摘要:智能配電房是配電網自動化的關鍵環(huán)節(jié)，通過對智能配電房的總體建設方案和具體
建設思路的分析，提出整合了SCADA(數(shù)據采集與監(jiān)視控制系統(tǒng))系統(tǒng)、安防系統(tǒng)、門禁系統(tǒng)、環(huán)境監(jiān)測系統(tǒng)以及一次設備狀態(tài)監(jiān)測管理系統(tǒng)的智能配電房建設方案。
關鍵詞:智能配電房；配電自動化；建設方案
0引言
近10年我國的配電自動化技術取得了長足進步，一開始就地控制(重合器、重合分段器、重合閘+自動配電開關)的FA(饋線自動化)，發(fā)展為通信及主站集中監(jiān)控和故障處理(配電SCADA+FA)的DA(配電自動化)、基于GIS離線配電管理的DMS(配電管理系統(tǒng))、實時DA與基于GIS配電管理相集成的DA／DMS等多種基本功能模式。配電自動化系統(tǒng)的完善和發(fā)展，在促進電力企業(yè)安全生產、安全供電、管理進步、客戶服務等方面，取得了較好的效果。
與此同時，配電自動化系統(tǒng)也存在很多問題，主要表現(xiàn)在以下方面：
(1)系統(tǒng)功能設計單一；
(2)系統(tǒng)集成中存在孤島，信息不能共享，使配電自動化系統(tǒng)難以發(fā)揮作用；
(3)設備選擇盲目求新，無法取得整體優(yōu)化的效果；
(4)系統(tǒng)結構設計缺乏統(tǒng)籌兼顧，從而影響應用效果；
(5)系統(tǒng)功能設計重系統(tǒng)、輕客戶，重技術、輕管理，重形式、輕實效，難以發(fā)揮應有的作用；
(6)設計缺乏長遠策略，造成系統(tǒng)開放性差，功能擴展難。
隨著社會經濟的發(fā)展，電力市場化的進程不斷深人，用戶對電能可靠性和質量的要求也在不斷提高，城區(qū)供電半徑也越來越短，配電房得到了廣泛應用。配電房自動化套用功能單一的“三遙"監(jiān)控和饋線自動化功能的建設模式，已難以滿足智能配電網自動化的發(fā)展要求。目前，配電站、配電房的運行環(huán)境、安防措施、門禁等系統(tǒng)，大都不能實時監(jiān)控，對安全生產來說存在一定風險。因此，特設計一種智能配電房，以有效整合電力系統(tǒng)的SCADA系統(tǒng)、安防系統(tǒng)、門禁系統(tǒng)、環(huán)境監(jiān)測系統(tǒng)以及一次設備狀態(tài)監(jiān)測管理系統(tǒng)，為安全、更智能的電力供應提供保障。
1 智能配電房總體建設方案
基于我國配電網設備基礎和配電網架構的現(xiàn)狀，規(guī)劃建設具有配電自動化水平的主干線路配電房，應充分考慮如下因素：
(1)主干線路配電房應合理分段，有效縮小故障停電范圍；
(2)主干線路開關支持遠方遙控操作，有效縮短主干線路故障處理時間；
(3)配電房自動化技術要避免系統(tǒng)功能設計單一，自動化系統(tǒng)、安防系統(tǒng)等孤島建設而使信息不能共享的問題；
(4)配電房自動化設備要具有較高的性價比、較實用的功能，并具有開放的系統(tǒng)集成功能；
(5)要充分考慮運行維護方便，減小設備體積，進行模塊化設計，便于具有通信和自動化基礎的人員維護管理，從而達到減員增效的目的；
(6)配電房自動化設備要支持設備狀態(tài)檢修的管理要求。
智能配電房建設集配電綜合主站、配電網監(jiān)控系統(tǒng)、安防系統(tǒng)、門禁系統(tǒng)、環(huán)境監(jiān)測系統(tǒng)、一次設備狀態(tài)監(jiān)測管理系統(tǒng)、通信系統(tǒng)和備用電源系統(tǒng)等八大系統(tǒng)功能于一體，系統(tǒng)考慮了智能配電網自動化發(fā)展要求，可有效實現(xiàn)配電網自愈和互動，縮短故障處理時間，提高設備運行管理水平。智能配電房主要功能如下：
(1)配電SCADA功能；
(2)支持主干網接地故障監(jiān)測，主站可以實現(xiàn)故障定位；大幅縮短故障處理時間。
(3)支持配網短路故障監(jiān)測，主站可以實現(xiàn)故障定位；
(4)支持配電房視頻監(jiān)控；
(5)支持配電房門禁管理；
