一、總體目標
按照客戶對10kV配電室智能化建設(shè)的要求,為進一步健全配電狀態(tài)感知網(wǎng)絡(luò)、提升感知能力,支撐對電力用戶供配電設(shè)施高質(zhì)量、高效率地進行運行維護,山東同天電子有限公司根據(jù)其技術(shù)優(yōu)勢、產(chǎn)品優(yōu)勢及實施經(jīng)驗制訂本技術(shù)方案。
(一)健全配電狀態(tài)感知網(wǎng)絡(luò)
通過智能終端接入現(xiàn)有10kV配電室變壓器溫控儀、低壓進出線開關(guān)柜監(jiān)測儀表、無功補償裝置等設(shè)備信息,以及新增煙霧、溫濕度、電纜測溫、SF6氣體、門禁、水浸、視頻及低壓感知終端等各類傳感器,實現(xiàn)對配電側(cè)各關(guān)鍵節(jié)點電氣量、狀態(tài)量、環(huán)境量狀態(tài)全感知。
(二)深化配網(wǎng)故障研判與快速配搶
發(fā)揮智能終端邊緣就地計算優(yōu)勢,應(yīng)用低壓感知終端(LTU)監(jiān)測分支開關(guān)狀態(tài),實現(xiàn)對配電線路停電等故障類型研判及停電影響范圍分析;主動派發(fā)搶修工單,并實現(xiàn)派單、接單、處置、回單、評價全流程管控,通過APP、短信或微信等渠道,將停電信息通知到用戶和臺區(qū)經(jīng)理,提升故障搶修響應(yīng)速度。
(三)實現(xiàn)狀態(tài)評價與主動檢修
通過配電網(wǎng)及低壓設(shè)備的基礎(chǔ)信息、故障歷史情況及實時運行數(shù)據(jù)等進行綜合分析,建立狀態(tài)評價模型,實現(xiàn)狀態(tài)在線評價。通過智能終端實時監(jiān)測配電設(shè)備重過載、三相不平衡、功率因數(shù)不達標、電壓越限、環(huán)境溫濕度、電纜溫度等異常工況監(jiān)測,主動派發(fā)運檢任務(wù)單,采取變壓器調(diào)分接頭、設(shè)備更換、用戶調(diào)相等措施消除運行隱患,通過運維手段和工程手段協(xié)同配合治理,實現(xiàn)主動運檢、超前服務(wù)。
(四)推進配網(wǎng)可開放容量計算分析應(yīng)用
結(jié)合10kV線路及配變等設(shè)備可開放容量計算規(guī)則,開發(fā)部署可開放容量計算分析功能,并具備將計算結(jié)果同步至供電服務(wù)指揮系統(tǒng)、營銷業(yè)務(wù)應(yīng)用、95598業(yè)務(wù)支持系統(tǒng)的應(yīng)用接口。
二、實施方案
現(xiàn)場部署部分產(chǎn)品架構(gòu)圖如下:
2.1 電氣設(shè)備監(jiān)測子系統(tǒng)
(1)監(jiān)測內(nèi)容
開關(guān)柜診斷監(jiān)測,實時在線監(jiān)測低壓400V進出線、無功補償柜、電纜分支箱線、用戶總表進戶線電流、電壓、導(dǎo)線溫度監(jiān)測;
監(jiān)測到線路停電事件或者溫度過高信號,實時發(fā)送信息,并第一時間將信號發(fā)送到監(jiān)控主機;
提供歷時曲線功能,監(jiān)視線路負荷的變化,為線路擴容及提前預(yù)警線路超負荷運行提供數(shù)據(jù)依據(jù)。
(2)監(jiān)測實現(xiàn)
方案一:配電室開關(guān)柜多功能儀表具備采集和通信功能,匯集多功能儀表485線給智能通信管理終端,再通過4G傳輸給主站系統(tǒng)??蓪崿F(xiàn)采集線路的三相電壓、三相電流等電氣量數(shù)據(jù)。
