時間：2023年11月13日 |來源：Acrel
摘要：隨著智慧變電站的推廣，電力系統採用可靠、整合、環保的智慧型設備，依靠全站資訊數位化、資訊共享標準化、通訊平台網路化，自動完成採集、測量。變電站設備資訊的保護與監控。對於控制等基本功能來說，傳統的“看得見”、“有形”的二次迴路變成了“看不見”、“有形”的“黑匣子”，增加了變電站運行、維護和維護的不可控性。，提出了智慧變電站運維管理平台的研究計畫。可對變電站繼電器保護進行遠端控制與控制。實現維運站、維護工作區域的遠端線上監控與智慧維運管理。
關鍵字：線上監控、狀態評估、故障定位、輔助安全措施、故障分析
0.簡介
提高變電站二次設備維護水平，需要對設備進行可視化，為變電站二次系統的日常運維、異常處理、事故分析和維護提供多維度的可視化資訊支援、決策和安全運行，並基於運維平台開發先進應用，提高設備精細化管理水準。
變電站智能運維管理平台從過程層網絡和站控層網絡獲取信息，高度集成運維相關信息，實現可視化在線監測和智能診斷應用，並支持遠程上傳。主要功能包括二次設備線上監控、狀態評估和監控預警、故障定位、二次維護輔助安全措施、設定檔管理、保護值管理、故障資訊管理和綜合等多維度運維管理。分析。
1.變電所運維雲平台概述
AcrelCloud-1000變電站運維雲平台基於互聯網+、大數據、行動通訊等技術開發的雲端管理平台，滿足用戶或維運公司監控眾多變電站運作狀態及參數的需求線路、室內環境溫濕度、電纜及母排工作溫度、現場設備或環境視訊場景等，實現資料中心化、集中儲存、統一管理、使用方便，支援用戶的使用有權透過電腦、手機、PAD等各類終端進行存取連結、接收警報，並完成相關設備的日常、定期巡檢、調度等管理工作。
2.申請
適用於電信、金融、運輸、能源、醫療衛生、文化體育、教育科學研究、農林水利、商業服務等產業配電維繫系統的新建、擴建、改造、公用事業、電子工業園區等產業。
3.平台架構
變電站配電室安裝一套智慧網關，採集變電站室內智慧設備的數據，經過協定轉換、壓縮、加密後，定時上傳或觸發式上傳至平台。平台可完成變電站、配電室所有智慧型設備的資料交換，即時監控變電站內變壓器、斷路器等重要運轉設備的運轉狀態；可即時監控變電站、配電室電路的運作數據、環境溫度等數位量；通訊及管理單元與工廠的區域網路(LAN)連接，並將資料傳遞至資料中心。
AcrelCloud-1000變電站運維雲平台提供使用者檔案、電力資料監控、電能品質分析、用電分析、日、月、年能耗資料報告、異常事件警報和記錄、運作環境監控、設備維護、使用者報告、維運調度等功能，並支援多平台、多終端資料接取。
AcrelCloud-1000變電站維雲平台系統可分為四層：感知層、傳輸層、應用層、顯示層。
感知層：包括變電站內安裝的多功能儀表、溫濕度監測裝置、攝影機、開關量擷取裝置等。除攝影機外，其他設備均透過RS485匯流排連接至現場智慧閘道的RS485連接埠。
傳輸層：包括現場智慧網關、交換器等設備。智慧網關主動擷取現場設備層設備的數據，進行協定轉換、數據存儲，並透過交換器將數據上傳到指定的伺服器連接埠。當網路發生故障時，資料可以儲存在本地，並在網路恢復時從中斷的位置恢復。上傳資料保證伺服器端資料不遺失。
應用層：包括應用程式伺服器和資料庫伺服器。如果變電站數量小於30個，應用程式伺服器和資料庫伺服器可以合而為一。伺服器需要有固定的IP位址來接收各智慧網關主動發送的資料。
顯示層：使用者透過手機、平板、電腦等多種終端存取平台資訊。
4.平台功能
4.1.即時監控
點選配電線路可查看詳細用電數據，產生電力運轉報告，查詢各種電力參數、電壓、電流、功率、諧波等歷史數據及環境數據監控。
4.2.每月能源消耗報告
每月能耗報表可讓使用者依據總用電量、變電站名稱、變電站編號等查詢所管理站點的用電量，查詢跨距可設定為月。
4.3.現場監控
站點監控包括概覽、運作狀態、當日事件記錄、當日每小時用電曲線、用電概覽等。
4.4.變壓器狀態
變壓器狀態支援使用者查詢全站或某站的變壓器功率、負載率等運轉狀態數據，並支援依負載率、功率升序或降序排列。
