智能化电力运维系统 AcrelCloud-1000 实时监测故障报警巡检抢修

安科瑞 马香霞

一 背景

　　按照电网公司的统计，10kV及以上供电电压等级的工商业用户有200万户以上，此类“用户侧变配电所”产权归电力用户所有（工商企业、住宅小区、学校、医院等），虽然数量众多，但是日常的运行维护工作比较传统，普遍存在以下痛点：

　　人工成本高：人工巡视、纸质记录、电话沟通，缺乏智能化的手段。

　　工作效率低：巡视频率低、巡检任务无法定位、巡检过程不标准规范、巡检缺陷缺乏闭环跟踪。

　　安全隐患：有些用电单位无维护电工、无法即时排查电气隐患、隐蔽工程隐患检查难等难题。

　　抢修时间长：变电所设备种类较多，在分布上也比较分散，无法即时识别和定位故障信息，需要用户通知后到现场确认。

　　运行大数据缺少分析：有些用户未有数据汇总分析平台，甚至未安装电力仪表导致运维人员对现场电力参数信息不了解，无法确定电力系统是否正常运行。

　　二 应用场所

　　售电企业；集团/物业；运维企业；泛在电力物联网。

　　三 平台架构

　　我司的运维平台综合运用综合保护装置、多功能电力仪表、母排及线缆测温装置、 变压器温控仪、视频摄像头、水浸烟雾、温湿度、门磁等多种传感器统一接入变电所现场的边缘计算网关，经边缘计算网关将数据封装、压缩、加密后上传至云平台。实时集中监测所有变电所用电情况、统一调度运维巡检安排，线上线下联动；实现用户侧变配电所的24小时无人值守，监测各配电回路运行状态，即时定位故障，降低安全风险。通过手机APP下发运维任务到人员手机上，并通过GPS跟踪运维执行过程。将企业集团/高等院校内广泛分布的变电所集中统一管理，提高运维效率、提高故障响应速度，即时发现运行缺陷并做消缺处理。为售电企业提供电能集抄服务，即时掌握用户用电量情况，避免偏差考核；响应泛在电力物联网的政策，增加客户粘性，为后期的增值服务开展做准备。

　　四 变电所运维平台功能

　　1 综合看板

　　通过综合看板可整体了解平台的运行情况，并预设多个模板供用户选择，是平台对外展示的窗口和集中控制中心。

　　2 电力监测

　　通过矢量配电图实时监测变电所用电情况，画面响应遥信变位、遥测越限报警，点击某个配电回路后可以查询该配电回路的各类详细用电参数，包括实时值、小值、大值、平均值。

　　3 环境监测

　　实时监测变电所的运行环境，包括环境温湿度、水浸、门磁、烟感、线缆温度等，并可实现视频监视和录像回放。

　　4 故障报警

　　可配置遥信变位报警（水浸、烟雾、门磁、开关跳闸等）、遥测越限报警（过压、欠压、过流、线缆温度过高、绕组温度过高等）、运行报警（仪表离线、网关离线等），并将接收到的报警通过短信、网页推送，报警上下限可根据现场情况灵活配置。

　　5 能效分析

　　按照配电回路、区域、部门、分项（照明、空调、动力等）统计每时、每天、每月、每年用电数据，并进行同环比分析；按尖、峰、平、谷统计各配电回路的用电量及用电金额；按月统计每个回路的需量及发生值，为需量申报提供依据。

　　6 设备档案

　　系统可配置每个变电所内变压器、进线柜、出线柜、计量柜、高压电缆等设备信息，记录设备的厂家、型号、投运日期等，并可通过报表统计近期需要保养或更换的设备。

　　7 巡检消缺

　　通过系统编制巡检计划，并将计划下发到巡检人员手机上，巡检人员在变电所现场根据巡检要求执行巡检任务，如果在巡检过程中发现缺陷，可记录缺陷并在系统中生成消缺任务。

　　五 系统选型

　　AM5SE系列微机综合保护装置

　　1. 功能简介：

　　保护功能：主变差动保护功能、主变后备保护、三段式过流带方向带电压闭锁、三段式过流、零序电流保护、过电压、低电压保护、大功率电机保护、高压电动机综合保护、PT并列功能、非电量保护、并网逆功率保护、检同期功能；

　　测量功能：保护电流、测量电流、零序电流、母线电压、零序电压4-20MA输出、直流测量；

　　通讯功能：提供RS485通讯接口，RS232维护接口，IRIG-B对时接口、USB升级接口，RJ45网口接口；

　　故障录波功能：保护动作时触发录波，可以记录故障前8个周波后四个周波的数据；

　　控制回路：自带操作回路，防跳功能；

　　GPS校时功能：提供时钟同步接口，接收GPS校时信号。

　　2. 应用

　　35kV及以下电压等级的变配电站及设备的保护测控功能，至少包括35kV进线/主变压器（一般容量2000kVA以上）/PT/母联、10kV进线/馈线/配电变压器（一般容量2000kVA以下）/高压电动机/高压电容器/母联/PT等设备的保护和自动控制功能。

　　ASD300系列智能操控装置

　　功能

　　一次动态模拟图指示及自检带电显示、闭锁及自检；

　　核相、强制加热、强制照明；

　　语音防误提示；

　　人体感应及柜内照明、已带电语音播报；

　　分合闸、远方就地、储能转换开关；

　　分合闸回路完好指示/电压测量；

　　预分预合闪光指示；

　　断路器分合次数统计；

　　RS485串行通讯接口；

　　开关柜节点无线测温；

　　全电参量测量U，I，P，Q，f，PF，Ep，Eq。

　　APM810系列多功能电力仪表

　　功能

　　准确度等级：有功电能0.5S级，无功电能2级；

　　测量功能：三相电压、三相电流、分相及总有功功率、分相及总无功功率、分相及总视在功率、分相及总功率因数、频率、需量；

　　电能计量：分相及总双向电能、四象限无功电能；

　　电能质量监测：2-63次分次谐波、总（奇、偶）谐波测量、电压波峰系数、电话波峰因子、电流K系数测量；

　　输入输出：2路开关量输出（选配MD82模块可扩至8路）；

　　及2路开关量输入（选配MD82模块可扩至26路），开关量输出；

　　可配置为报警输出或远程，DO用作报警输出时可自由关联报警内容；

　　SD卡存储功能：用于电参量、电能、谐波等数据定时存储，波形存储等功能。

　　ADW300无线智能仪表

　　功能

　　测量功能：三相电流、电压、功率、频率、总正反向有功电能统计、总正反向无功电能统计；

　　电能质量：电压、电流不平衡度，电压、电流总谐波及2-31分次谐波；

　　需量：电流、功率需量及实时电流，功率需量；

　　准确级精度：0.5s级 ADW300外置互感器型1级；

　　电流信号规格：100A输入 ，经互感器输入，5A二次互感接入；

　　通讯方式：RS485、 LORA无线通讯、NB-IOT无线通讯、4G无线通讯。

　　六 现场应用照片

　　七 平台价值

　　为电力运维企业提供线上运维服务平台，实时集中监测所有变电所用电情况、统一调度运维巡检安排，线上线下联动。

　　将企业集团/高等院校内广泛分布的变电所集中统一管理，提高运维效率、提高故障响应速度；

　　响应泛在电力物联网的政策，增加客户粘性，为后期的增值服务开展做准备；

　　为售电企业提供电能集抄服务，即时掌握用户用电量情况，避免偏差考核。