تحليل وتطبيق النظام الأساسي السحابي لتشغيل وصيانة المحطات الفرعية غير المراقبة

الزمان: 13 نوفمبر 2023 |المصدر: اكرل

الملخص: مع تعزيز المحطات الفرعية الذكية، يعتمد نظام الطاقة معدات ذكية موثوقة ومتكاملة وصديقة للبيئة، ويعتمد على رقمنة المعلومات على مستوى المحطة، وتوحيد تبادل المعلومات، وشبك منصات الاتصالات لاستكمال عملية الجمع والقياس تلقائيًا وحماية ومراقبة معلومات معدات المحطات الفرعية.بالنسبة للوظائف الأساسية مثل التحكم، أصبحت الدائرة الثانوية التقليدية "المرئية" و"الملموسة" بمثابة "صندوق أسود" "غير مرئي" و"ملموس"، مما يزيد من عدم القدرة على التحكم في تشغيل المحطات الفرعية وصيانتها وصيانتها.تقترح هذه الورقة خطة بحثية لمنصة ذكية لإدارة تشغيل وصيانة المحطات الفرعية.يمكنه التحكم عن بعد والتحكم في حماية مرحل المحطة الفرعية.تمكين المراقبة عن بعد عبر الإنترنت وإدارة التشغيل والصيانة الذكية لمحطات التشغيل والصيانة ومناطق أعمال الصيانة.

الكلمات المفتاحية: المراقبة عبر الإنترنت، تقييم الحالة، موقع الخطأ، تدابير السلامة المساعدة، تحليل الخطأ

0.مقدمة

لتحسين مستوى صيانة المعدات الثانوية للمحطة الفرعية، من الضروري تصور المعدات، وتوفير دعم المعلومات المرئية متعددة الأبعاد، واتخاذ القرار والتشغيل الآمن للتشغيل والصيانة اليومية، ومعالجة الحالات غير الطبيعية، وتحليل الحوادث، وصيانة النظام الثانوي للمحطة الفرعية وتطوير التطبيقات المتقدمة بناءً على منصة التشغيل والصيانة لتحسين مستوى إدارة تحسين المعدات.

تحصل منصة إدارة التشغيل والصيانة الذكية للمحطة الفرعية على المعلومات من شبكة طبقة العملية وشبكة طبقة التحكم بالمحطة، وتدمج المعلومات المتعلقة بالتشغيل والصيانة بشكل كبير، وتدرك تطبيقات المراقبة المرئية عبر الإنترنت والتشخيص الذكي، وتدعم التحميل عن بعد.وتشمل وظائفها الرئيسية إدارة التشغيل والصيانة متعددة الأبعاد، مثل المراقبة عبر الإنترنت، وتقييم الحالة ومراقبة المعدات الثانوية والتحذير منها، وتوطين الأعطال، وتدابير السلامة المساعدة للصيانة الثانوية، وإدارة ملفات التكوين، وإدارة قيمة الحماية، وإدارة معلومات الأخطاء، والتحليل الشامل تحليل.

1. نظرة عامة على تشغيل المحطات الفرعية ومنصة الصيانة السحابية

AcrelCloud-1000 منصة سحابية لتشغيل وصيانة المحطات الفرعية تعتمد على الإنترنت + والبيانات الضخمة والاتصالات المتنقلة وغيرها من تطوير التكنولوجيا لمنصة الإدارة السحابية، لتلبية احتياجات المستخدمين أو شركات التشغيل والصيانة لمراقبة حالة التشغيل والمعلمات للعديد من المحطات الفرعية الدوائر، ودرجة الحرارة والرطوبة البيئية الداخلية، ودرجة حرارة تشغيل الكابلات وقضيب التوصيل، والمعدات الموجودة في الموقع أو مشاهد الفيديو البيئية، وما إلى ذلك، لتحقيق مركز البيانات، والتخزين المركزي، والإدارة الموحدة، وسهلة الاستخدام، لدعم المستخدم مع الحق في الوصول من خلال الكمبيوتر والهاتف الخليوي ولوحة التحكم الشخصية (PAD) وأنواع أخرى من الروابط الطرفية، وتلقي الإنذارات، واستكمال المعدات ذات الصلة، مثل عمليات التفتيش والإرساليات اليومية والمنتظمة، وما إلى ذلك، والإدارة.

