某公司变电所运维云平台的应用

缪建梅

安科瑞电气股份有限公司  上海 嘉定

1.项目概述

  某公司供电系统主要由外部引入两条35KV线路，进入10KV高压配电室，转换电压等级后通过10KV配电柜将电力输送至1号、2号和3号变配电室，经过变压器后输出供生产用电的0.4KV(即380V或220V)。

  其中3号配电室建成时间较晚，已配备了配电监控系统，而1号和2号配电室是老配电室，10KV配电柜上安装有微机保护装置，但所有配电柜上仅安装了不带通讯远传功能的机械式电流表。没有配置自动化配电监控系统，无法实时监测高低压配电回路的状态。且因年代久远，配电线路存在定程度上的老化问题，有可能产生漏电导致线缆温度升高，有发生电气火灾的危险。

  安科瑞于2019年承接了以上3个配电室的电气改造，建成套AcrelCloud-1000电力运维云平台，平台通过智能电力监控装置、通讯网络和计算机软件，实现供配电系统在运行过程中的数据采集、运行监视、事故记录和分析、继电保护等，完成项目的安全供电、用电管理和运行管理。

2.技术标准

本方案遵循的家标准有：

GB/T 32893-2016 10kV及以上电力用户变电站运行管理规范

GB/T 13462-2008电力变压器经济运行

GB/T 5623-2008 产品电耗定额制定和管理导则

GB/T 156-2007 标准电压

GB/T 23331-2009 能源管理体系要求

GB/T 15316-2009 节能检测技术通则

GB/T 17166 企业能源审计技术通则

GB/T 15587-2008 工业企业能源管理导则  

DL/T 645-1997多功能电能表通信规约

DL/T 645-2007多功能电能表通信规约

CJ/T 188-2004户用计量仪表数据传输技术条件

GB/T 19582-2008基于Modbus协议的工业自动化网络规范

3.平台结构

  AcrelCloud-1000电力运维云平台采用分层分布式结构进行设计，详细拓扑结构如下：

  平台可分为三层：即现场设备层、网络通讯层和平台管理层。

  平台管理层主要指高性能服务器，安装于1#变配电室的10KV值班室内，主要用于存储并显示各种数据，且任何台可以上网的手机、电脑均可以浏览变电所运维监测云平台的界面，可实现随时随地查看配电室现场各种电力参数，并及时获得报信息的推送，达到“移动办公”的目的。

  网络通讯层包含现场智能网关、网络交换机等设备。智能网关是变电所运维监测云平台的核心设备之，其主要任务是主动采集现场设备层设备的数据，并将现场不同设备的通讯规约进行转换，并通过网络将数据上传至1#配电室值班室的服务器。另外智能网关本身也具有数据存储功能，在网络故障时至少可存储10天的数据，待网络恢复时从中断的位置继续上传数据，保证服务器端数据不丢失。该项目采用的ANet智能网关是款基于工业物联网架构设计的工业级软硬件体化设备，产品采用嵌入式软硬件体化结构，用于解决设备数据到平台的安全传输和协议对接，为工业物联网云平台数据安全联网提供终端和网络解决方案。 网关硬件标配具有2路10M/100M以太网口、 4路RS485\可复用232，软件支持工业协议转换、多通道上传、工程备份和远程管理、数据断线存储等。满足较高的系统应用配置，可以满足复杂的工业现场环境，尤其适用于设备局部集中、站点较离散分布的联网云平台应用项目。 

  现场设备层：包含变电所安装的AEW系列无线计量模块、电气火灾探测器等设备，是变电所运维云平台的基础组成设备，这些设备可以实时监测所在回路的电力参数，并通过RS485总线接入现场智能网关，终将数据上传至平台，共平台调用。

3.1.AEW系列无线计量模块

  AEW100系列无线计量模块主要用于计量中低压回路的三相各电力参数，具有RS485通讯和470MHz无线通讯功能，方便用户进行用电监测、集抄和管理。可灵活安装于配电柜内，实现对不同区域和不同负荷的分项电能计量，统计和分析。

AEW100尺寸图

  AEW110系列无线通讯转换器主要用于辅助RS485设备进行无线组网，通过将通讯数据在RS485信号与无线信号之间互转，完成普通RS485设备的无线通讯。降低用户通讯组网的施工成本与改造时间。可与RS485通讯设备灵活安装，实现局部通讯的无线组网。

外形尺寸（单位：mm）如下：

AEW110尺寸图

  AEW100主要安装于高低压配电柜电气回路上，而AEW110般与智能网关安装在起。AEW110与AEW100采用lora无线技术通讯，1只AEW110多可以对应10只AEW100。

3.2.ARCM200L系列电气火灾探测器

  ARCM200L系列多回路型电气火灾监控探测器（以下简称探测器），是针对0.4kV以下的TT、TN系统设计的，通过对配电回路的剩余电流、导线温度等火灾危险参数实施监控和管理，从而预防电气火灾的发生，并实现了对多种电力参数的实时监测,为能耗管理提供准确的数据。

  ARCM200L采用先的微控制器技术，集成度高，体积小巧，安装方便，集智能化，数字化，网络化于身，是建筑电气火灾预防监控、系统绝缘老化预估等的理想选择。

  ARCM200L符合GB14287.2-2014《电气火灾监控系统 2部分：剩余电流式电气火灾监控探测器》、GB14287.3-2014《电气火灾监控系统 3部分：测温式电气火灾监控探测器》的标准要求外形尺寸如下：

4平台功能

  数据采集：通过间隔层设备实时采集现场各种电参数、开关量及温度量、电能抄表值等；

⚪画面显示：10KV回路的合、分状态、变位信息、保护设备动作及复归信息、及所用变系统的信息，0.4KV回路各电力参数的实时数据，及漏电、温度等各种告等信息。

⚪数据记录：具有电压、电流、功率、电能以及事故、告事件等各种历史数据的存储功能，以供查询、分析、打印。

报处理：若出现跳闸、过流、漏电等状况，需及时报，用户可通过电脑网、手机APP等多种方式获取该报提示。

⚪图形分析：可以曲线形式展示数据库中的电流、电压、功率等电参量，针对用电量则可通过饼图、柱状图等查看用电趋势；

⚪报表统计：通过报表，可以方便分析供电系统及各回路运行参数，形成运行日报、月报，电能统计日报、月报、年报。

5.项目总结

  通过部署AcrelCloud-1000电力运维云平台，某公司实现以下目标：

⚪实时集中监测所有变电所用电情况、统调度巡检，线上线下联动，提高运维效率、提高故障响应速度；

⚪实现供电系统图、次模拟图、配电柜图等在平台中实时查看，并对供电走向、当运行参数等如实还原，便于供配电值班监控人员远程管理；

⚪对变电所各进出线回路、供配电设施等实时参数监测，加强供配电系统安全可靠运行；并且平台还可对供电运行故障实现预测和实时告；

⚪实现对重点功能建筑供电的强化保障，对重点区域供配电容量负荷保障、供电连续性保障、电源质量提升等进行提调配和防范；

⚪实现对电能使用的实时监测和对电能流向的有效管理，为以后供配电容量调整、提高供电效能等提供数据基础。

  AcrelCloud-1000电力运维云平台采用智能电力传感器、无线通信、边缘计算网关、移动互联及大数据分析技术，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，为某公司的变电所运维工作贡献份力量！

作者简介：

缪建梅，女，本科。任职单位：现任职于安科瑞电气股份有限公司