淺談用戶側老舊配電室的智能化升級改造應用
發布時間：2021-11-23瀏覽次數：1280返回列表
易允恒
安科瑞電氣股份有限公司 上海嘉定 201801
摘 要：目前，用戶側老舊配電室的運行管理大多停留在抄表值班的運行管理狀態，無法實時掌握用電負荷情況，對能耗和碳排放無法實施有效地控制與管理。對老舊設備的維修及大修也只能按運行時間進行。隨著運行人員的人力成本不斷上升，建立智能化變配電室勢在必行。但考慮換全部設備的成本，在原有設備的基礎上進行升級改造是目前大多用戶變配電室能接受的方案。從一個實際改造升級的案例入手，詳細分析了老舊配電室升級改造的步驟及注意事項，對類似案例提供了一個很好的參考。
關鍵詞：配電室智能化；升級改造
1 老舊配電室升級改造的必要性
配電室的主要用途有電力中轉、電力控制和繼電保護三方面。從電力中轉的角度來說，配電室是變電站實現向用戶輸電的中繼站，變電站通過配電網、配電站向用戶分配電能，是供電的重要環節；從電力控制方面看，配電室中具有無功補償柜，裝有控制器和電容，能夠控制電能的配送；從繼電保護角度來說，對電能實時集中管理，保障配電安全和電能計量的正確性。
老舊配電室存在一些安全隱患，如果不及時進行升級改造，將對企業、居民等用戶的安全造成不利影響。如何對老舊配電室進行升級改造，排除老舊配電室中存在的隱患，成為越來越受關注的話題。
2 老舊配電室的升級改造思路
老舊配電室改造中的大部分工作為配電室儀表的換。另外還涉及到的工作包括數據采集線纜的鋪設、儀表通訊線的連接以及后期的數據聯調、通訊測試等。
配電室的儀表換：變配電室儀表低壓計量采用的全部為機械電度表，無法提供電力參數測量和數據上傳的功能，將儀表換數據采集及開關量采集一體的多功能采集器通過集中監控屏系統完成所有該低壓開關的采集工作和變壓器運行參數的采集工作，同時對主進開關實現遠程控制。
配電室通訊管理機的調試：后期智能變配電管理系統的安裝調試，需要在配電室配置通訊管理機來做數據采集用。首先把變配電室的通訊配置進行改，儀表通訊總線接到通訊管理機上后，工程師進行數據庫的建立和數據采集的調試。各分數據采集完成了就可以與系統進行數據聯調。
系統數據聯調：智能變配電管理系統軟件采用基于互聯網的系統。整個項目采用分層分布式結構，對該項目的視頻，電能質量，計量計費進行集中管理。這一部分需要進行多項工作：
通訊管理機的通信測試、點對點的數據核對、監控系統的界面開發和數據庫建立調試、遙測量和遙信量的核對、報警的配置等。
3 智能變配電管理系統的升級
智能配電管理系統分為本地后臺式和基于互聯網的形式。本地后臺系統采用專業化的智能變配電管理系統軟件，全中文界面，它采用模塊化和智能化的設計理念，支持 WINDOWS 操作系統，擁有強大而卓越的實時數據庫管理系統、完善的主操作界面、完善的系統維護界面和功能齊全的通信子系統。基于互聯網的智能配電監控系統采用 B/S（瀏覽器 - 服務器）架構。
設備數據通過通訊管理機上傳到遠程中轉服務器中，中轉服務器將數據進行歸類整理后存儲，通過程序分析數據后形成各種形式的數據報表和統計結果。用戶只需鏈接互聯網，打開瀏覽器登陸管理平臺，即可查看所有監控的配電室運行狀況、能耗消耗狀況，通過各種維度查看電能數據和電量數據。在升級完成后，變配電管理系統需要達到以下功能要求。
負荷概況及系統圖功能：通過使用電力系統的標準圖形圖像，實時顯示現場設備的運行狀態和各種測量值（電壓、電流、功率因數、三相電壓、電流不平衡率、現場環境監測數據等客戶比較關心的數據可以放在頁面上直觀顯示）； 顯示高低壓各回路斷路器狀態、接地刀閘狀態（實際按遙信所接現場設備為準）；實時監視各個回路的各種測量值和相關保護信號、參數；分層次顯示，拓展了系統信息監測的空間；實時記錄并顯示報警和故障信號；負荷概況可以整體查看廠區的用能情況、報警信息等。
電能管理及報表功能：提供電量測量和管理報告，并可實時打印；實時顯示、統計各回路各時段的電度值。實時顯示、統計各回路每日、每月、每年的有功電度總值和無功電度總值；能自動準確的記錄各種時刻的運行數據，實現自動記錄功能，節省了人力，完全做到了省時、省力，并可以隨時調用，有利于提高了管理水平；通過報表功能記錄和分析各回路的運行參數；提供豐富報表功能，各種監測數據通過報表的形式進行管理，分為監測數據日報表、月報表、年報表、以及綜合報表等各種報表的形式；可按要求生成報表，報表數據自動添入；
曲線分析功能：記錄各回路的用電情況，如監測電壓、電流，如出現大用電量的時間段等功能；能很好地記錄開關的負荷量，對出現故障時提供豐富的運行分析依據；可以調用日、月、年運行記錄，根據運行記錄可以很好的進行同期對比分析，并根據對比分析結合產量等因素，為節能提供一定的依據；系統實時采集各種測量值，同時把采集到的數據保存到歷史數據庫中；曲線功能可以對所有測量量進行統計和分析，包括大值、小值、平均值以及大值小值出現的時間等；通過曲線監視系統運行參數的變化趨勢、分析用電情況。
環境監控功能：可以對配件房、機房、庫房等重點場所進行環境監控，可以監測室內溫濕度參數、是否有浸水發生、煙感狀態等，同時系統可以根據采集的溫度參數自動進行風機或者空調的控制。
4 安科瑞配電室環境監控系統的介紹與選型
4.1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、除濕機、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，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。
4.2系統功能
4.2.1 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。
4.2.2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。
4.2.3 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。
4.2.4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。
4.2.5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。
4.2.6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。告警如右圖所示：
4.2.7 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。
4.2.8 用戶權限管理
為保障系統穩定運行，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、管理提供可靠的保障。
4.2.9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。
4.2.10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。4.3Acrel-2000E/B配電室環境監控系統推薦配置選型
5 結語
整體老舊配電站項目在本文的指導下，可以在用時不到十天，全部施工在部分停電的基礎上完成。老舊配電室新換代后，不僅滿足無人值守要求，同時完全掌握了配電室各個電氣數據，完全實現動態檢修，延長設備使用壽命。也為節能減排和降低碳排放提供了可靠的數據。
參考文獻：
[1]方旭豪，楊軼龍.配電網的安全運行[J].科技經濟導刊 2019，27（06）
[2]安科瑞Acrel-2000EB配電室綜合監控系統2020.04版
作者簡介：
易允恒，男，本科 安科瑞電氣股份有限公司，主要研究方向為智能電網供配電
Email：2851375246@qq.com ： QQ：2851375246
易允恒，男，本科 安科瑞電氣股份有限公司，主要研究方向為智能電網供配電
Email：2851375246@qq.com ： QQ：2851375246