4.5.電力運維
運維在使用者目前管理的變電站地圖上顯示位置和總量資訊。
4.6.電源分配圖
配電圖顯示所選變電站的配電資訊。配電圖顯示各電路的開關狀態、電流等運作狀態及訊息，支援電壓、電流、功率等詳細運作參數查詢。
4.7.視訊監控
視訊監控顯示目前即時畫面（視訊直播）。選擇某個變配電所，可以查看該變配電所的視訊訊息
變配電站。
4.8.電力運作報告
電力運轉報表顯示所選站內所選設備各迴路指定採集區間運轉參數的即時值和平均行統計以及電能表讀數。
4.9.故障警報
遙測、遙信警報（網頁、簡訊），可設定警報上下限，針對變電站運作環境（水浸、煙霧等）警報
4.10.工作管理
任務管理頁面可以發布巡檢或缺陷消除任務，查看巡檢或缺陷消除任務的狀態和完成情況，點擊查看任務可在資訊中查看具體巡檢
4.11.使用者報告
使用者報表頁面主要用於自動匯總所選變配電站一個月的運作數據，對變壓器負載、配電迴路用電量、功率因數、警報事件等進行統計分析，並列出該時段內的情況。檢查中發現的各類缺陷及其處理。
4.12.行動應用
APP支援電力操作和維護。手機APP支援「監控系統」、「設備檔案」、「待辦事項」、「檢驗記錄」、「缺陷記錄」、「文件管理」、「使用者報告」七大模組。主圖、需量、用電量、視訊、曲線、溫濕度、年比、季比、電能品質、各種事件警報查詢、設備檔案查詢、待辦事件處理、巡檢記錄查詢、使用者報告、文件管理等。
五、系統硬體配置
| 應用 | 模型 | 影像 | 功能 |
| 變電站運維雲平台 | AcrelCoud-1000 |  | 平台提供使用者檔案、用電資料監控、電能品質分析、用電分析、日、月、年能耗資料報告、異常事件警報與記錄、運作環境監控、設備維護、使用者報表、維運調度等功能齊全，支援多平台、多終端資料接入 |
| 閘道 | ANet-2E4SM |  | 4個RS485串口，光耦隔離，2個乙太網路接口，支援ModbusRtu、ModbusTCP、DL/T645-1997、DL/T645-2007、CJT188-2004、OPC UA、ModbusTCR（主、從）、104（主從）、建築能耗、SNMP、MQTT；（主模組）輸入電源：DC 12V~36V。支援4G擴充模組、485擴充模組。 |
| 擴充模組 ANet-485 | M485模組：4路光耦隔離RS485 | ||
| 擴充模組 ANet-M4G | M4G模組：支援4G全網路通信 | ||
| 中壓進線 | AM6-L |  | 三級過電流保護（含方向、低壓閉鎖）、過載保護、PT斷線警報、逆功率保護、三相一次性重合閘、低頻甩負載、同期偵測、合閘保護、斷路器失靈保護 |
| 中壓進線 | APM810 |  | 三相（I、U、kw、kvar、kwh、kvarh、Hz、cosΦ）、零序電流In；四象限電能，即時需量、電流電壓不平衡負載電流柱狀圖顯示；66種警報類型與外部事件（SOE），每組16個事件記錄，支援SD卡擴展記錄；2-63次諧波；2DI+2D0，RS485/Modbus；液晶顯示器; |
| APView500 |  | 相電壓和電流+零序電壓和零序電流、電壓和電流不平衡、有功和無功功率和電能、事件警報和故障記錄、諧波（電壓/電流63次諧波、63組間諧波、諧波相角） 、諧波含量率、諧波功率、諧波畸變率、K係數）、波動/閃變、電壓驟升、電壓暫降、電壓瞬變、電壓中斷、1024點波形取樣、觸發和定時記錄波形、波形即時顯示和故障波形查看，PODIF格式文件存儲，內存32G，16D0+22D1，通訊2RS485+1RS232+1GPS，3個以太網接口（+1個維護網口）+1個USB接口，支援U盤讀取數據，支援61850協定。 | |
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中壓 餵食器
中壓 餵食器 | AM6-L |  | 三級過電流保護（含方向、低壓閉鎖）、過載保護、PT斷線警報、逆功率保護、三相一次性重合閘、低頻甩負載、同期偵測、合閘保護、斷路器失靈保護 |