在低壓進出線電纜觸頭安裝無線測溫傳感器,通過LoRa傳送給匯集單元,匯集單元通過485給智能通信管理終端,再通過4G傳輸給主站系統(tǒng)。
方案二:配電室開關(guān)柜多功能儀表不具備采集和通信功能,在低壓開關(guān)柜進線新增用能監(jiān)測終端(ETU),在低壓開關(guān)柜出線新增低壓感知終端(LTU),感知終端采集電壓、電流、溫度等數(shù)據(jù)通過LoRa傳送到用能監(jiān)測終端,用能監(jiān)測終端通過4G傳輸給主站系統(tǒng)。
(3)監(jiān)測界面
2.2 環(huán)境監(jiān)控子系統(tǒng)
為了解配電室內(nèi)各個區(qū)間的實時環(huán)境數(shù)據(jù),在配電站室的各個站室區(qū)間部署溫濕度、煙感、水浸、有害氣體等傳感器。為了提高系統(tǒng)傳輸可靠性,以及現(xiàn)場布線的方便性,采用分布式設(shè)計,各傳感器單元通過LoRa無線通信方式接入數(shù)據(jù)采集器,采集器通過485傳輸給智能通信管理終端,通信管理終端通過4G傳輸數(shù)據(jù)到主站系統(tǒng),減少接線,便于實施。
2.2.1 溫濕度監(jiān)測
(1)監(jiān)測內(nèi)容
實時準確的監(jiān)測配電室內(nèi)重要場所或者重要設(shè)備工作環(huán)境的溫度、濕度;
當溫度或濕度超限告警,該項狀態(tài)會變紅色,同時產(chǎn)生報警信號,并第一時間將信號發(fā)送到監(jiān)控主機;
可通過動態(tài)的電子地圖,實時監(jiān)測處于不同空間位置的溫濕度的真實值;
實時曲線:通過動態(tài)曲線對配電室的溫濕度的趨勢進行估測,并且動態(tài)曲線可以打印;
歷史曲線:通過歷史曲線記錄配電室溫濕度,可以查詢歷史曲線和歷史數(shù)據(jù)。
(2)監(jiān)測實現(xiàn)
實現(xiàn)說明:將溫濕度傳感器通過LoRa無線通信方式接入數(shù)據(jù)采集器,采集器通過485傳輸給智能通信管理終端,通信管理終端通過4G傳輸數(shù)據(jù)到主站系統(tǒng)。
2.2.2 水浸監(jiān)測
(1)監(jiān)測內(nèi)容
實時準確的監(jiān)測配電室的空調(diào)下方、門、窗等易漏水的區(qū)域的水浸信息;
可根據(jù)實際監(jiān)測場所,設(shè)置告警的靈敏度;
當水浸傳感器發(fā)生告警,該項狀態(tài)會變紅色,同時產(chǎn)生報警信號,并第一時間將信號發(fā)送到監(jiān)控主機;
可通過動態(tài)的電子地圖,實時監(jiān)測漏水的位置。
(2)監(jiān)測實現(xiàn)
實現(xiàn)說明:在配電室的空調(diào)下方或門、窗周圍鋪設(shè)漏水感應(yīng)線,將感應(yīng)線接到漏水傳感器上,傳感器通過無線LoRa傳送給數(shù)據(jù)采集器。這樣當漏水感應(yīng)線檢測到有水時,系統(tǒng)會立即報警并通知配電室管理人員。
2.2.3 SF6監(jiān)測
(1)監(jiān)測內(nèi)容
實時準確的監(jiān)測配電室內(nèi)的SF6含量;
當SF6超限告警,該項狀態(tài)會變紅色,同時產(chǎn)生報警信號,并第一時間將信號發(fā)送到監(jiān)控主機;
可通過動態(tài)的電子地圖,實時監(jiān)測處于不同空間位置的SF6的真實值;
實時曲線:通過動態(tài)曲線對SF6的趨勢進行估測,并且動態(tài)曲線可以打??;
