무인변전소 운영 및 유지관리 클라우드 플랫폼 분석 및 적용

시간: 2023년 11월 13일 |출처: 아크렐

개요: 스마트 변전소의 홍보로 전력 시스템은 역 전체 정보의 디지털화, 정보 공유 표준화, 통신 플랫폼 네트워킹을 기반으로 신뢰성 있고 통합적이며 환경 친화적인 스마트 장비를 채택하여 자동으로 수집, 측정을 완료합니다. , 변전소 장비 정보의 보호 및 모니터링.제어와 같은 기본 기능의 경우 기존의 "가시적" 및 "유형" 2차 회로가 "보이지 않고" "유형"인 "블랙박스"가 되어 변전소 운영, 유지 관리의 통제 불가능성을 높입니다., 본 논문에서는 지능형 변전소 운영 및 유지관리 플랫폼에 대한 연구 방안을 제안한다.변전소 계전기 보호를 원격으로 제어하고 제어할 수 있습니다.운영 및 유지보수 스테이션과 유지보수 작업 영역에 대한 원격 온라인 모니터링과 지능형 운영 및 유지보수 관리를 지원합니다.

키워드: 온라인 모니터링, 상태 평가, 결함 위치, 보조 안전 조치, 결함 분석

0.소개

변전소 2차설비의 유지보수 수준을 향상시키기 위해서는 변전소 2차계통의 일상적인 운전 및 유지보수, 이상처리, 사고분석 및 유지보수를 위한 장비의 시각화, 다차원적인 시각정보 지원, 의사결정 및 안전한 운영 제공이 필요하다. , 장비 개선 관리 수준을 향상시키기 위해 운영 및 유지 관리 플랫폼을 기반으로 고급 애플리케이션을 개발합니다.

변전소 지능형 운영 및 유지 관리 플랫폼은 프로세스 계층 네트워크 및 스테이션 제어 계층 네트워크에서 정보를 얻고 운영 및 유지 관리와 관련된 정보를 고도로 통합하며 시각화된 온라인 모니터링 및 지능형 진단 애플리케이션을 실현하고 원격 업로드를 지원합니다.주요 기능에는 온라인 모니터링, 2차 장비의 상태 평가 및 모니터링 및 경고, 오류 위치 파악, 2차 유지 관리를 위한 보조 안전 조치, 구성 파일 관리, 보호 값 관리, 오류 정보 관리 및 종합과 같은 다차원 운영 및 유지 관리 관리가 포함됩니다. 분석.

1. 변전소 운영 및 유지관리 클라우드 플랫폼 개요

인터넷 +, 빅 데이터, 모바일 통신 및 기타 클라우드 관리 플랫폼 기술 개발을 기반으로 하는 AcrelCloud-1000 변전소 운영 및 유지 관리 클라우드 플랫폼은 사용자 또는 운영 및 유지 관리 회사의 요구 사항을 충족하여 많은 변전소의 작동 상태 및 매개 변수를 모니터링합니다. 회로, 실내 환경 온도 및 습도, 케이블 및 부스바 작동 온도, 현장 장비 또는 환경 비디오 장면 등을 통해 데이터 중심, 중앙 집중식 저장, 통합 관리, 사용하기 쉽고 사용자를 지원합니다. 컴퓨터, 휴대폰, PAD 및 기타 단말기 링크를 통해 접속하고, 경보를 수신하며, 일일 및 정기점검 및 출동 등 관련 설비를 완비하고 관리할 수 있는 권리입니다.

2.신청

통신, 금융, 운송, 에너지, 의료 및 보건, 문화 및 스포츠, 교육 및 과학 연구, 농업, 임업 및 수자원 보호, 상업 서비스 분야의 배전 운영 및 유지 관리 시스템의 신축, 확장 및 재구축에 적용됩니다. , 공공 시설, 전자 산업 단지 및 기타 산업.

