淺談智能配電房的自動化系統技術與應用

　　摘要：隨著現代化智能技術的發展，智能化監測系統被安裝于配電房，能夠達到對配電房內外環境與內部相關設備的運行狀態的整天監測，并在后方系統統一集成，這樣才能達到對不同監測數據的查找、剖析、預警和呈現，從而提升配電房的運行水平，維護內部各項設備的安全、平穩運行。文章分析了智能配電房的整體結構以及關鍵技術。

　　關鍵詞：智能配電房；結構；關鍵技術

　　0引言

　　配電房位于電力系統的尾部，主要負責電能的傳輸與配置，已經成為整個配網系統的樞紐，為了提高配電房的運行水平，掌握關鍵技術，現代化智能技術為配電房的運行、監測與管理提供了指導。

　　1智能配電房的整體結構

　　智能配電房主要是建立在強有力的智能電網之上，有智能化組織管理、智能化配電技術、智能化設備等作為堅強后盾，將通訊系統、安全保護系統充當安全保護體系，依托于智能化配電信息通訊平臺進行信息、數據的通訊與交流，借助智能配電房技術來維護平臺、智能電房等實施監控的系統，以此來向廣大的用電客戶等供應多元化、智能化的電力、電能，而且能夠維護其運行，達到系統與客戶間的各種交流、互動，從而確保供電服務質量，保證運行維護水平。智能配電房的整體結構如圖1所示。

圖1 智能配電房的整體結構

　　2智能配電房的關鍵技術

　　2.1配網自動化系統

　　2.1.1 10kV高壓部分

　　將環網柜實施三遙優化與升級，增設電動操作設備、電流、電壓互感器，而且增設自動化終端，主要負責收集來自于環網柜的各類關鍵信息，如電流信息、遙控信號等，設置通訊光纜，借助光纜以太網通訊模式來將信號傳輸到配網自動化主站體系。

　　2.1.2 380V低壓部分

　　低壓柜的各個進出線、母聯單元都設置智能化監控儀表，而且增設通訊管理設備，此設備能夠集中一切來自于智能監控儀表的數據信息，并將其傳輸到主站系統。

　　2.2視頻環境監控系統

　　智能環境監控系統主要包括站端、變電站端、主站。其中站端系統主要負責圍繞站內實施監測，具體是視頻監測、環境監控、安全監測、防火預測、智能化監控、門禁系統、SF6泄露警報等多種監測為一體，而且能夠采集來自于配電房的各類視頻、音頻、開關等信息，也能科學地編碼并存儲這些信息，也能傳輸信息，參照所編制的準則與規范來自動化聯動。變電站端系統網絡建立在電力綜合數據網之上，形成站端和主站間的通訊交流，主站系統能夠管轄分支區域配電房的一切電氣設備，受到來自于變電站的相關信號，以此來達到對各個區域主站用戶的服務，方便他們通過視頻、數據等獲得所需的信息咨詢，也能對應供應各類設備、環境信號等至省中心的主站系統。

　　2.2.1 動態的視頻監控

　　憑借視頻能掌控配電房中設備的狀態與信息。

　　2.2.2 環境數據監測

　　動態地對一切環境信息，如溫度、濕度、SF6濃度等加以采集，科學處理直至形成曲線與報表。

　　2.2.3 遠距離監控

　　上級主站憑借客戶端與瀏覽器能監控其所管轄配電房的攝像機，從而達到遙控云臺各個方位的變換，鏡頭的調節等，以此來控制門禁、照明等系統。

　　2.2.4 系統聯動

　　利用對講機來向值班員發出信號并打開門禁。同時，此系統還具有視頻回播功能，能夠動態存儲監控視頻，借助網絡來反復地回播視頻，從而方便意外事故的剖析與處理。

　　2.2.5 配置維護

　　管理者無需抵達設備所在地，則可以修正各項設備的參數、數據。

　　2.2.6 B/S方式訪問

　　MIS用戶可以借助此方式來對站端系統實施訪問，值班者也能參照對應的權限來調控站端系統。

　　2.3智能配電房防誤操作系統

　　智能防誤系統能夠呈現出供電系統的各個10 kV配網一切設備的相關信號，如電纜、環網柜、架空線、開關等，系統可以提供各項裝置的接線圖，工作人員可以借助防誤系統的主機，參照接線圖來實施模擬操作，防誤系統可以借助拓撲分析，利用各類設備的運行模式、狀態、電源點布局、系統地判斷模擬操作，如果達到了防誤規定，意味著合格，相反，會發出文字或聲響警報信號，要求用戶再次檢查操作是否規范，警告用戶再次核查操作內容，模擬預演終結則將形成正確的操作票，而且途徑紅外、無線相關模式來傳至電腦鑰匙，  此時，工作人員則可以結合提示來科學合理地操作設備，而且把操作數據動態回報給防誤系統。

