10kV變電所一體化運維管理研究
安科瑞 王晶淼
摘要：變電站是電力系統(tǒng)的重要組成部分，在各級電網(wǎng)中起著舉足輕重的作用。它在整個電網(wǎng)中發(fā)揮著電能的傳輸和分配作用。因此變電站的運行維護以及管理工作好壞在很大程度上影響了電力系統(tǒng)的安全穩(wěn)定運行，對當(dāng)?shù)亟?jīng)濟建設(shè)和人們的生產(chǎn)生活有著很大的影響。安科瑞推出變電所運維云平臺，關(guān)注解決智能運維相關(guān)難題,運用物聯(lián)網(wǎng)和信息技術(shù),開發(fā)了一套對變配電站進行智能化運維管理的系統(tǒng)，其對變配電站的電氣設(shè)備、環(huán)境狀況進行不間斷的智能監(jiān)控與故障預(yù)警，實現(xiàn)在線監(jiān)測、遠程管理、用能分析、運維調(diào)度、聯(lián)動控制和月度報告等功能，為用戶提供變配電站智能化運維管理系統(tǒng)方案。
關(guān)鍵詞：變電站管理；安全管理；智能運維；云平臺；二次設(shè)備
1引言
近些年伴隨信息化技術(shù)的持續(xù)發(fā)展，10kV 配電系 統(tǒng)的應(yīng)用價值也在不斷提高，在一體化運維工作方面的 普及程度以及應(yīng)用重要性也隨之提升。在一體化運維工作當(dāng)中，合理應(yīng)用自動化系統(tǒng)不僅可以提高運維的工作效率，同時還能提高信息記錄的功能，這也是顯著節(jié)省人力成本，實現(xiàn)對電力設(shè)備在線運維，并及時發(fā)現(xiàn)電力設(shè)備存在的故障問題。對此，探討10kV 配電自動化設(shè)備與一體化運維模式具備顯著的現(xiàn)實意義。
變電站在自動化發(fā)展過程中，逐漸應(yīng)用了一些先進的設(shè)備，但是因為配電網(wǎng)節(jié)點比較多，而且大多分布于郊區(qū)，建設(shè)環(huán)境也比較惡劣，難以進行改造。因此，在進行建設(shè)的過程中，需要從設(shè)備的維護和調(diào)試來進行開發(fā)，通過統(tǒng)一的開發(fā)平臺運維變電所來實現(xiàn)更好的運行模式。
2 模式分析
一體化運維模式的運用必然需要有多部門協(xié)同實現(xiàn)。在具體工作時管理部門要及時對系統(tǒng)、設(shè)備的運行情況進行監(jiān)督，做好資源的分配管理，總結(jié)事故的發(fā)生原因以及處理方式。系統(tǒng)運維部門負責(zé)對配電網(wǎng)絡(luò)的自動化系統(tǒng)的運行與維護進行管理，技術(shù)人員則須按照相關(guān)的規(guī)定，完成對設(shè)備的檢修與維護工作。設(shè)備運維部門須維護設(shè)備運行的正常性，及時處理設(shè)備的故障。一體化運維模式需要求多部門的參與，并從多個方面進行運行維護，保障設(shè)備工作的可靠性與穩(wěn)定性。
3 安科瑞變電所運維云平臺整體方案
-1000變電所運維云平臺，利用現(xiàn)代互聯(lián)網(wǎng)通信技術(shù)、云計算、大數(shù)據(jù)分析等多種信息化手段和綜合管理策略為用戶提供安全的變電所線上線下運維監(jiān)控服務(wù)。
平臺使用高算力邊緣計算網(wǎng)關(guān)將智能儀表與傳感器采集的數(shù)據(jù)進行統(tǒng)一化、標(biāo)準(zhǔn)化處理后以有線/無線的網(wǎng)絡(luò)傳輸模式上傳到云服務(wù)器統(tǒng)一存儲。通過平臺提供的電能實時監(jiān)測、用能情況分析、設(shè)備精益管理、任務(wù)運維調(diào)度、月度報表展示、環(huán)境視頻監(jiān)控等功能，可協(xié)助用戶達到分析變電所運行環(huán)境、減少故障停電時間、保障電網(wǎng)穩(wěn)定供電與設(shè)備安全運行的目的。