歷史曲線:通過歷史曲線記錄配電室的SF6信息,可以查詢歷史曲線和歷史數(shù)據(jù)。
(2)監(jiān)測實現(xiàn)
實現(xiàn)說明:將SF6傳感器RS485信號,通過網(wǎng)線引出接到匯集單元主機的傳感器接口上,設(shè)備可以設(shè)置地址碼,在多個傳感器之間用8芯網(wǎng)線串接,再與匯集單元主機的傳感器接口連接,系統(tǒng)通過傳感器不同的地址碼來區(qū)別不同位置的傳感器。
2.2.4 電纜溝水位監(jiān)測
(1)監(jiān)測內(nèi)容
實時準確的監(jiān)測配電室電纜溝低洼處的水位值;
當水位值超限告警,該項狀態(tài)會變紅色,同時產(chǎn)生報警信號,并第一時間將信號發(fā)送到監(jiān)控主機;
通過動態(tài)的電子地圖,實時監(jiān)測處于不同空間位置的水位值的真實值;
實時曲線:通過動態(tài)曲線對站房水位值的趨勢進行估測。
(2)監(jiān)測實現(xiàn)
實現(xiàn)說明:將液位探頭安裝在電纜溝低洼處,液位探頭將處理后的通訊信號通過網(wǎng)線引出接到監(jiān)控主機的傳感器接口上。在多個探頭之間用8芯網(wǎng)線串接,再與監(jiān)控主機的傳感器接口連接。
2.2.5 煙霧監(jiān)測
(1)監(jiān)測內(nèi)容
實時監(jiān)測配電室內(nèi)煙霧的報警信號;
當煙霧傳感器發(fā)生告警,該項狀態(tài)會變紅色,同時產(chǎn)生報警信號,并第一時間將信號發(fā)送到監(jiān)控主機;
通過動態(tài)的電子地圖,實時監(jiān)測煙霧的報警位置;
(2)監(jiān)測實現(xiàn)
實現(xiàn)說明:在天花板上布置煙霧傳感器,通過無線通訊連接到站房數(shù)據(jù)采集器,當配電室內(nèi)出現(xiàn)火警時,系統(tǒng)會立即報警,并第一時間將信號發(fā)送到監(jiān)控主機。
2.2.6 紅外門禁監(jiān)測
(1)監(jiān)測內(nèi)容
實時監(jiān)測人員進入房間的報警;
當紅外傳感器發(fā)生告警,該項狀態(tài)會變紅色,同時產(chǎn)生報警信號,并第一時間將信號發(fā)送到監(jiān)控主機;
通過動態(tài)的電子地圖,實時監(jiān)測紅外傳感器具體的報警位置。
(2)監(jiān)測實現(xiàn)
實現(xiàn)說明:在配電室進入的門的斜對面安裝紅外傳感器,再將紅外傳感器的輸出信號接到站房監(jiān)控主機。這樣當紅外監(jiān)測到有人進入時,系統(tǒng)會立即報警。
2.3 視頻監(jiān)測子系統(tǒng)
(1)監(jiān)測內(nèi)容
實時監(jiān)視變/配電房圖像,支持視頻多畫面瀏覽、錄像回放、視頻控制、設(shè)備聯(lián)動于一體;
實時存儲、查看錄像文件,錄像時段也可以由用戶自行設(shè)定,任意一路視頻均可實現(xiàn)遠程傳輸。
(2)監(jiān)測實現(xiàn)
實現(xiàn)說明:采用網(wǎng)絡(luò)型視頻攝像機,接入到現(xiàn)場交換機上,視頻數(shù)據(jù)通過網(wǎng)絡(luò)方式發(fā)送到監(jiān)控中心的NVR存儲設(shè)備,監(jiān)控平臺通過網(wǎng)絡(luò)獲取視頻攝像機或NVR的圖像數(shù)據(jù),并無縫嵌入到監(jiān)控平臺界面上,實現(xiàn)視頻和動力環(huán)境監(jiān)控系統(tǒng)在同一個平臺同時監(jiān)控。