(6)光纖通信主干點可支持其他通信方式接入；
(7)支持配電房環(huán)境監(jiān)測；
(8)支持除濕、風機等設備的智能控制；
(9)支持一次設備狀態(tài)監(jiān)測。
2智能配電房具體建設思路
智能配電房建設需考慮智能配電網自動化發(fā)展的要求，并能夠提高配電網設備使用的生命周期，實現(xiàn)對設備故障的提前預警，快速實現(xiàn)配電網故障定位，縮短故障處理時間，從而提高設備的運行管理水平。
2．1配電綜合主站
(1)建設配電SCADA系統(tǒng)。
(2)建設安防、門禁管理系統(tǒng)。
(3)建設環(huán)境監(jiān)測系統(tǒng)。
(4)建設一次設備狀態(tài)監(jiān)測管理系統(tǒng)。
2．2自動化通信系統(tǒng)
(1)通信組網采用EPON光纖通信方案。
(2)主干配電房作為光纖通信主干點，可支持其他通信方式接入。
(3)終端支持GPRS通信。
(4)通信支持圖像傳輸。
(5)終端支持RS485，Canbus總線等現(xiàn)場總線，可方便智能傳感器的接人和擴展。
(6)終端及主站支持以太網(Ethemet)接人技術，接人IP攝像機。
2．3配電網監(jiān)控
(1)實現(xiàn)配電網“遙測、遙信、遙控"功能。大幅縮短故障停電時間。
(2)實現(xiàn)遙控操作，減少運行人員操作次數(shù)，降低運行人員工作強度。
2．4配電房安防功能
(1)采用IP攝像機技術，取消DVR硬盤錄像，大幅降低建設成本，提高系統(tǒng)可靠性，減少維護工作量。
(2)實現(xiàn)站房開門時進入人員的拍照上傳，遠方遙視站房操作人員的操作、設備運行狀態(tài)，消防報警、水浸報警等異常情況的拍照上傳和遠方遙視等功能。
(3)IP攝像機通過以太網連接到光網絡單元(ONU)設備，采用EPON方案接入到主站；主站通過特定IP可以直接與攝像頭通信，進行視頻監(jiān)視與控制。由于IP攝像頭分配了對應的IP地址，當在主站對攝像頭進行實時視頻監(jiān)控時，不會影響主站與DTU終端的正常通信。
(4)DTU檢測到配電房門開信號、消防報警信號、水浸報警信號時，通過網絡向IP攝像頭發(fā)出抓拍等命令。
2．5配電房環(huán)境監(jiān)控功能
(1)監(jiān)測站房溫度、濕度。
(2)監(jiān)測站房煙感、水浸等傳感器信號。
(3)DTU根據采集到的配電房內溫濕度及對
應限值，自動控制配電房內的風機和除濕設備。
(4)DTU檢測到水浸信號、煙感信號等開關量變化時，產生SOE事件向主站報告。
2．6配電房門禁功能
(1)站房門口可安裝感應IC卡讀卡器，電子鎖采用通電開陰極鎖，配合門上的機械鎖使用，刷卡后門鎖自動打開，設備故障時可用鑰匙打開。
(2)門讀卡器可記錄運行人員巡查站房情況，便于運行管理。
(3)可實時監(jiān)測站房門的開啟狀態(tài)，當門鎖被異常開啟時(如外力破壞、門鎖故障)，終端將實
現(xiàn)現(xiàn)場報警(警號報警)并通過通信網絡向管理中心傳送報警信息。
(4)門禁系統(tǒng)可加強站房運行管理，便于對進入站房安裝調試的人員進行有效地管理，區(qū)分運行巡查人員和短時安裝調試人員的進人權限。
2．7開關柜等一次設備的狀態(tài)監(jiān)控功能
(1)監(jiān)測開關電纜頭溫度，預防電纜頭因接觸不良而發(fā)熱。
(2)監(jiān)測SF。開關的壓力接點信號，上傳SF。失壓報警信息。
(3)監(jiān)測配變油溫接點信號，上傳配變溫度越限信息。
(4)監(jiān)測開關柜內的溫度，自動控制開關柜內的加熱設備，以防止凝露。
(5)監(jiān)測開關分合閘次數(shù)。通過將開關分合閘輔助接點接入，實現(xiàn)每次開關分合閘動作時，自動統(tǒng)計動作次數(shù)。
(6)監(jiān)測開關分合閘時間。通過計算開關分合閘操作控制接點輸出至對應開關分合閘輔助接點返回的時間差，統(tǒng)計開關每次分合閘操作的時間。
(7)監(jiān)測開關開斷電流，通過統(tǒng)計開關分閘操作時的開斷電流，建立開關設備電磨損的基礎數(shù)據。
2．8數(shù)據發(fā)掘功能