| APM810 |  | 三相（I、U、kw、kvar、kwh、kvarh、Hz、cosΦ）零序電流In；四象限電能；即時及需量、電流電壓不平衡度；負載電流柱狀圖顯示；66種警報型和外部事件（SOE），各16個事件記錄，支援SD卡擴充記錄；2-63次諧波；2DI+2D0 RS485/Modbus；LCD顯示 | |
| 中壓 餵食器 | AEM96 |  | 三相電參數U、I、P、Q、S、PF、F測量、總正反向有功電能統計、正反向無功電能統計；2-31次諧波與總諧波含量分析、分相諧波與基波電參數（電壓、電流、功率）；電流規格3X1.5(6)A，有功電能精度0.5S級，無功電能精度2級；工作溫度：-10℃~+55℃；相對濕度：≤ 95、無凝血 |
| 低的 電壓 出口 | AEM72 |  | 三相電參數U、I、P、Q、S、PF、F測量，正反向總有功電能統計，正反向無功電能統計；2-31次諧波與總諧波含量分析，低壓出線分相諧波及基波電參數（電壓、電流、功率）；電流規格3x1.5(6)A，有功電能精度0.5S級，無功電能精度2級 |
| 低的 電壓 出口 | ADW300 |  | 三相電參數U、I、P、Q、S、PF、F測量、有功電能測量（正反向）、四象限無功電能、總諧波含量、分數諧波含量（2次至31次） ；A、 B、C、N四路溫度測量，1路剩餘電流測量；支援RS485/LoRa/2G/4G/NB；LCD顯示；有功電能精度：0.5S級（建議用於改造專案） |
| 無線測溫 | ATE400 |  | 採用合金片固定，CT感應取電，啟動電流大於5A，測溫範圍-50~125℃，測量精度±1℃；空曠場所傳輸距離150米 |
| 空管600 |  | 兩種工作模式：終端和中繼。ATC600-Z為中繼透明傳輸。ATC600-Z到ATC600-C的傳輸距離為1000m。ATC600-C可接收ATE系列感測器、AHE等傳輸的數據，1路485，2個警報口 | |
| 環境溫度和濕度 | 世界HD |  | WHD溫濕度控制器產品主要用於中高壓開關櫃、接線盒環網櫃、箱式變壓器等設備內部溫濕度調節與控制。工作電源AC/DC85~265V，工作溫度：-40.0C~99.9C，工作濕度0RH~99RH |
| 水浸感應器 | RS-SJ-*-2 |  | 接觸式水浸感測器，監測變電站、電纜溝、控制室等場所積水狀況，工作電源：DC 10-30V，工作溫度：-20C+60℃，工作濕度：0%RH~80%RH，反應時間：1s，繼電器輸出：常開觸點。 |
| 相機 | CS-C5C-3B1WFR |  | 支援720P高畫質影像，最高支援解析度可達130萬像素（1280*960）。內建麥克風和揚聲器，具有雙向語音對講功能。支援螢石雲端網路服務，可透過手機、PC等終端進行遠端互動和視訊觀看。 |
| 煙霧感測器 | BRJ-307 |  | 光電式煙霧感測器：正電源（DC 12V）：+12V 繼電器輸出：常開觸點 |
| 存取控制 | MC-58(常開型) |  | 常開型，感應距離：30-50mm，材質：鋅合金，銀灰色電錶，乾接點輸出。 |
| 配套配件 | ARTU-K16 |  | 常開型，感應距離：30-50mm 材質：鋅合金，銀灰色電氣乾接點輸出 |
| KDYA-DG30-24K |  | 輸出直流24V；24V電源 |
六，結論
智慧變電站運維管理平台的應用，可以將現有的輸電維護模式轉變為遠端線上診斷實際運作情況並根據設備健康狀況進行針對性檢查，大大減少維運人員數量。進行現場繼電器保護裝置的運作、維護及巡檢頻次，提升設備精細化管理水準。繼電器保護遠端智慧運維技術的研究具有重要意義。
參考
[1] Acrel用戶變電所綜合自動化及維運解決方案。版本2020.05
[2] 企業微電網設計與應用手冊。版本2020.06
[3]王岩，智慧變電所運維技術研究[J]．通訊世界，2015（22）。
[4]張志強，變電所智慧運維管理平台研究。
發佈時間：2023年12月26日