3.플랫폼 구조

변전소 배전실에 지능형 게이트웨이 세트를 설치하여 변전실의 지능형 장비 데이터를 수집하고 프로토콜 변환, 압축 및 암호화 후 정기적으로 업로드하거나 트리거 방식으로 플랫폼에 업로드합니다.플랫폼은 변전소 및 배전실의 모든 지능형 장비의 데이터 교환을 완료할 수 있으며 변전소의 변압기, 회로 차단기 및 기타 중요한 작동 장비의 작동 상태를 실시간으로 모니터링할 수 있습니다.변전소 및 배전실 회로의 작동 데이터는 물론 주변 온도 등의 디지털 수량을 실시간으로 모니터링할 수 있습니다.통신 및 관리 장치는 공장의 근거리 통신망(LAN)과 연결되어 데이터를 데이터 센터로 전달합니다.

AcrelCloud-1000 변전소 운영 및 유지 관리 클라우드 플랫폼은 사용자 프로필, 전력 데이터 모니터링, 전력 품질 분석, 전력 소비 분석, 일일, 월간 및 연간 에너지 소비 데이터 보고서, 비정상적인 이벤트 경보 및 기록, 운영 환경 모니터링, 장비 유지 관리, 사용자 보고서를 제공합니다. , 운영 및 유지 관리 파견 및 기타 기능을 제공하며 다중 플랫폼 및 다중 터미널 데이터 액세스를 지원합니다.

AcrelCloud-1000 변전소 운영 및 유지 관리 클라우드 플랫폼 시스템은 인식 계층, 전송 계층, 애플리케이션 계층 및 디스플레이 계층의 네 가지 계층으로 나눌 수 있습니다.

인식 레이어: 변전소에 설치된 다기능 기기, 온도 및 습도 모니터링 장치, 카메라, 스위칭 수량 획득 장치 등이 포함됩니다.카메라 외에도 RS485 버스를 통해 현장 스마트 게이트웨이의 RS485 포트에 다른 장치가 연결됩니다.

전송 계층: 현장 지능형 게이트웨이, 스위치 및 기타 장비가 포함됩니다.지능형 게이트웨이는 현장 장치 계층 장치로부터 데이터를 적극적으로 수집하고 프로토콜 변환, 데이터 저장을 수행하고 스위치를 통해 지정된 서버 포트에 데이터를 업로드합니다.네트워크에 장애가 발생하면 데이터를 로컬에 저장하고 네트워크가 복구되면 중단된 위치에서 다시 시작할 수 있습니다.서버측 데이터가 손실되지 않도록 데이터를 업로드하세요.

애플리케이션 계층: 애플리케이션 서버와 데이터베이스 서버가 포함됩니다.변전소 수가 30개 미만인 경우 애플리케이션 서버와 데이터베이스 서버를 하나로 구성할 수 있다.각 스마트 게이트웨이에서 활발히 전송되는 데이터를 수신하려면 서버에 고정 IP 주소가 있어야 합니다.

디스플레이 계층: 사용자는 휴대폰, 태블릿, 컴퓨터 등 다양한 단말기를 통해 플랫폼 정보에 접근합니다.

4.플랫폼 기능

4.1.실시간 모니터링

배전 회로를 클릭하면 자세한 전력 소비 데이터를 보고, 전력 작동 보고서를 생성하고, 다양한 전력 매개변수, 전압, 전류, 전력, 고조파 등에 대한 기록 데이터 및 환경 데이터 모니터링을 쿼리할 수 있습니다.

4.2.월별 에너지 소비 보고서

월별 에너지 소비 보고서를 통해 사용자는 총 전력 소비량, 변전소 이름, 변전소 번호 등을 기준으로 관리 스테이션의 전기 소비량을 쿼리할 수 있습니다. 쿼리 기간은 월 단위로 설정할 수 있습니다.

4.3.현장 모니터링

현장 모니터링에는 개요, 작동 상태, 그날의 이벤트 기록, 그날의 시간별 전력 소비 곡선 및 전력 소비 개요가 포함됩니다.