(1)建立包括：溫度數(shù)據、投運時間、運行負荷、檢修記錄、事故記錄等在內的一次設備運行數(shù)據庫。
(2)利用一次設備監(jiān)測歷史數(shù)據統(tǒng)計，建立一次設備運行狀態(tài)監(jiān)測、一次設備故障早期判斷及一次設備失效模型。
3安科瑞配電室環(huán)境監(jiān)控系統(tǒng)的介紹與選型
3.1簡介
安科瑞電氣股份有限公司根據配電室實際情況，結合多年的變電站和配電室的運行管理經驗，自主研發(fā)了安科瑞配電室綜合監(jiān)控系統(tǒng)，實現(xiàn)了智能開關柜運行監(jiān)控、高壓開關柜帶電顯示、電流電壓等負載運行監(jiān)控、母線測溫監(jiān)測、電纜測溫監(jiān)測、環(huán)境監(jiān)測、有害氣體監(jiān)測、安防監(jiān)控、采暖通風、門禁、燈光、風機、除濕機、空調控制等功能。實現(xiàn)動力環(huán)境各數(shù)據的檢測與設備控制，實現(xiàn)動力環(huán)境優(yōu)化，避免運行環(huán)境的失控導致配電設備運行故障，保證維護人員安全，延長設備使用壽命，減少配電室粗放式管理導致成本過高，同時實現(xiàn)配電動力環(huán)境的分布式遠程管理。
3.2系統(tǒng)功能
3.2.1 通信管理
安科瑞智能配電室綜合監(jiān)控系統(tǒng)可以完成對整個配電室范圍內的通信設備進行管理、添加、刪除、控制和數(shù)據的實時監(jiān)測。
3.2.2實時監(jiān)測
安科瑞智能配電室綜合監(jiān)控系統(tǒng)人機界面友好，能夠顯示配電室設備的運行狀態(tài)，實時監(jiān)測配電室環(huán)境參數(shù)信息，如視頻、溫度、濕度、漏水/水浸、水位、有害氣體和電參量等。實時顯示有關故障、告警等信息。
3.2.3 數(shù)據查詢
在人機界面中，可以直接查看配電室個設備的運行數(shù)據。
3.2.4曲線查詢
在曲線查詢界面，可以直接查看遙測參量曲線，包括溫度、濕度、水位、有害氣體、電壓、電流等曲線。
3.2.5運行報表
查詢配電室內設備的運行數(shù)據報表，包括日報表、月報表、年報表和查詢報表等。
3.2.6實時告警
科瑞智能配電室綜合監(jiān)控系統(tǒng)具有實時告警功能，系統(tǒng)能夠對配電室溫度、濕度、有害氣體、設備故障或通信故障等事件發(fā)出告警。告警如右圖所示：
3.2.7 歷史事件查詢
安科瑞智能配電室綜合監(jiān)控系統(tǒng)能夠對產生的所有事件記錄進行存儲和管理，方便用戶對系統(tǒng)事件和進行歷史追溯、查詢統(tǒng)計、事故分析。
3.2.8 用戶權限管理
為保障系統(tǒng)安全穩(wěn)定運行，設置了用戶權限管理功能。通過用戶權限管理能夠防止未經授權的操作（如遙控的操作，數(shù)據庫修改等）。可以定義不同級別用戶的登錄名、密碼及操作權限，為系統(tǒng)運行、維護、管理提供可靠的安全保障。
3.2.9網絡拓撲圖
安科瑞智能配電室綜合監(jiān)控系統(tǒng)支持實時監(jiān)視接入系統(tǒng)的各設備的通信狀態(tài)，能夠完整的顯示整個系統(tǒng)網絡結構。可在線診斷設備通信狀態(tài)，發(fā)生網絡異常時能自動在界面上顯示故障設備或元件及其故障部位。
3.2.10遙控操作
安科瑞智能配電室綜合監(jiān)控系統(tǒng)可以對整個配電系統(tǒng)范圍內的設備進行遠程遙控操作。
3.3Acrel-2000E/B配電室環(huán)境監(jiān)控系統(tǒng)推薦配置選型
4結束語
智能配電房系統(tǒng)有效地整合了電力系統(tǒng)的SCADA系統(tǒng)、安防系統(tǒng)、門禁系統(tǒng)、環(huán)境監(jiān)測系統(tǒng)及一次設備狀態(tài)監(jiān)測管理系統(tǒng)。其建設為實現(xiàn)更加智能和更高質量的電力供應提供了可靠的實驗平臺和理論探索。
產品型號：Acrel-1000
更新時間：2024-10-27
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