　　2.4配電設備狀態監測系統

　　根據配網設備狀態在線監測技術水平現狀、實際應用程度、重要性等來本著以下原則來配設在線監測設備：①將在線監測設備在變壓器，包括油溫監測設備、噪音監測設備、震動監測設備等。②一些重要的電氣設備，如開關柜、電纜分支箱等則需要鎖定一些重要的節點處來對應增設溫度在線監測設備、濕度監測設備等。③在線監測設備安裝于配電室。主要負責監測SF6氣體濃度，配電室內的溫度、濕度、水位等。④在線監測設備配設于電纜通道。主要負責監測各種體系的濃度、通道的溫度與濕度等。此外，可以將在線監測設備配設于電纜線路、架空線路等，達到對這些線路的溫度等的動態監測。

　　2.5電能質量監測系統

　　為了達到對系統中電能質量的監測，應該借助下面的監測技術：可以獲取瞬態干擾的波形，要測出各次諧波的相關參數，如幅值、相位，要確保采樣，從中得到各次諧波的相關信號。借助快速傅里葉變換FFT,能夠控制采集速率。創建分析系統與自動化辨認系統，從而反饋出不同電能質量標準的特征以及跟隨時間浮動的規則。電能質量監測系統可以發揮下面的功能：采集并處理電能質量數據，分析并統計這些數據，科學查詢數據，對電能質量的參數以圖形展現出來，生成電能質量報表，并將相關的質量數據傳輸至上級監測中心。將電能質量監測終端配設于10 kV,低壓柜母線等，通過采集各類電流信號、電壓信號等來監測電能質量。

　　2.6纜溝的科學治理

　　電纜溝的監控。具體的監測對象是溫度監測、局部放電、護套環流監測、載流量估測等。電纜溝的環境監測，此系統可以圍繞纜溝中的溫度、火災、水體、井蓋、氣體濃度等加以監測，從而維護電纜的安全工作，從而保護檢修人員不受有害氣體的污染，也能確保纜溝中各項設備的安全、平穩運行，實際的纜溝內部環境監測則涵蓋溫度、濕度、水位高度、井蓋、有害氣體等多種項目的監測。

　　3安科瑞Acrel-2000E/B配電室綜合監控系統介紹及選型

　　3.1產品簡介

　　配電室綜合監控是整個電能管理系統中的一個重要環節。目前，配電室一般都采取無人值守，定時巡查制度，這樣既浪費人力物力也無法做到對配電室的環境和安全實時監控。而配電室的環境穩定可靠對變壓器等設備的正常運行至關重要。

　　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，自主研發了安科瑞配電室綜合監控系統，實現了智能開關柜運行監控、高壓開關柜帶電顯示、電流電壓等負載運行監控、母線測溫監測、電纜測溫監測、環境監測、有害氣體監測、安防監控、采暖通風、門禁、燈光、風機、空調控制等功能。實現動力環境各數據的檢測與設備控制，實現動力環境優化，避免運行環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，同時實現配電動力環境的分布式遠程管理。

　　3.2應用場所

　　變電所、配電室、機房、箱變。

3.3系統模塊

　　配電室綜合監控系統以智能控制為核心，通過物聯網技術的集成應用，實現配電室內環境的狀態監視和智能控制。以網絡通信為核心，完成站端視頻、環境數據以及安全防范等數據的采集和監控。

　　系統把環境、視頻、通風、照明、安全防范、消防、一次設備輔助監控等所有監控量在系統主界面上進行顯示和控制，避免各系統孤立顯示和控制。系統監控可提供視頻監控和圖表監控兩種監控模式。

3.4系統功能

　　3.4.1通信管理

　　安科瑞智能配電室綜合監控系統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、控制和數據的實時監測。

3.4.2實時監測

　　安科瑞智能配電室綜合監控系統人機界面友好，能夠顯示配電室設備的運行狀態，實時監測配電室環境參數信息，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。

3.4.3數據查詢

　　在人機界面中，可以直接查看配電室個設備的運行數據。

3.4.4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。

3.4.5運行報表

　　查詢配電室內設備的運行數據報表，包括日報表、月報表、年報表和查詢報表等。

3.4.6實時告警

　　安科瑞智能配電室綜合監控系統具有實時告警功能，系統能夠對配電室溫度、濕度、有害氣體、設備故障或通信故障等事件發出告警。告警方式如右圖所示：

3.4.7歷史事件查詢

　　安科瑞智能配電室綜合監控系統能夠對產生的所有事件記錄進行存儲和管理，方便用戶對系統事件和進行歷史追溯、查詢統計、事故分析。

3.4.8用戶權限管理

　　為保障系統安全穩定運行，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，為系統運行、維護、管理提供可靠的安全保障。

3.4.9網絡拓撲圖

　　安科瑞智能配電室綜合監控系統支持實時監視接入系統的各設備的通信狀態，能夠完整的顯示整個系統網絡結構。可在線診斷設備通信狀態，發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。

　　3.4.10遙控操作

　　安科瑞智能配電室綜合監控系統可以對整個配電系統范圍內的設備進行遠程遙控操作。

3.5 Acrel-2000E/B配電室綜合監控選型配置表

　　4結束語

　　智能配電房是伴隨著現代化智能技術應運而生的一種智能化配電系統，其中得益于多種智能化技術的支持，這些智能監控系統可以對智能配電房實施監督，并對相關的線路、設備等的運行狀態、模式等監測，從而達到配電房技術實現全新的發展。