安科瑞 鮑靜君

　　摘 要：目前，我國經(jīng)濟(jì)快速發(fā)展，居民日常生活及各行業(yè)生產(chǎn)活動對電的需求大幅提高。這就要求國家電力部門和電力企業(yè)推動電網(wǎng)智能化發(fā)展，通過集成化與高速雙向通信網(wǎng)絡(luò)，利用一系列設(shè)備、技術(shù)、控制方法以及措施，保證電力電網(wǎng)能夠更加合理的運(yùn)轉(zhuǎn)。

　　關(guān)鍵詞：智能監(jiān)控；智能配電房；電氣管理終端；配電自動化

　　0引言

　　作為關(guān)系到供電系統(tǒng)運(yùn)行管理工作是否能夠順利進(jìn)行。許多配電房都存在開關(guān)頻繁跳閘、環(huán)境過熱以及配電房設(shè)備被盜等問題，嚴(yán)重影響了配電房正常使用和運(yùn)轉(zhuǎn)，輕則造成設(shè)備損毀，影響客戶正常用電；重則引發(fā)安全事故，后果不堪設(shè)想。要想改變上述現(xiàn)狀，配電房智能終端系統(tǒng)無疑是一個(gè)好的選擇。

　　智能配電房依靠設(shè)備技術(shù)、傳感技術(shù)、控制方法和決策系統(tǒng)，達(dá)到建完善電網(wǎng)系統(tǒng)的目的。本文以智能配電房為研究對象，提出了各種智能設(shè)備集成的實(shí)現(xiàn)模式，旨在實(shí)現(xiàn)電網(wǎng)智能化總體目標(biāo)。

　　1 配電房智能化的目的

　　配電房智能化是智能電網(wǎng)建設(shè)的重要一環(huán)，既是供電企業(yè)自身的需要，也是廣大電力用戶的迫切期盼。配電房智能化建設(shè)的主要目的如下：

　　一，減少解決故障帶來的困難；

　　二，提高供電穩(wěn)定性，縮小斷電時(shí)間和范圍；

　　三，提高電能質(zhì)量；

　　四，減能增效壓力；

　　五，提高技術(shù)水平；

　　六，加強(qiáng)統(tǒng)籌管理能力；

　　七，提高用戶滿意度。

　　2 配電房智能化的實(shí)現(xiàn)

　　智能化配電房建設(shè)內(nèi)容主要包括配電設(shè)備、變壓器、配電房監(jiān)控以及巡檢。

　　2.1 配電設(shè)備電氣監(jiān)控實(shí)現(xiàn)模式

　　2.1.1 安裝 DTU 實(shí)現(xiàn)“三遙功能”

　　要建設(shè)完備的電氣監(jiān)控系統(tǒng)，完備方案策劃，其中安裝配電監(jiān)控終端（DTU）就是非常重要的一步。配電監(jiān)控終端由 CPU 板和交流采樣板等多種模塊組成。

　　2.1.2 終端要支持多種通信方式

　　要實(shí)現(xiàn)配電設(shè)備電氣監(jiān)控還需要通信方面的支持，電氣監(jiān)控系統(tǒng)（DTU）能反過來支持各種通信。同時(shí)，基于電力載波通信方式、無線通信方式以及光纖通信方式等都可以使用和搭建，可實(shí)現(xiàn)多個(gè)子站與主站互相通信功能。

　　DTU 可以分為集中式和分散式兩種類型。DTU 為集中組屏，如圖１所示，在一個(gè)屏幕上對所有線路進(jìn)行監(jiān)控。

　　分散式 DTU 是指 CPU 分散安裝在開關(guān)柜中，進(jìn)而對整條電路進(jìn)行監(jiān)測。分散式 CPU 的線路規(guī)劃如圖 2 所示。

　　安裝變壓器優(yōu)化裝置可以根據(jù)不同運(yùn)行情況優(yōu)化變壓器工作形式，如通過設(shè)置算法，可根據(jù)實(shí)際情況安排運(yùn)行方式，實(shí)現(xiàn)變壓器監(jiān)測和多項(xiàng)功能。所以說，變壓器優(yōu)化裝置是實(shí)現(xiàn)變壓器運(yùn)行優(yōu)化*的措施。

　　2.3 配電房安全監(jiān)控模式

　　目前，大多數(shù)配電房都是無人值守的。因此除了安裝電氣監(jiān)控裝置外，還要進(jìn)行防火、防入侵、防水以及防盜等安全監(jiān)控裝置的安裝。配電房安全監(jiān)控有以下幾種常見監(jiān)控方式：

