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变电所运维

发布时间:2021-08-24      点击次数:76

 

1. 项目概述

*******位于**********,主要服务范围是电影放映、文化教育,、文体娱乐。

现场共有两间变配电室,其中1#变配电室共有12台高压柜,19台低压柜,合计8台微机保护,9只高压仪表,105只低压仪表;2#变配电室共有2台高压环网柜,3台低压柜,合计8只低压仪表。

现场需更换综保、仪表及其对应数量如下:

序号

名称

型号、规格

单位

数量

备注

1#变配电室

1

PT监测装置

AM5-U

1

安科瑞

2

母线保护及备自投装置

AM5-B

1

安科瑞

3

线路保护测控装置

AM5-F

2

安科瑞

4

厂用变保护装置

AM5-T

4

安科瑞

5

电能表

PZ96-E3/C

7

安科瑞

6

电压表

PZ96-AV3/C

2

安科瑞

7

电能表

PZ42L-E4/C

5

安科瑞

8

电能表

PZ72L-E4/C

100

安科瑞

2#变配电室

1

电能表

PZ42L-E4/C

2

安科瑞

2

电能表

PZ72L-E4/C

6

安科瑞

此次针对各*******两间变配电室进行改造,在变配电室内设置摄像机,浸水传感器,烟雾传感器,温湿度变送器及监控模块,门磁开关等,并对原高低压柜上的综保及仪表进行替换,从而达到远程实时监控各个配电室的运行情况

2. 设计依据

2.1. 用户需求

 

1新电改背景下的市场需求

  1. 采集用户用电数据用于偏差考核

  2. 提供运维服务,增加客户粘性

     

     

  3. 电力安装公司的转型需要

  4. 新增变电所减少,在存量变电所上提供增值服务

  5. 提供线上运维平台,线上线下联动

     

  6. 运维公司(大型集团企业)提高工作效率的要求

  7. 传统运维人力投入大,运维效率低、响应慢、比较被动

  8. 提供差异化运维服务,与同行相比有亮点

2.2.  现状及展望

电力工业是国民经济的支柱产业,服务与千家万户的公用事业。电力运维服务是指为维护电力系统的安全稳定运行,保证电能质量,针对配电设施、用电设施,进行规划设计、安装调试、运行监测、维护保养、设备检修等专业服务。通过上述一系列的服务,实现 “安全、经济、优质"的用电目的。

 

1、运维市场现状分析

  1. 目前电力运维市场参与主体,由传统电力企业或关联公司及工程安装公司组成,其中传统电力企业或关联公司占据了整个变配电运维市场的绝大部分的份额,依靠其在技术、资源上的优势掌握着大量的用户资源。但也因技术手段落后、管理颗粒度偏大等因素带来了响应机制落后、竞争意识差和服务观念薄弱等一系列的问题 ,这一点在配电网环节日益突出。

  2. 一般来说,供电公司和用电单位的责任分界在高压计量点之后。用户端电力设施的运维大多还停留在物业电工、外聘电工管理阶段。与专业电力公司相比,普遍缺乏科学而高效的管理手段,成本高、响应慢;故传统的运维体制正在面临着剧烈冲击,更加开放、灵活和资源优化的社会化维保协作生态,互联网化的维修、保障服务体系转型趋势明显变化。

  3. 传统电力运维企业往往采用“游击"方式获取客户,缺少服务的标准化体系,人员调配随意性大、效率不高。近年来随着人力成本上升,业务量增大,采用传统手段进行电力运维服务已经不能满足“优质服务,快速服务"的目标。

     

    2、运维业务未来发展道路

    伴随着科技飞速进步,电力设备和系统智能化程度极大提高,用户对于供电可靠性和电能质量的要求不断增强。于是,基于云计算、大数据、移动通讯等技术的电力智能运维系统取代传统电力运维已成必然。

    结合这样的背景,兹认为电力运维市场发展将重点表现在以下几方面:

  4. 市场进入者和商业模式更加多元化

    可以预料,未来大量的电力工程建设商、成套设备制造商等企业会转向运维和能源服务领域,从而催生大量的商业新模式和新业态。在华北、华东、华南等经济发达地区和用能发达地区,电力运维业务已经逐步市场化。电网公司正逐步把更多的运维业务剥离出来外包给第三方运维公司,工商业大用户也开始接受并采用电力运维业务外包。