-1000變電所運維平臺采用分層分布式結(jié)構(gòu)進行設(shè)計，系統(tǒng)拓撲結(jié)構(gòu)如下：
變配電室裝設(shè)一套智能網(wǎng)關(guān)，采集變電室智能設(shè)備的數(shù)據(jù)，經(jīng)過協(xié)議轉(zhuǎn)換、壓縮加密后定時上傳或觸發(fā)式上傳平臺，平臺可完成對變配電室內(nèi)所有智能設(shè)備完成數(shù)據(jù)交換，能實時監(jiān)測變電站內(nèi)變壓器、斷路器等重要運行設(shè)備的運行狀態(tài)；實時監(jiān)測變配電室內(nèi)各回路的運行數(shù)據(jù)及環(huán)境溫度等數(shù)字量；通訊管理單元與廠內(nèi)局域網(wǎng)連接，把數(shù)據(jù)傳至數(shù)據(jù)中心。
系統(tǒng)可分為四層：即感知層、傳輸層、應(yīng)用層和展示層。
感知層：包含變電所安裝的多功能儀表、溫濕度監(jiān)測裝置、攝像頭、開關(guān)量采集裝置等。除攝像頭外，其它設(shè)備通過總線接入現(xiàn)場智能網(wǎng)關(guān)端口。
傳輸層：包含現(xiàn)場智能網(wǎng)關(guān)和交換機等設(shè)備。智能網(wǎng)關(guān)主動采集現(xiàn)場設(shè)備層設(shè)備的數(shù)據(jù)，并可進行規(guī)約轉(zhuǎn)換，數(shù)據(jù)存儲，并通過交換機把數(shù)據(jù)上傳至指定的服務(wù)器端口，網(wǎng)絡(luò)故障時數(shù)據(jù)可存儲在本地，待網(wǎng)絡(luò)恢復(fù)時從中斷的位置繼續(xù)上傳數(shù)據(jù)，保證服務(wù)器端數(shù)據(jù)不丟失。
應(yīng)用層：包含應(yīng)用服務(wù)器和數(shù)據(jù)庫服務(wù)器，若變電所數(shù)量小于30個則應(yīng)用服務(wù)器和數(shù)據(jù)庫服務(wù)器可以合一配置。服務(wù)器須具備固定IP地址，以接收各智能網(wǎng)關(guān)主動傳送過來的數(shù)據(jù)。
展示層：用戶通過手機、平板、電腦等多終端的方式訪問平臺信息。
4 核心功能
用能月報
用能月報支持用戶按總用電量、變電站名稱、變電站編號等查詢所管理站所的用電量，查詢跨度為月。
站點監(jiān)測
站點監(jiān)測包括概況、運行狀態(tài)、當(dāng)日事件記錄、當(dāng)日逐時用電曲線、用電概況。
變壓器狀態(tài)
變壓器狀態(tài)支持用戶查詢所有或某個站所的變壓器功率、負荷率、等運行狀態(tài)數(shù)據(jù)，支持按負荷率、功率等升、降序排名。
運維中心
運維中心展示當(dāng)前用戶管理的有關(guān)變電所在地圖上的位置及總量信息。
配電圖
配電圖展示被選中的變電所的配電信息，配電圖顯示各回路的開關(guān)狀態(tài)、電流等運行狀態(tài)及信息，支持電壓、電流、功率等詳細運行參數(shù)查詢。
視頻監(jiān)控
視頻監(jiān)控展示了當(dāng)前實時畫面（視頻直播），選中某一個變配電站，即可查看該變配電站內(nèi)視頻信息。
用戶報告
用戶報告頁面主要用于對選定的變配電站自動匯總一個月的運行數(shù)據(jù)，對變壓器負荷、配電回路用電量、功率因數(shù)、報警事件等進行統(tǒng)計分析，并列出在該周期內(nèi)巡檢時發(fā)現(xiàn)的各類缺陷及處理情況。
APP監(jiān)測
電力運維手機支持“監(jiān)控系統(tǒng)”、“設(shè)備檔案”、“待辦事項”、“巡檢記錄”、“缺陷記錄”、“文檔管理”和“用戶報告”七大模塊，支持一次圖、需量、用電量、視頻、曲線、溫濕度、同比、環(huán)比、電能質(zhì)量、各種事件報警查詢，設(shè)備檔案查詢、待辦事件處理、巡檢記錄查詢、用戶報告、文檔管理等。
5.適用產(chǎn)品
