如何實現(xiàn)**、智能的配電房運維

安科瑞華楠

【摘要】本文結(jié)合當今宏觀經(jīng)濟局勢與用戶側(cè)電力需求發(fā)展前景的趨勢研判，簡明闡述未來配電房運維的智能化發(fā)展趨勢并分析了傳統(tǒng)配電房運維中普遍存在的問題與缺陷。為了給用戶提供一個**、穩(wěn)定、經(jīng)濟、智能的配電房管理系統(tǒng)，解決配電房運維中存在的問題，我司提供了智慧電力運維管理云平臺方案，云平臺采用現(xiàn)代互聯(lián)網(wǎng)通信技術(shù)、云計算、大數(shù)據(jù)分析等流行技術(shù)開發(fā)。云平臺通過高算力邊緣計算網(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、標準化處理后以有線/無線的網(wǎng)絡(luò)傳輸模式上傳到云服務(wù)器統(tǒng)一存儲，并通過平臺實現(xiàn)對電能在線實時監(jiān)測、用能情況分析、設(shè)備的精益管理、任務(wù)的合理調(diào)度、月度報表展示等功能，以此來達到幫助用戶分析變電所運行環(huán)境，減少故障停電時間，保障電網(wǎng)穩(wěn)定供電與設(shè)備**運行的目的。

【關(guān)鍵詞】配電房運維；云平臺；邊緣計算網(wǎng)關(guān)；智能化；運維管理；

1引言

改革開放以來，中國全社會用電量伴隨經(jīng)濟社會發(fā)展實現(xiàn)了快速增長，用電總量位居世界前列，人均用電水平也實現(xiàn)了大幅跨越。十四五規(guī)劃將堅持供給側(cè)結(jié)構(gòu)性改革，堅持實施擴大內(nèi)需戰(zhàn)略，推動形成以國內(nèi)大循環(huán)為主體、國內(nèi)國際雙循環(huán)相互促使的新發(fā)展格局，同時，在近年來環(huán)保、資源等因素約束下，中國電能替代電量也呈逐年上升態(tài)勢，對全社會用電量產(chǎn)生了較大的拉動作用。種種跡象都在表明未來電力需求的不斷提升，為此，做好電力運維工作和維護好配電房設(shè)備的穩(wěn)定運行就顯得非常重要。

2市場現(xiàn)狀

隨著電力系統(tǒng)需求的不斷升級與政策的不斷優(yōu)化,為了提前消滅事故隱患,防止配電房事故發(fā)生,減少因此而造成的非計劃停電及電量損失,供電企業(yè)正在不斷規(guī)范加強監(jiān)測配電房內(nèi)的設(shè)備穩(wěn)定運行與用電檢查。而配電房的管理水平大多受制于客戶本身的電氣設(shè)備能力、生產(chǎn)過程需求或特殊保障需求,也需要質(zhì)量、服務(wù)及價格相匹配的力量來支撐,在開放的市場環(huán)境下?lián)碛信潆姺繖?quán)限的客戶的服務(wù)體驗（選擇度、滿意度）至關(guān)重要。目前,除了個別商業(yè)樓宇及大規(guī)模工商企業(yè)會有專門的維護電工值班之外,大部分工商企業(yè)受飛漲的人力成本影響,其配電房的**運維工作都十分薄弱,甚至有很多的用戶數(shù)年都未對其配電房進行過任何巡檢,**隱患叢生、設(shè)備損耗導(dǎo)致用電成本增加,同時也產(chǎn)生了各種**隱患。

為提高配電房的智能運維水平,實現(xiàn)智能運維、多端監(jiān)測、遠程控制、用電分析和異常告警等功能, 我司提供了配電房運維和智能運維平臺相結(jié)合的AcrelCloud-1000變電所運維云平臺方案。協(xié)助用戶監(jiān)測配電房內(nèi)的設(shè)備運行狀態(tài)、實現(xiàn)故障實時報警及無人值守,消滅人工運維盲區(qū),保障設(shè)備運行**,降低運維管理成本。同時,通過故障告警信息分析,結(jié)合遠程巡檢等工作流程及作業(yè)表單,一方面實現(xiàn)了故障及時感知、故障快速處理,另一方面實現(xiàn)了故障的提前預(yù)警,提高專變電房運維工作效率,并降低因故障停電造成的損失,實現(xiàn)了變配電房運行管理的專業(yè)化、智能化、可視化。

3安科瑞變電所運維云平臺整體方案

AcrelCloud-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**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、標準化處理后以有線/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**運行的目的。

AcrelCloud-1000變電所運維平臺采用分層分布式結(jié)構(gòu)進行設(shè)計，平臺可以部署在用戶購買的硬件服務(wù)器上，也可以部署在用戶租賃的云服務(wù)器（如阿里云、騰訊云、華為云等）。

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)界面。

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RS485總線接入現(xiàn)場智能網(wǎng)關(guān)RS485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)器要具備固定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)、當日事件記錄、當日逐時用電曲線、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。

運維界面

運維界面展示當前用戶管理的有關(guān)變電所在地圖上位置及總量信息。

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。

電力運行報表

電力運行報表顯示選定站所選定設(shè)備各回路指定采集間隔運行參數(shù)和電能抄表的實時值及、平均值行統(tǒng)計。

報警信息

對平臺所有報警信息進行分析。

任務(wù)管理

任務(wù)管理頁面可以發(fā)布巡檢或消缺任務(wù)，查看巡檢或消缺任務(wù)的狀態(tài)和完成情況，可以點擊查看任務(wù)查看具體的巡檢信息。

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、值、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。