  5. 智能运维业务与配售电业务更加紧密

    伴随国家电力体制改革和能源政策的不断推新,一些有远见的配售电公司开始有计划的直接参与运维或并购有用户资源的电力运维企业,其目的就是通过运维业务与客户建立长久良好的合作关系,从而获得更高的客户粘度,为电力市场进一步放开做前期准备。而运维业务新兴技术的引入,必然带来了大量配网的基础技术数据,对于售电公司来说,为构建用户用电大数据和云平台提供支撑,下一步为用户进行负荷预测及增值服务提供解决方案。

  6. 面向区域级的能源互联网已在前方

以电力运维为起点,快速切入客户,占据用户流量入口,增加客户体验,解决用户最根本的需求和痛点。

无论是配网投资建设、售电交易、还是电力智能运维,这些都是为了一定程度的降低区域内能源损耗,提升能源用户体验。从这种意义上来讲,他们都是能源互联网风暴时代来临的一个入口。当交易层成为“人人可售电",设备层抵达“物联智能决策"的时代后,我们必将充分享受到智慧能源带给我们的绿色低碳、充满关怀的能源体验。

 

2.3.  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

Q/GDW11 浙江省电力公司企业标准 变电站运维管理规范

GB/T 13462-2008电力变压器经济运行

GB/T 19862-2005电能质量监测设备通用要求

GB/T 14549-93  电能质量-公用电网谐波

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. 方案设计

智能电力运维作为互联网的延伸——电力物联网,利用现代通信,云计算及大数据信息处理技术,真正实现电力系统智能化。为客户构建“互联网+"运营平台,实现电力设备适时在线监测,能源托管,确保供电运行安全可靠,提高生产效率,节约运维成本。

然而,在实际运维项目实施过程中,传统电测及计量仪表的安装及布线大大影响了改造项目的工期从而使得某些项目举步维艰。为提高安装检修人力资源、技术资源、设备资源的共享水平,降低电网生产和维护成本,安科瑞针对运维项目推出系列产品及解决方案。

AcrelCloud-1000变电所运维云平台运用互联网和大数据技术,为售电运维公司提供变电所运维云平台。该平台作为连接售电运维公司和用电企业的纽带,实时多方位的监视用户配电系统的运行情况和电能数据,以便为用户提供更好的供配电运维服务。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//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。

3.1. 我司优势

  1. 上市企业背景

    运营能力强,企业信誉度高,客户可放心与我司长期合作

  2. 垂直一体化的完整解决方案

    提供变电所运维所需的各类传感器、传输网关、软件平台、调试指导等服务,售后问题由安科瑞统一负责,避免纠纷

  3. 行业经验丰富

    长期从事用户侧变电所监测系统的开发和实施安科瑞有上千个电力监控系统的实施经验,对可靠用电、安全用电、节约用电有深入的理解;

  4. 本地化服务

分公司遍布全国各地,服务响应及时;

  1. 软件更新

软件功能随着项目反馈不断完善,提供免费升级服务;

3.2. 网络设计

运维平台采用分层分布式结构进行设计,详细拓扑结构如下:



变电所运维-1.png



 

现场通过互联网和平台通讯,平台搭建在客户自己服务器上或者租用的阿里云服务器上

系统可分为三层:即现场设备层、网络通讯层和平台管理层

现场设备层:

包含安装的微机保护装置、多功能仪表、温湿度监测装置、遥信单元、漏水监测装置、烟雾探测器、摄像头、门磁开关等等。其中微机保护装置、多功能仪表、温湿度监测装置、遥信单元通过RS485总线接入现场智能网关RS485端口;门磁开关、烟雾报警器以及漏水控制器输出开关量信号直接接入到遥信单元上;视频监控为一套独立的系统,萤石云网络摄像机实时监控变配电室内的画面。

网络通讯层:

包含现场智能网关、网络交换机等设备。智能网关主动采集现场设备层设备的数据,并可进行规约转换,数据存储,并通过专线把数据上传至用户搭建的数据库服务器,智能网关可在网络故障时将数据存储在本地,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;视频监控也经专线将实时将画面上传至运维平台服务器,平台可显示实时的视频监控图像。