2.التطبيق

تنطبق هذه المواصفة على البناء الجديد والتوسع وإعادة بناء نظام تشغيل وصيانة توزيع الطاقة في مجالات الاتصالات والتمويل والنقل والطاقة والرعاية الطبية والصحية والثقافة والرياضة والتعليم والبحث العلمي والزراعة والغابات والحفاظ على المياه والخدمات التجارية. والمرافق العامة والمنطقة الصناعية الإلكترونية وغيرها من الصناعات.

3. هيكل المنصة

يتم تثبيت مجموعة من البوابة الذكية في غرفة توزيع المحطات الفرعية لجمع بيانات المعدات الذكية في غرفة المحطات الفرعية، وبعد تحويل البروتوكول والضغط والتشفير، يتم تحميلها على فترات منتظمة أو تحميلها على النظام الأساسي بطريقة محفزة.يمكن للمنصة إكمال تبادل البيانات لجميع المعدات الذكية في المحطة الفرعية وغرفة التوزيع، ويمكنها مراقبة حالة تشغيل المحولات وقواطع الدائرة ومعدات التشغيل المهمة الأخرى في المحطة الفرعية في الوقت الفعلي؛يمكنه مراقبة بيانات تشغيل الدوائر في المحطة الفرعية وغرفة التوزيع في الوقت الفعلي بالإضافة إلى الكميات الرقمية لدرجات الحرارة المحيطة وما إلى ذلك؛وترتبط وحدة الاتصال والإدارة بالشبكة المحلية للمحطة (LAN) وتقوم بتمرير البيانات إلى مركز البيانات.

توفر المنصة السحابية لتشغيل وصيانة المحطات الفرعية AcrelCloud-1000 ملفات تعريف المستخدمين ومراقبة بيانات الطاقة وتحليل جودة الطاقة وتحليل استهلاك الطاقة وتقارير بيانات استهلاك الطاقة اليومية والشهرية والسنوية وإنذارات وسجلات الأحداث غير الطبيعية ومراقبة بيئة التشغيل وصيانة المعدات وتقارير المستخدم ، إرسال التشغيل والصيانة وغيرها من الوظائف، ويدعم الوصول إلى البيانات متعددة المنصات ومتعددة المحطات.

يمكن تقسيم نظام النظام الأساسي السحابي لتشغيل وصيانة المحطات الفرعية AcrelCloud-1000 إلى أربع طبقات: طبقة الإدراك، وطبقة النقل، وطبقة التطبيق، وطبقة العرض.

طبقة الإدراك: تشمل أدوات متعددة الوظائف، وأجهزة مراقبة درجة الحرارة والرطوبة، والكاميرات، وأجهزة الحصول على كمية التبديل، وما إلى ذلك المثبتة في المحطة الفرعية.بالإضافة إلى الكاميرا، يتم توصيل الأجهزة الأخرى بمنفذ RS485 الخاص بالبوابة الذكية الموجودة في الموقع من خلال ناقل RS485.

طبقة النقل: تشمل البوابات والمفاتيح الذكية وغيرها من المعدات في الموقع.تقوم البوابة الذكية بجمع البيانات بشكل نشط من أجهزة طبقة الجهاز الموجودة في الموقع، وإجراء تحويل البروتوكول، وتخزين البيانات، وتحميل البيانات إلى منفذ الخادم المعين من خلال المحول.عند فشل الشبكة، يمكن تخزين البيانات محليًا واستئنافها من الموقع الذي تمت مقاطعته عندما تتعافى الشبكة.قم بتحميل البيانات للتأكد من عدم فقدان البيانات من جانب الخادم.

طبقة التطبيق: تشمل خادم التطبيقات وخادم قاعدة البيانات.إذا كان عدد المحطات الفرعية أقل من 30، فيمكن تكوين خادم التطبيقات وخادم قاعدة البيانات في واحد.يحتاج الخادم إلى عنوان IP ثابت لتلقي البيانات المرسلة بشكل نشط بواسطة كل بوابة ذكية.

طبقة العرض: يصل المستخدمون إلى معلومات النظام الأساسي من خلال محطات طرفية متعددة مثل الهواتف المحمولة والأجهزة اللوحية وأجهزة الكمبيوتر وما إلى ذلك.