4.4.변압기 상태

변압기 상태는 사용자가 전체 또는 특정 스테이션의 변압기 전력, 부하율 및 기타 작동 상태 데이터를 조회할 수 있도록 지원하며, 부하율, 전력별 오름차순 또는 내림차순 순위를 지원합니다.

4.5.전력 운용 및 유지보수

운영 및 유지관리는 현재 사용자가 관리하고 있는 변전소 지도에 위치 및 총액 정보를 표시합니다.

4.6.전원분배도

배전 다이어그램은 선택한 변전소의 배전 정보를 표시합니다.전력 분배 다이어그램은 각 회로의 스위칭 상태, 전류 및 기타 작동 상태와 정보를 표시하고 전압, 전류, 전력과 같은 자세한 작동 매개변수 쿼리를 지원합니다.

4.7.영상감시

영상 감시는 현재 실시간 사진(비디오 라이브 방송)을 표시합니다.특정 변전소와 배전소를 선택하면 해당 전력의 영상정보를 볼 수 있습니다.

변환 및 유통 스테이션.

4.8.전력 운용 보고서

전력 운영 보고서는 선택한 스테이션에서 선택한 장비의 각 회로의 지정된 수집 간격 작동 매개변수의 실시간 값과 평균 행 통계 및 전기 에너지 검침을 표시합니다.

4.9.결함 경보

원격 측정, 원격 신호 경보(웹페이지 및 SMS), 경보 상한 및 하한 설정 가능, 변전소 운영 환경에 대한 경보(홍수, 연기 등)

4.10.작업 관리

작업 관리 페이지에서는 검사 또는 결함 제거 작업을 게시하고, 검사 또는 결함 제거 작업의 상태 및 완료를 확인하고, 작업 보기를 클릭하여 특정 검사 정보를 볼 수 있습니다.

 

4.11.사용자 신고

사용자 보고서 페이지는 주로 선택한 변압기 및 배전소의 한 달 간의 운전 데이터를 자동으로 요약하고 변압기 부하, 배전 회로 전력 소비, 역률, 경보 이벤트 등에 대한 통계 분석을 수행하고 해당 기간 내에 나열하는 데 사용됩니다.검사 및 처리 과정에서 발견된 다양한 유형의 결함.

4.12.모바일 앱

앱은 전원 작동 및 유지 관리를 지원합니다.모바일 앱은 "모니터링 시스템", "장비 파일", "할 일 항목", "검사 기록", "결함 기록", "문서 관리" 및 "사용자 보고서" 등 7개 모듈을 지원합니다.1차 그래프, 수요량, 전력사용량, 영상, 곡선, 온습도, 전년동월, 월별, 전력품질, 각종 이벤트 알람 조회, 장비 파일 조회, 할일 이벤트 처리, 점검기록 조회, 사용자 보고서, 문서 관리 등.