平台管理层:

包含应用服务器、WEB服务器和数据库服务器,本项目将运维平台搭建在客户自己服务器上或者租用的阿里云服务器上。

3.3. 具体改造实施方案

微机保护及低压电力仪表更换完毕之后,与加装的温湿度变送器和遥信单元分别通过RS485总线接入到现场智能网关RS485端口。各类遥信遥测信息通过现场设备采集经专网传输至运维平台的数据库服务器。

现场加装的门磁开关、烟雾报警器以及水浸传感器通过开关量信号线接入到遥信单元上,通过遥信单元将信息汇总,经运维网关和视频监控搭建的光纤专线传输至运维平台数据库服务器。

通过在配电室内安装萤石云网络枪机摄像头,以达到变配电室的视频监控。

4. 技术指标

4.1. 网关技术指标

ANet-YW2E4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210M/100M以太网口、 4RS485\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。

技术特点:

  • 工业级软硬件一体化

  • 十年以上生命周期

  • 工业设备厂家协议转换

  • 有线&无线多路上传通道

  • 远程调试和工程管理

  • 断点续传,离线数据存储确保数据连续完整

    技术参数如下表:

硬件规格

芯片架构

ARM Cortex-A8

CPU主频

800MHZ

RAM

512M

存储

512M

以太网接口

2

串口

4RS485\RS232

安装方式

导轨式

散热方式

整机无风扇

端口防护

光电隔离

电磁兼容

3级

工作温度

-10℃ ~ 85℃

输入电源

9~36V宽压 DC

功耗(瓦)

<10.0W

MTBF

>70000小时

软件系统

操作系统

嵌入式Linux

数据处理能力

3000 个采集标签点

功能模块

下行协议库

100种以上工业设备厂家协议

上行协议库

10种以上行业标准协议

云平台传输协议接口

定制

数据离线存储

具备(默认30天)

工程备份管理

网络远程管理

4.2. 软件运行环境条件

系统软件主要运行在微软的Windows操作系统平台上,兼容Windows Xp Professional(简体中文)、Windows Server 2003 Standard Edition (简体中文)Windows Server 2008  Enterprise Edition (简体中文)Windows 7 Ultimate (简体中文)Windows Server 2012 Standard Edition (简体中文)

软件推荐配置见下表

序号

名称

型号、规格

单位

数量

备注


操作系统

WINDOWS2012 SERVER

2

服务器

4.3. 系统机房要求

电力运维系统所处的系统机房的防雷和接地设计,应满足人身安全及电子信息系统正常运行的要求,并应符合现行国家标准《建筑物防雷设计规范》GB 50057和《建筑物电子信息系统防雷技术规范》GB 50343的有关规定。监控计算机及通讯采集装置所处环境应满足以下要求:

海拔高度:2000m

环境温度:5℃~+45℃;日温差:25K

相对湿度:95%(日平均);90%(月平均);

 

 

5. 系统功能
变电所运维-2.png

 

5.1. 概况

显示变电所的基本信息(电压等级、变压器台数、装机容量、运行容量)、运行状态(功率、环境温湿度等 、事件变电所运维-3.png信息(遥信事件、遥测事件)、当日用能情况(逐时用能趋势、环比用能情况)



 

 

5.2. 地图导航

结合电子地图显示变电所的分布情况,并汇总变电所数量、累计装机容量,累计运行容量等信息,点击图标可跳转至对应变电所详细信息。

 

5.3. 配电系统图

安科瑞电力运维云平台具备友好的人机界面,能够以配电一次干线图的形式直观显示配电线路的分布情况,同时将实时采集的各回路的电参量信息,以及配电回路开关的分合闸状态,接地刀闸状态及相关故障、告警信号,实时显示在系统界面中。