4. وظائف المنصة

4.1.مراقبة في الوقت الحقيقي

انقر على دائرة توزيع الطاقة لعرض بيانات استهلاك الطاقة التفصيلية، وإنشاء تقارير تشغيل الطاقة، والاستعلام عن البيانات التاريخية ومراقبة البيانات البيئية لمختلف معلمات الطاقة، والجهد، والتيار، والطاقة، والتوافقيات، وما إلى ذلك.

4.2.تقرير استهلاك الطاقة الشهري

يسمح تقرير استهلاك الطاقة الشهري للمستخدمين بالاستعلام عن استهلاك الكهرباء للمحطات المدارة بناءً على إجمالي استهلاك الكهرباء واسم المحطة الفرعية ورقم المحطة الفرعية وما إلى ذلك. ويمكن ضبط فترة الاستعلام على أشهر.

4.3.مراقبة الموقع

تتضمن مراقبة الموقع نظرة عامة، وحالة التشغيل، وسجلات الأحداث لهذا اليوم، ومنحنى استهلاك الطاقة لكل ساعة في اليوم، ونظرة عامة على استهلاك الطاقة.

4.4.حالة المحولات

تدعم حالة المحول المستخدمين للاستعلام عن طاقة المحول وعامل التحميل وبيانات حالة التشغيل الأخرى لجميع المحطات أو لمحطة معينة، وتدعم الترتيب بترتيب تصاعدي أو تنازلي حسب عامل التحميل والطاقة.

4.5.تشغيل وصيانة الطاقة

يعرض التشغيل والصيانة معلومات الموقع والمبلغ الإجمالي على خريطة المحطة الفرعية التي يديرها المستخدم حاليًا.

4.6. مخطط توزيع الطاقة

يعرض مخطط توزيع الطاقة معلومات توزيع الطاقة للمحطة الفرعية المحددة.يعرض مخطط توزيع الطاقة حالة التبديل والتيار وحالة التشغيل الأخرى ومعلومات كل دائرة، ويدعم استعلامات معلمات التشغيل التفصيلية مثل الجهد والتيار والطاقة.

4.7 المراقبة بالفيديو

تعرض المراقبة بالفيديو الصورة الحالية في الوقت الفعلي (بث فيديو مباشر).من خلال تحديد محطة تحويل وتوزيع طاقة معينة، يمكنك عرض معلومات الفيديو في الطاقة

محطة التحويل والتوزيع.

4.8.تقرير تشغيل الطاقة

يعرض تقرير تشغيل الطاقة القيم في الوقت الفعلي وإحصائيات الصف المتوسطة لمعلمات التشغيل الفاصلة للتجميع المحددة لكل دائرة من المعدات المحددة في المحطة المحددة وقراءة عداد الطاقة الكهربائية.

4.9.إنذار خطأ

القياس عن بعد، إنذار الإشارة عن بعد (صفحة الويب والرسائل النصية القصيرة)، يمكن ضبط حدود الإنذار العلوية والسفلية، إنذار لبيئة تشغيل المحطات الفرعية (الفيضانات، الدخان، إلخ.)

4.10.ادارة المهام

يمكن لصفحة إدارة المهام نشر مهام الفحص أو إزالة العيوب، والتحقق من حالة واكتمال مهام الفحص أو إزالة العيوب، والنقر فوق عرض المهمة لعرض فحص محدد في المعلومات

 

4.11.تقرير المستخدم

تُستخدم صفحة تقرير المستخدم بشكل أساسي لتلخيص بيانات التشغيل الشهرية تلقائيًا للمحول ومحطة التوزيع المحددة، وإجراء تحليل إحصائي على حمل المحول، واستهلاك طاقة دائرة التوزيع، وعامل الطاقة، وأحداث الإنذار، وما إلى ذلك، وإدراجها خلال تلك الفترة.أنواع مختلفة من العيوب المكتشفة أثناء عمليات التفتيش وعلاجها.