　　一，利用網(wǎng)絡(luò)硬盤錄像機(jī)和智能高速球機(jī)運(yùn)行圖像監(jiān)控系統(tǒng)；

　　二，安裝高靈敏度煙感探測器，煙霧濃度達(dá)到一定濃度時(shí)，煙霧報(bào)警系統(tǒng)會發(fā)出警報(bào)；

　　三，安裝門磁監(jiān)控系統(tǒng)；

　　四，安裝防洪監(jiān)測系統(tǒng)，當(dāng)電纜溝進(jìn)水或地面積水達(dá)到一定程度時(shí)發(fā)出報(bào)警；

　　五，安裝遠(yuǎn)程燈控系統(tǒng)；

      六，安裝 IP 語音對話系統(tǒng)，實(shí)現(xiàn)配電房和監(jiān)控中心雙向?qū)崟r(shí)語音溝通。過多種監(jiān)控方式的配合，可以實(shí)現(xiàn)配電房安全監(jiān)控目標(biāo)。

　　如果電氣設(shè)備長期處在不穩(wěn)定溫濕度環(huán)境中，易遭到損壞，為了保證電氣設(shè)備安全運(yùn)行，配電房往往設(shè)計(jì)了一套基于 STCI2C5412AD 單片機(jī)的溫濕度測控系統(tǒng)。該系統(tǒng)采用YM0009S液晶顯示模塊，顯示當(dāng)前環(huán)境溫度、濕度與時(shí)間狀態(tài)。同時(shí)，該溫濕度測控系統(tǒng)還具有自動控制、手動控制和報(bào)警等多種功能，大幅度提高智能化配電房抗干擾能力。

　　另外，配電房供電設(shè)備也容易受到鼠蟲破壞，導(dǎo)致電氣事故發(fā)生。針對該問題一般可通過兩種措施進(jìn)行解決：首先，應(yīng)當(dāng)對系統(tǒng)設(shè)計(jì)四個(gè)不同的控制端，每個(gè)控制端分別連接紅外燈、驅(qū)鼠器、加熱絲和排風(fēng)扇，保證配電房環(huán)境能夠滿足各種設(shè)備的使用要求；其次，在智能化配電房控制下，驅(qū)鼠器會發(fā)出變頻超聲波，變頻超聲波會對老鼠及昆蟲的神經(jīng)系統(tǒng)造成致命影響，這時(shí)老鼠或昆蟲就會離開或死亡，達(dá)到防鼠蟲害的目的。

　　除了具備以上自動檢測和控制功能外，該系統(tǒng)還具備手動操控功能，工作人員可以通過操縱按鈕來對系統(tǒng)進(jìn)行手動控制。智能化配電房設(shè)置完成后，該系統(tǒng)會發(fā)揮巨大的作用，很短時(shí)間內(nèi)就適應(yīng)了配電房設(shè)備環(huán)境，保證配電房工作穩(wěn)定安全。

　　2.4 配電房巡檢管理模式

　　在配電房巡檢過程中，要在配電房中安裝門禁系統(tǒng)，從而對配電房巡檢功能進(jìn)行優(yōu)化。智能門禁系統(tǒng)由 IC 讀卡器、遠(yuǎn)程監(jiān)控器和電鎖等部分組成，通過嵌入無線 3G 或 2G通信模塊，可通過視頻監(jiān)控等多種監(jiān)控方式對整個(gè)配電房進(jìn)行實(shí)時(shí)監(jiān)控和管理。

　　2.4.1 后備電源設(shè)置

　　配電房后備電源通常把后備電源和配電終端進(jìn)行集成，同時(shí)參考直流屏配電方案，由電池管理單元、電池組和逆變器等多部分組合而成，大體布局如圖 3 所示。在該后備電源中，外部電源、電池組與電池管理單元相連接，當(dāng)外部電源正常供電時(shí)，不僅要保證開關(guān)回路和其他用電設(shè)備用電需要，還應(yīng)保證電池組電量正常儲存；當(dāng)外部供電出現(xiàn)中斷時(shí)，由電池組直接向配電房設(shè)備供電。

2.4.2 通信系統(tǒng)方案

　　現(xiàn)階段，配電房智能通信實(shí)現(xiàn)手段多種多樣。通常來說，變電站中安置了很多 OLT 設(shè)備，配電房采用 ONU 設(shè)備為各個(gè)智能化系統(tǒng)提供通信線路連接服務(wù)。

　　2.4.3 智能設(shè)備

　　配電房由站所配電終端、視頻監(jiān)控系統(tǒng)、智能門禁系統(tǒng)、變壓器優(yōu)化運(yùn)行裝置、后備電源系統(tǒng)和光纖設(shè)備等子系統(tǒng)構(gòu)成，這些子系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)智能配電房系統(tǒng)工作穩(wěn)定運(yùn)轉(zhuǎn)。