5.시스템 하드웨어 구성

애플리케이션	모델	영상	기능
변전소 운영 및 유지관리 클라우드 플랫폼	AcrelCoud-1000		플랫폼은 사용자 프로필, 전력 데이터 모니터링, 전력 품질 분석, 전력 소비 분석, 일일, 월간 및 연간 에너지 소비 데이터 보고서, 이상 이벤트 경보 및 기록, 운영 환경 모니터링, 장비 유지 관리, 사용자 보고서, 운영 및 유지 관리 파견 및 기타 기능을 제공합니다. 기능 및 다중 플랫폼, 다중 터미널 데이터 액세스 지원
게이트웨이	ANet-2E4SM		RS485 직렬 포트 4개, 광커플러 절연, 이더넷 인터페이스 2개, ModbusRtu 지원, ModbusTCP, DL/T645-1997,DL/T645-2007, CJT188-2004,OPC UA,ModbusTCR(마스터,슬레이브), 104(마스터-슬레이브), 건물 에너지 소비,SNMP,MQTT;(메인 모듈) 입력 전원 공급 장치: DC 12V~36V.4G 확장 모듈,485 확장 모듈을 지원합니다.
	확장 모듈 ANet-485		M485 모듈:4채널 옵토커플러 절연 RS485
	확장 모듈 ANet-M4G		M4G 모듈: 4G 전체 네트워크 통신 지원
고압 인입선	AM6-L		3단계 과전류 보호(방향 있음, 저전압 잠금), 과부하 보호, PT 단선 경보, 역전원 보호, 3상 일회성 재폐로, 저주파 부하 차단, 동기화 감지, 루프 폐로 보호, 차단기 고장 보호
고압 인입선	APM810		3상(I,U,kw,kvar,kwh, kvarh,Hz,cosΦ), 영상분 전류 In;4사분면 전기 에너지, 실시간 및 수요, 전류 및 전압 불균형 부하 전류 히스토그램 표시, 66가지 경보 유형 및 외부 이벤트(SOE), 각각 16가지 이벤트 기록, SD 카드 확장 기록 지원, 2-63 고조파;2DI+2D0,RS485/모드버스;LCD 디스플레이;
	APView500		상전압 및 전류 + 영상전압 및 영상전류, 전압 및 전류 불균형, 유효 및 무효 전력 및 에너지, 이벤트 경보 및 고장 기록, 고조파(전압/전류 63개 고조파, 63개 그룹간 고조파, 63개 그룹간 고조파, 고조파) 위상각 , 고조파 함유율, 고조파 전력, 고조파 왜곡률, K 인자), 변동/플리커, 전압 스웰, 전압 강하, 전압 과도, 전압 중단, 1024 포인트 파형 샘플링, 트리거링 및 타이밍 기록 파동, 파형 실시간 표시 및 결함 파형 보기, PODIF 형식 파일 저장, 메모리 32G,16D0+22D1, 통신 2RS485+1RS232+1GPS, 3개의 이더넷 인터페이스(+1 유지 관리 네트워크 포트) + 1USB 인터페이스, U 디스크 읽기 데이터 지원, 61850 프로토콜 지원.
중간 전압 공급기 중간 전압 공급기	AM6-L		3단 과전류 보호(방향 있음, 저전압 잠금), 과부하 보호, PT 단선 경보, 역전원 보호, 3상 일회성 재폐로, 저주파 부하 차단, 동기 감지, 루프 폐로 보호, 차단기 고장 보호
	APM810		3상(I,U,kw,kvar,kwh, kvarh,Hz,cosΦ) 영상 전류 In, 4사분면 전기 에너지, 실시간 및 수요, 전류 및 전압 불균형, 부하 전류 히스토그램 표시, 66가지 경보 유형 및 외부 이벤트(SOE), 각각 16개의 이벤트 기록, SD 카드 확장 기록 지원, 2-63차 고조파, 2DI+2D0 RS485/Modbus, LCD 디스플레이
중간 전압 공급기	AEM96		3상 전기 매개변수 U,I,P,Q,S,PF,F 측정, 총 순방향 및 역방향 활성 에너지 통계, 순방향 및 역방향 무효 에너지 통계, 2-31 하위 고조파 및 총 고조파 함량 분석, 위상 분리 고조파 및 기본파 전기 매개변수(전압, 전류, 전력), 전류 사양 3X1.5(6)A, 유효 에너지 정확도 0.5S 레벨, 무효 에너지 정확도 레벨 2, 작동 온도: -10C~+55C, 상대 습도: ≤ 95, 결로 없음