功能要求:高压回路的一次图界面应显示回路名称、三相电流、三相线电压、总有功功率、总无功功率、总功率因数、频率和开关量光字牌。10kV配电系统中所需要监测的开关量为:断路器分合闸信号、手车工作/试验位置信号、远方/就地切换位置信号、弹簧储能位信号、接地刀信号、变压器油温高温报警信号、变压器油温超温跳闸信号、轻瓦斯告警信号、重瓦斯跳闸信号等;低压回路电参量界面显示:回路名称、开关状态、三相电流、三相电压、总有功功率、总无功功率、总功率因数、频率和正向有功电能累计值。每个回路旁设置详细参数按钮,通过点击可查看该回路详细电参量,包括三相电流、三相电压、总有功功率、分相有功功率、总无功功率、分相无功功率、总功率因数、分相功率因数、频率、正向有功电能反向有功电能。

正常信息5分钟更新一次,异常突变信息实时上传。

 

 

5.4. 变压器监测

可査询变压器运行状态、负荷率等参数以及是否有变压器油温高温报警信号、变压器油温超温跳闸信号、轻瓦斯告警信号、重瓦斯跳闸信号等,当参数超出设定的范围时可设置报警。在变电所中变压器运行的稳定决定了整个配电系统的运行,变压器的负荷率、功率因数等又决定了变压器能否正常运行,安科瑞运维平台实时监测这些参数,并通过图表的形式显示出来,让运维人员实时掌握变压器的运行状态,根据各变压器的负荷率可制定长期的配电结构整改方案,并根据变压器的负荷曲线计算出下个月的申报需量。

 

5.5.  电力数据监测

可査询电力仪表的某天的电力数据(电流、电压、功率、频 率、谐波等),并以图表的形式显示,数据可导出至EXCEL。便于配电维护人员及时掌握用电需求与供电系统负荷占比,确保供电可靠性,为用户单位的用能权益提供保障。借助该功能,还可分析用能需量的增长趋势,适时调整需量申报,减少因需量偏差过大造成的多余缴费。

 

 

 

5.6.  电力数据查询

可查询任一配电回路某天整点的电力运行数据(相电压、线电压、电流、频率、功率因数、有功功率、无功功率、视在功率),数据以表格的形式显示,并可将表格数据导出至Excel

 

 

5.7. 电能质量分析

可查询任一安装有监测谐波功能仪表的配电回路某天的电压或电流谐波数据(2-31次谐波),数据以图表和表格的形式显示,并可将表格数据导出至Excel

 

 

监测回路总谐波电压、总谐波电流和电压谐波畸变率、电流谐波畸变率。当谐波电压/电流超标时,可根据测量值制定谐波治理方案。

5.8. 用能分析

安科瑞配电运维云平台以丰富的数据报表体现计量体系的完整性。系统具备各回路定时抄表汇总统计功能,用户可以自由查询各配电节点的用电情况,即该节点进线用电量与各分支回路消耗电量的统计分析报表。该功能使得用电可视透明,并在用电误差偏大时可追溯,维护计量体系的正确性。可有效计算出线缆损耗。

可统计每一块电力仪表每小时、每天、每月的用电情况.并 进行同比、占比分析,根据数据的对比找出能耗的盲点,制定相关的节能方案,相关数据可导出至EXCEL

 

5.9. 计量误差及损耗

统计进线回路和各分支配电回路的用能数据,并计算两者间的差值,确保计量准确性

 

5.10. 漏电监测

监测变电所内安装有漏电监测仪表的配电回路当前的漏电值,当漏电值超过设定值时可进行报警,并可查询历史数据;  

 

5.11. 环境监测

可监测设备通信状态、环境温度、湿度、浸水信号、烟雾信号等信息。当信号出现异常时,通过报警界面显示出来。

 

 

5.12. 遥信事件

可查询某变电所内某段时间的各类遥信事件(开关分合闸、水浸、开关门、烟雾等);

 

5.13. 遥测越限事件

可查询某变电所内某段时间的各类遥测越限事件(电压、电流、功率等)。

 

 

5.14. 视频监控

通过第三方视频监控平台(海康威视萤石云)实时在线监测变电所视频信息。

 

 

 

5.15. 变电站巡检

通过平台编制变电所巡检计划,并将巡检计划下达给班组,审核后将信息推送到手机APP,巡检人员通过手机APP执行巡检任务并记录巡检内容;

 

 

 

 

5.16. 基础数据配置

可根据项目情况灵活配置变电所、变压器、网关、仪表、配电回路、用户等各类信息;

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

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