4.12.تطبيق الهاتف المحمول

التطبيق يدعم تشغيل الطاقة والصيانة.يدعم تطبيق الهاتف المحمول سبع وحدات: "نظام المراقبة"، و"ملفات المعدات"، و"عناصر المهام"، و"سجلات الفحص"، و"سجلات العيوب"، و"إدارة المستندات"، و"تقارير المستخدم".الرسم البياني الأساسي، الطلب، استهلاك الكهرباء، الفيديو، المنحنى، درجة الحرارة والرطوبة، سنة بعد سنة، شهر بعد شهر، جودة الطاقة، استفسارات إنذار الأحداث المختلفة، استفسارات ملف المعدات، معالجة أحداث المهام، استعلامات سجل التفتيش، تقارير المستخدم، وإدارة الوثائق، وما إلى ذلك.

5. تكوين أجهزة النظام

طلب	نموذج	صورة	وظيفة
تشغيل وصيانة المحطات الفرعية منصة سحابية	أكريل كود-1000		توفر المنصة ملفات تعريف المستخدمين، ومراقبة بيانات الطاقة، وتحليل جودة الطاقة، وتحليل استهلاك الطاقة، وتقارير بيانات استهلاك الطاقة اليومية والشهرية والسنوية، وإنذارات وسجلات الأحداث غير الطبيعية، ومراقبة بيئة التشغيل، وصيانة المعدات، وتقارير المستخدم، وإرسال التشغيل والصيانة وغيرها. وظائف، ويدعم الوصول إلى البيانات متعددة المنصات، ومتعددة المحطات
بوابة	ايه نت-2E4SM		4 منافذ تسلسلية RS485، عزل optocoupler، 2 واجهات إيثرنت، تدعم ModbusRtu، ModbusTCP، DL/T645-1997، DL/T645-2007، CJT188-2004، OPC UA، ModbusTCR (رئيسي، تابع)، 104 (سيد-عبد)، بناء استهلاك الطاقة، SNMP، MQTT؛ (الوحدة الرئيسية) مدخلات الطاقة: تيار مستمر 12 فولت ~ 36 فولت. يدعم وحدة التوسعة 4G، وحدة التوسعة 485.
	وحدات التمديد ايه نت-485		وحدة M485: عزل optocoupler ذو 4 قنوات RS485
	وحدات التمديد ايه نت-M4G		وحدة M4G: تدعم اتصالات الشبكة الكاملة 4G
خط وارد الجهد المتوسط	AM6-L		حماية التيار الزائد على ثلاث مراحل (مع الاتجاه، قفل الجهد المنخفض)، الحماية من الحمل الزائد، إنذار انقطاع التيار الكهربائي، حماية الطاقة العكسية، إعادة الإغلاق على ثلاث مراحل لمرة واحدة، فصل الأحمال منخفضة التردد، اكتشاف التزامن، حماية إغلاق الحلقة، الحماية من فشل قاطع الدائرة الكهربائية
خط وارد الجهد المتوسط	ايه بي ام 810		ثلاث مراحل (I، U، kw، kvar، kwh، kvarh، هرتز، cosΦ)، تيار تسلسل صفري؛الطاقة الكهربائية رباعية الأرباع، في الوقت الحقيقي والطلب، وعدم توازن التيار والجهد، عرض الرسم البياني الحالي؛ 66 نوعًا من الإنذارات والأحداث الخارجية (SOE)، 16 سجلًا لكل حدث، يدعم تسجيل توسيع بطاقة SD؛ 2-63 توافقيات؛2DI + 2D0، RS485/مودبوس؛عرض شاشات الكريستال السائل؛
	أبفيو500		جهد الطور والتيار + جهد التسلسل الصفري وتيار التسلسل الصفري، الجهد وعدم توازن التيار، الطاقة والطاقة النشطة والمتفاعلة، إنذار الأحداث وتسجيل الأخطاء، التوافقيات (الجهد/التيار 63 توافقيات، 63 توافقيات بين المجموعات، زاوية الطور التوافقيات ، معدل المحتوى التوافقي، الطاقة التوافقية، معدل التشوه التوافقي، عامل K)، التقلب/الوميض، تضخم الجهد، تبلد الجهد، الجهد العابر، انقطاع الجهد، أخذ عينات الموجي 1024 نقطة، إثارة وتسجيل التوقيت، عرض الموجي في الوقت الحقيقي و عرض الموجي الخاطئ، تخزين ملفات تنسيق PODIF، الذاكرة 32G، 16D0+22D1، الاتصال 2RS485+1RS232+1GPS، 3 واجهات إيثرنت (+1 منفذ شبكة صيانة) + واجهة 1USB، يدعم بيانات قراءة قرص U، ويدعم بروتوكول 61850.
الجهد المتوسط المغذية الجهد المتوسط المغذية	AM6-L		حماية التيار الزائد على ثلاث مراحل (مع الاتجاه، قفل الجهد المنخفض)، الحماية من الحمل الزائد، إنذار انقطاع التيار الكهربائي، حماية الطاقة العكسية، إعادة الإغلاق على ثلاث مراحل لمرة واحدة، فصل الحمل منخفض التردد، اكتشاف التزامن، حماية إغلاق الحلقة، الحماية من فشل قاطع الدائرة الكهربائية
	ايه بي ام 810		ثلاث مراحل (I، U، كيلووات، كيلوفار، كيلووات ساعة، كيلوفاره، هرتز، cosΦ) تيار تسلسلي صفري؛ طاقة كهربائية رباعية؛ الوقت الحقيقي والطلب، عدم توازن التيار والجهد؛ عرض الرسم البياني للحمل الحالي؛ 66 نوعًا من الإنذارات والأحداث الخارجية (SOE)، 16 سجلًا لكل حدث، يدعم سجل توسيع بطاقة SD؛ التوافقي 2-63؛ 2DI+2D0 RS485/Modbus؛ شاشة LCD
