

三相电参量U、I、P、Q、S、PF、F测量,总正反向有功电能统计,总正反向无功电能统计;2-31次分次谐波及总谐波含量分析、分相谐波及基波电参量(电压、电流、功率);RS485接口、470MHz无线通讯、红外通讯;电流规格3×1.5(6)A,有功电能精度1级,无功电能精度2级

变压器温度监测

ARTM-8

8路温度巡检,热电阻信号输入,RS485接口,2路继电器输出

线缆剩余电流/温度监测

ARCM300-J1/T4

1路剩余电流监测,4路温度监测,1路继电器输出,事件记录,LCD显示,1路RS485/Modbus通讯

无线测温

ASD-320

一次动态模拟图、语音提示、带电显示及闭锁、温湿度数字控制、液晶显示、分合闸、储能、远方/就地、柜内照明操作、人体感应,无线测温功能(标配3点),RS485/Modbus

ARTM-Pn

可以单独安装在高压柜、低压抽屉柜内,每台装置可以接收3、6、9、12、18个传感器的数据,传感器型号可选配ATE100、ATE200、ATE300。装置带有一路485接口,可将采集到的温度数据上传到监控中心。

ATC-200/400

一款带有一路485接口的温度收发器,可同时接收ATE100/200/300传感器发射的数据并将采集到的数据上传到监控中心。

ARTM-100

可以嵌入式安装在高压柜、低压抽屉柜内,每台装置可以接收240个传感器的数据,可与ATE100、ATE200、ATE300三种传感器选配使用。装置带有一路485接口、可选配一路以太网口,可将采集到的温度数据上传到监控中心。

环境温湿度

WHD96-22

测量并显示控制2路温度、2路湿度。

水浸

RS-SJ-*-2 接触式水浸传感器

接触式水浸传感器,监测变电所、电缆沟、控制室等场所积水情况,工作电源:DC 10-30V 工作温度:-20~+60℃ 工作湿度:0%RH~80%RH  响应时间:1s  继电器输出:常开触点

摄像机

CS-C5C-3B1WFR

支持720P高清图像,支持分辨率可达到130万像素(1280*960)内置麦克风与扬声器具有语音双向对讲功能,支持萤石云互联网服务,通过手机、PC等终端实现远程互动和视频观看

烟雾传感器

BRJ-307

光电式烟雾传感; 电源正极(DC 12V):+12V

继电器输出:常开触点

门禁

MC-58(常开型)

常开型;感应距离:30-50mm 材质:锌合金,银灰色电度 干接点输出

配套附件

ARTU-K16  

16路开关量输入

KDYA-DG30-24K  

输出 DC 24V 24V电源

KDYA-DG30-12K  

 输出 DC 12V;12V电源

网关

ANet-YW1E2/2G

1路10M/100M以太网口  2路RS485,1路2G(移动)上传通道,工作电源:24V直流

用于安科瑞电力运维系统,支持能耗管理系统

ANet-YW1E2/4G

1路10M/100M以太网口  2路RS485,1路4g(全网通)上传通道,工作电源:24V直流

用于安科瑞电力运维系统,支持能耗管理系统

ANet-YW1E1

1路10M/100M以太网口  1路RS485,1路4G(移动)上传通道,工作电源:24V直流  仅支持采集点数100个点,用于安科瑞电力运维系统,支持能耗管理系统

ANet-YW2E4

2网4串   工作电源:24V直流

用于安科瑞电力运维系统,支持能耗管理系统

平台系统

变电所运维云平台

平台提供用户概况、电力数据监测、电能质量分析、用电分析、日/月/年用能数据报表、异常事件报警和记录、运行环境监测、设备台账、售电服务、运维派单等功能,并支持多平台、多终端数据访问。

6结束语

智能配电网运维人员需要及时了解和掌握配电线路的日常运行情况,这样就能够对线路负荷情况进行实时监测,还能够及时掌握故障发生位置,提升运维工作效率,降低改造建设成本费用,提升用户满意度。“互联网 +”智能配电网运维平台在较大程度上为电力系统运行提供安全保障,并且能够确保终端技术的有效性,满足用户的各项需求。

参考文献

  • 董仔龙.基于“互联网 +”的智能配电网运维技术应用分析[J].科技创新与应用, 2019(32):152-153.
  • 黄杰辉.基于“互联网 +”的智能配电网运维技术应用分析.
  • 企业微电网设计与应用手册.2020.06.
  • 安科瑞用户变电站综合自动化与运维解决方案.2020.05版.
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