　　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(jù)配電室實(shí)際情況，結(jié)合多年的變電站和配電室的運(yùn)行管理經(jīng)驗(yàn)，自主研發(fā)了安科瑞配電室綜合監(jiān)控系統(tǒng)，實(shí)現(xiàn)了智能開關(guān)柜運(yùn)行監(jiān)控、高壓開關(guān)柜帶電顯示、電流電壓等負(fù)載運(yùn)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(fēng)、門禁、燈光、風(fēng)機(jī)、空調(diào)控制等功能。實(shí)現(xiàn)動力環(huán)境各數(shù)據(jù)的檢測與設(shè)備控制，實(shí)現(xiàn)動力環(huán)境優(yōu)化，避免運(yùn)行環(huán)境的失控導(dǎo)致配電設(shè)備運(yùn)行故障，保證維護(hù)人員，延長設(shè)備使用壽命，減少配電室粗放式管理導(dǎo)致成本過高，同時(shí)實(shí)現(xiàn)配電動力環(huán)境的分布式遠(yuǎn)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(gè)配電室范圍內(nèi)的通信設(shè)備進(jìn)行管理、添加、刪除、控制和數(shù)據(jù)的實(shí)時(shí)監(jiān)測。

　　3.2.2實(shí)時(shí)監(jiān)測

　　安科瑞智能配電室綜合監(jiān)控系統(tǒng)人機(jī)界面友好，能夠顯示配電室設(shè)備的運(yùn)行狀態(tài)，實(shí)時(shí)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(shí)時(shí)顯示有關(guān)故障、告警等信息。

　　3.2.3 數(shù)據(jù)查詢

　　在人機(jī)界面中，可以直接查看配電室個(gè)設(shè)備的運(yùn)行數(shù)據(jù)。

　　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(yùn)行報(bào)表

　　查詢配電室內(nèi)設(shè)備的運(yùn)行數(shù)據(jù)報(bào)表，包括日報(bào)表、月報(bào)表、年報(bào)表和查詢報(bào)表等。

　　3.2.6實(shí)時(shí)告警

　　科瑞智能配電室綜合監(jiān)控系統(tǒng)具有實(shí)時(shí)告警功能，系統(tǒng)能夠?qū)ε潆娛覝囟取穸取⒂泻怏w、設(shè)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?qū)Ξa(chǎn)生的所有事件記錄進(jìn)行存儲和管理，方便用戶對系統(tǒng)事件和進(jìn)行歷史追溯、查詢統(tǒng)計(jì)、事故分析。

　　3.2.8 用戶權(quán)限管理

　　為保障系統(tǒng)穩(wěn)定運(yùn)行，設(shè)置了用戶權(quán)限管理功能。通過用戶權(quán)限管理能夠防止未經(jīng)授權(quán)的操作（如遙控的操作，數(shù)據(jù)庫修改等）。可以定義不同級別用戶的登錄名、密碼及操作權(quán)限，為系統(tǒng)運(yùn)行、維護(hù)、管理提供可靠的保障。

　　3.2.9網(wǎng)絡(luò)拓?fù)鋱D

　　安科瑞智能配電室綜合監(jiān)控系統(tǒng)支持實(shí)時(shí)監(jiān)視接入系統(tǒng)的各設(shè)備的通信狀態(tài)，能夠完整的顯示整個(gè)系統(tǒng)網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)。可在線診斷設(shè)備通信狀態(tài)，發(fā)生網(wǎng)絡(luò)異常時(shí)能自動在界面上顯示故障設(shè)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(gè)配電系統(tǒng)范圍內(nèi)的設(shè)備進(jìn)行遠(yuǎn)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(jié)語

　　隨著科學(xué)技術(shù)不斷發(fā)展，居民日常生活及各行業(yè)生產(chǎn)活動對電的需求大幅提高，這要求國家電力部門和電力企業(yè)要大力研究發(fā)電、配電技術(shù)。本文介紹的智能配電房實(shí)現(xiàn)方案，已經(jīng)在舟山地區(qū)公用配電房工程中得到了應(yīng)用。智能化電網(wǎng)是國家經(jīng)濟(jì)和社會發(fā)展過程中的必然趨勢，而配電房智能化是實(shí)現(xiàn)電網(wǎng)智能化目標(biāo)中的重要一環(huán)，因此從多個(gè)方面著手，實(shí)現(xiàn)智能化設(shè)備統(tǒng)籌規(guī)劃，電網(wǎng)智能化實(shí)現(xiàn)進(jìn)程。