الجهد المتوسط المغذية	ايه اي ام96		المعلمات الكهربائية ثلاثية الطور U، I، P، Q، S، PF، F قياس، إجمالي إحصائيات الطاقة النشطة الأمامية والعكسية، إحصائيات الطاقة التفاعلية الأمامية والعكسية؛ 2-31 تحليل المحتوى التوافقي الفرعي والإجمالي، مفصولة بالمراحل التوافقيات والمعلمات الكهربائية للموجة الأساسية (الجهد والتيار والطاقة)؛ المواصفات الحالية 3X1.5(6)A، دقة الطاقة النشطة مستوى 0.5S، مستوى دقة الطاقة التفاعلية 2؛ درجة حرارة التشغيل: -10C~+55C؛ الرطوبة النسبية: ≥ 95، لا التكثيف
قليل الجهد االكهربى مَنفَذ	AEM72		المعلمات الكهربائية ثلاثية الطور U، I، P، Q، S، PF، F قياس، إجمالي إحصائيات الطاقة النشطة الأمامية والعكسية، إحصائيات الطاقة التفاعلية الأمامية والعكسية؛ 2-31 تحليل المحتوى التوافقي الفرعي والإجمالي، الجهد المنخفض توافقيات الطور المنفصل لخط المخرج والمعلمات الكهربائية للموجة الأساسية (الجهد والتيار والطاقة)؛ المواصفات الحالية 3x1.5(6)A، دقة الطاقة النشطة مستوى 0.5S، مستوى دقة الطاقة التفاعلية 2
قليل الجهد االكهربى مَنفَذ	ADW300		معلمات كهربائية ثلاثية الطور قياس U، I، P، Q، S، PF، F، قياس الطاقة النشطة (للأمام والخلف)، الطاقة التفاعلية رباعية الأرباع، المحتوى التوافقي الكلي، المحتوى التوافقي الجزئي (من الثاني إلى الحادي والثلاثين)؛ أ، قياس درجة الحرارة بأربع قنوات B، C، N، قياس التيار المتبقي لقناة واحدة؛ يدعم RS485/LoRa/2G/4G/NB؛ شاشة LCD؛دقة الطاقة النشطة: مستوى 0.5S (موصى به لمشاريع التجديد)
قياس درجة الحرارة لاسلكيا	ATE400		مثبت بصفائح من السبائك، يستهلك تحريض CT الطاقة، تيار البدء أكبر من 5 أمبير، نطاق قياس درجة الحرارة -50 ~ 125 درجة مئوية، دقة القياس ±1 درجة مئوية؛ مسافة الإرسال 150 مترًا في الفضاء المفتوح
	ايه تي سي 600		وضعان للعمل: المحطة الطرفية والتتابع. يقوم ATC600-Z بترحيل ناقل الحركة الشفاف. مسافة النقل من ATC600-Z إلى ATC600-C هي 1000 متر.يمكن لـ ATC600-C استقبال البيانات المرسلة بواسطة أجهزة استشعار سلسلة ATE، AHE، وما إلى ذلك، 1 قناة 485,2 منافذ إنذار
درجة الحرارة المحيطة والرطوبة	WHD		تُستخدم منتجات التحكم في درجة الحرارة والرطوبة WHD بشكل أساسي لتنظيم درجة الحرارة والرطوبة الداخلية والتحكم في خزانات المفاتيح ذات الجهد المتوسط ​​والعالي، وخزانات الشبكة ذات الحلقة المربعة الطرفية، والمحولات من النوع الصندوقي وغيرها من المعدات.مصدر طاقة العمل AC/DC85~265V، درجة حرارة العمل: -40.0C~99.9C، رطوبة العمل 0RH~99RH
مستشعر غمر الماء	RS-SJ-*-2		مستشعر غمر الماء بالتلامس، يراقب تراكم المياه في المحطات الفرعية وخنادق الكابلات وغرف التحكم وأماكن أخرى، مصدر طاقة العمل: تيار مستمر 10-30 فولت، درجة حرارة العمل: -20 درجة مئوية + 60 درجة مئوية، رطوبة العمل: 0% رطوبة نسبية ~ 80% رطوبة نسبية، الاستجابة الوقت: 1 ثانية، إخراج التتابع: اتصال مفتوح عادة.
آلة تصوير	CS-C5C-3B1WFR		يدعم الصور عالية الوضوح بدقة 720 بكسل، مع أعلى دقة مدعومة تصل إلى 1.3 مليون بكسل (1280*960).يحتوي الميكروفون المدمج ومكبر الصوت على وظيفة الاتصال الداخلي الصوتي في اتجاهين.يدعم خدمة EZVIZ Cloud Internet، مما يتيح التفاعل عن بعد ومشاهدة الفيديو من خلال الهواتف المحمولة وأجهزة الكمبيوتر والمحطات الطرفية الأخرى.
جهاز استشعار الدخان	بي آر جي-307		مستشعر الدخان الكهروضوئي: مصدر طاقة إيجابي (تيار مستمر 12 فولت): +12 فولت إخراج التتابع: اتصال مفتوح عادة
صلاحية التحكم صلاحية الدخول	MC-58 (النوع المفتوح عادة)		نوع مفتوح عادة، مسافة الاستشعار: 30-50 مم، المادة: سبائك الزنك، عداد كهربائي رمادي فضي، مخرج اتصال جاف.
الملحقات المطابقة	أرتو-K16		نوع مفتوح عادة، مسافة الاستشعار: 30-50 مم المواد: سبائك الزنك، مخرج اتصال كهربائي جاف رمادي فضي
	KDYA-DG30-24K		إخراج تيار مستمر 24 فولت ؛مصدر طاقة 24 فولت