낮은 전압 콘센트	AEM72		3상 전기 매개변수 U,I,P,Q,S,PF,F 측정, 총 순방향 및 역방향 활성 에너지 통계, 순방향 및 역방향 무효 에너지 통계, 2-31 하위 고조파 및 총 고조파 함량 분석, 저전압 콘센트 라인 분할 위상 고조파 및 기본파 전기 매개변수(전압, 전류, 전력), 전류 사양 3x1.5(6)A, 유효 에너지 정확도 0.5S 레벨, 무효 에너지 정확도 레벨 2
낮은 전압 콘센트	ADW300		3상 전기 매개변수 U,I,P,Q,S,PF,F 측정, 유효 에너지 측정(순방향 및 역방향), 4사분면 무효 에너지, 총 고조파 함량, 분수 고조파 함량(2~31번째);A, B, C, N 4채널 온도 측정, 1채널 잔류 전류 측정, RS485/LoRa/2G/4G/NB 지원, LCD 디스플레이;활성 에너지 정확도: 0.5S 수준(리노베이션 프로젝트에 권장)
무선 온도 측정	ATE400		합금 시트로 고정되어 CT 유도에 전력이 필요하며 시동 전류는 5A보다 크고 온도 측정 범위는 -50~125℃, 측정 정확도 ±1℃, 전송 거리는 열린 공간에서 150미터입니다.
	ATC600		두 가지 작동 모드: 터미널 및 릴레이.ATC600-Z는 릴레이 투명 전송을 수행합니다. ATC600-Z에서 ATC600-C까지의 전송 거리는 1000m입니다.ATC600-C는 ATE 시리즈 센서, AHE 등에서 전송된 데이터를 수신할 수 있습니다. 채널 485, 알람 콘센트 2개
주변 온도 및 습도	WHD		WHD 온도 및 습도 컨트롤러 제품은 주로 중간 및 고전압 스위치 캐비닛, 터미널 박스 링 네트워크 캐비닛, 박스형 변압기 및 기타 장비의 내부 온도 및 습도 조절 및 제어에 사용됩니다.작동 전원 공급 장치 AC/DC85~265V, 작동 온도: -40.0C~99.9C, 작동 습도 0RH~99RH
침수 센서	RS-SJ-*-2		접촉식 침수 센서, 변전소, 케이블 트렌치, 제어실 및 기타 장소의 물 축적을 모니터링합니다. 작동 전원 공급 장치: DC 10-30V, 작동 온도: -20C+60℃, 작동 습도: 0%RH~80%RH, 응답 시간: 1초, 릴레이 출력: 상시 개방 접점.
카메라	CS-C5C-3B1WFR		720P 고화질 이미지를 지원하며, 최대 지원 해상도는 최대 130만 픽셀(1280*960)입니다.내장 마이크와 스피커에는 양방향 음성 인터콤 기능이 있습니다.EZVIZ Cloud 인터넷 서비스를 지원하여 휴대폰, PC 및 기타 단말기를 통한 원격 상호 작용 및 비디오 시청이 가능합니다.
연기 감지기	BRJ-307		광전식 연기 센서: 양극 전원 공급 장치(DC 12V): +12V 릴레이 출력: 상시 개방 접점
액세스 제어	MC-58(상시개방형)		상시 개방형, 감지 거리: 30-50mm, 재질: 아연 합금, 은회색 전기 계량기, 건식 접점 출력.
어울리는 액세서리	ARTU-K16		상시 개방형, 감지 거리: 30-50mm 재질: 아연 합금, 은회색 전기 건식 접점 출력
	KDYA-DG30-24K		출력 DC 24V;24V 전원 공급 장치

 

6.결론

지능형 변전소 운영 및 유지 관리 관리 플랫폼을 적용하면 기존 송전 및 유지 관리 모드를 실제 작동 조건에 대한 원격 온라인 진단과 장비 상태에 따른 목표 검사로 전환하여 운영 및 유지 관리 인력 수를 크게 줄일 수 있습니다.현장 계전보호장치의 운용, 유지보수, 점검빈도를 실시하여 설비의 정밀한 관리수준을 향상시킨다.계전기 보호의 원격 지능형 작동 및 유지 관리 기술에 대한 연구는 매우 중요합니다.

참고자료

[1] Acrel 사용자 변전소 종합 자동화, 운영 및 유지 관리 솔루션.버전 2020.05

[2] 엔터프라이즈 마이크로그리드 설계 및 애플리케이션 매뉴얼.버전 2020.06

[3] Wang Yan, 지능형 변전소 운영 및 유지 관리 기술 연구 [J].커뮤니케이션 월드, 2015(22).

[4] Zhang Zhiqiang, 변전소의 지능형 운영 및 유지 관리 플랫폼 연구.