 

6.الاستنتاج

يمكن لتطبيق منصة إدارة تشغيل وصيانة المحطات الفرعية الذكية تحويل أوضاع النقل والصيانة الحالية إلى تشخيص عبر الإنترنت عن بعد لظروف التشغيل الفعلية وعمليات فحص مستهدفة بناءً على الحالة الصحية للمعدات، مما يقلل بشكل كبير من عدد موظفي التشغيل والصيانة.إجراء عمليات التشغيل والصيانة والفحص المتكرر لأجهزة حماية التتابع في الموقع لتحسين مستوى الإدارة المكررة للمعدات.إن البحث عن تكنولوجيا التشغيل والصيانة الذكية عن بعد لحماية التتابع له أهمية كبيرة.

مراجع

[1] حل التشغيل والصيانة الشامل لمحطة Acrel الفرعية للمستخدم.الإصدار 2020.05

[2] دليل تصميم وتطبيق شبكة Microgrid للمؤسسات.الإصدار 2020.06

[3] وانغ يان، بحث حول تكنولوجيا تشغيل وصيانة المحطات الفرعية الذكية [J].عالم الاتصالات، 2015 (22).

[4] تشانغ تشي تشيانغ، بحث حول منصة إدارة التشغيل والصيانة الذكية للمحطات الفرعية.