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探索智能監(jiān)控系統(tǒng)如何重塑電力行業(yè)的運維管理與安全保障

 更新日期:2024-09-20 點擊量:102

摘要:闡述電力調(diào)度自動化系統(tǒng)的特點和應用,包括智能風險評估機制、構(gòu)建智能變電站、擴展應用領域,探討電力調(diào)度中的人工智能技術(shù),圖像、圖表、三維數(shù)據(jù)監(jiān)控技術(shù)應用。

關(guān)鍵詞:電力調(diào)度,自動化系統(tǒng),三維數(shù)據(jù)監(jiān)控。

0、引言

在將計算機技術(shù)和自動化技術(shù)引入到傳統(tǒng)的電力系統(tǒng)中,對其進行改造和升級,建設智能變電站,已是目前電力事業(yè)的發(fā)展方向。

1、研究背景

電力調(diào)度自動化系統(tǒng)的特點。必須從整體上加強與智能電網(wǎng)技術(shù)的整合,隨著智能電網(wǎng)技術(shù)的發(fā)展,電網(wǎng)的穩(wěn)定性將得到進一步的改善。此外,通過與智能電網(wǎng)技術(shù)的融合,可以使電力系統(tǒng)的信息資源得到更多共享。以電力系統(tǒng)的總體運行為中心,對智能技術(shù)進行了有效的整合與應用,從而能夠及時地幫助技術(shù)人員對運行過程中的隱患進行全面的排查。通過對這些數(shù)據(jù)背后的成因進行分析,并以此為基礎進行綜合診斷,能夠從各個方面改善電網(wǎng)的穩(wěn)定運行效果。目前,智能電網(wǎng)技術(shù)已經(jīng)被廣泛地應用于電力調(diào)度自動化系統(tǒng),并且起到了舉足輕重的作用。隨著電力系統(tǒng)對電力系統(tǒng)的需求日益增長,需要對其技術(shù)標準與要求進行持續(xù)的優(yōu)化與改進,以確保其穩(wěn)定、可靠地運行。因此,對智能電網(wǎng)技術(shù)在電力調(diào)度中的重要作用及具體實施方法進行深入的研究是十分必要的。

針對智能電網(wǎng)技術(shù)的運行特性和特點,全面強化智能電網(wǎng)技術(shù)在電力調(diào)度自動化系統(tǒng)中的應用,并將其集成到電力系統(tǒng)中,能夠進一步推動電力系統(tǒng)功能在集成、自修復和兼容性等方面的持續(xù)拓展,充分發(fā)揮調(diào)度自動化系統(tǒng)的優(yōu)勢,為智能電網(wǎng)系統(tǒng)的可靠運行提供有力的技術(shù)支持。同時,我們也看到了電網(wǎng)調(diào)度自動化在新的情況下,對其操作提出了更高的要求。如何對系統(tǒng)進行整體強化,并對其進行診斷與優(yōu)化,是一個值得探討的問題。在此基礎上,提出了一種基于智能電網(wǎng)的信息融合與應用方法。在此基礎上,深入研究并完善與之相適應的閉環(huán)技術(shù)更新、數(shù)據(jù)共享、自動化綜合監(jiān)管等相關(guān)的閉環(huán)管理與機制,從而有效提升電網(wǎng)優(yōu)化運行的效能,實現(xiàn)電網(wǎng)節(jié)能降耗,提升電網(wǎng)可靠性與安全性。

2、智能電網(wǎng)技術(shù)

智能風險評估機制。電力系統(tǒng)中智能電網(wǎng)技術(shù)的發(fā)展受諸多因素的影響。但是,要保證其在智能電網(wǎng)中的安全可靠運行,就必須要有一套行之有效的風險評價方法。運用智能電網(wǎng)的風險評價體系,能夠有效地保障調(diào)度過程中的電力自動控制效率,推動電力系統(tǒng)的快速發(fā)展。在實際建模時,要考慮到電力設備的實際工作情況,并結(jié)合其工作原理,對其進行建模。在此基礎上,建立故障概率模型,實現(xiàn)對電網(wǎng)設備的全面風險評價與預警,為保障電網(wǎng)安全、穩(wěn)定、可靠供電提供保障。

構(gòu)建智能變電站。以目前的電力技術(shù)為基礎,將計算機技術(shù)、自動化技術(shù)、網(wǎng)絡信息技術(shù)相結(jié)合,構(gòu)建了智能化變電站。在電網(wǎng)中增設智能化的傳感器與測控終端,能夠有效地實現(xiàn)對電網(wǎng)運行狀況的實時監(jiān)控。同時,該系統(tǒng)還能應用于實際生產(chǎn)中,達到數(shù)據(jù)和信息的共享,提高了系統(tǒng)的集成度。擴大適用范圍,實現(xiàn)變電所調(diào)度工作的高效、穩(wěn)定運行,降低電網(wǎng)故障,減輕工作人員的工作負擔。在智能電網(wǎng)技術(shù)不斷革新的背景下,智能電力機器人與智能變電站相結(jié)合,構(gòu)成了智能變電站的集成系統(tǒng)。在工作中,機器人代替了傳統(tǒng)的手工工作,從而減輕了工作人員的勞動強度,保證了工作人員的人身安全。

3、電力調(diào)度運行和監(jiān)控策略

強化員工的操作能力和技術(shù)水平。在對調(diào)度員進行工作的組織、制定工作計劃、檢查工作流程以及對工作結(jié)果進行評估的過程中,調(diào)度員能夠?qū)ぷ髦械拿恳粋€環(huán)節(jié)進行總結(jié)和反省,從而加強了對工作中的安全性和規(guī)范化的認識,降低了工作中的錯誤,將人的影響降到,從而提升了對電網(wǎng)的調(diào)度和監(jiān)測管理的可靠性;這樣就能在電源系統(tǒng)中避免發(fā)生故障。

4、安科瑞Acrel-EIOT能源物聯(lián)網(wǎng)平臺概述

Acrel-EIoT能源物聯(lián)網(wǎng)開放平臺是一套基于物聯(lián)網(wǎng)數(shù)據(jù)中臺,建立統(tǒng)一的上下行數(shù)據(jù)標準,為互聯(lián)網(wǎng)用戶提供能源物聯(lián)網(wǎng)數(shù)據(jù)服務的平臺。 用戶僅需購買安科瑞物聯(lián)網(wǎng)傳感器,選配網(wǎng)關(guān),自行安裝后掃碼即可使用手機和電腦得到所需的行業(yè)數(shù)據(jù)服務。

該平臺提供數(shù)據(jù)駕駛艙、電氣安全監(jiān)測、電能質(zhì)量分析、用電管理、預付費管理、充電樁管理、智能照明管理、異常事件報警和記錄、運維管理等功能,并支持多平臺、多語言、多終端數(shù)據(jù)訪問。

5、應用場所

本平臺適用于公寓出租戶、連鎖小超市、小型工廠、樓管系統(tǒng)集成商、小型物業(yè)、智慧城市、變配電站、建筑樓宇、通信基站、工業(yè)能耗、智能燈塔、電力運維等領域。

6、組網(wǎng)結(jié)構(gòu)

7、平臺功能

7.1 可定制駕駛艙

可定制化的駕駛艙:可根據(jù)客戶的行業(yè)特性,行業(yè)需求,經(jīng)過培訓的工程或調(diào)試人員自行繪制客戶所需的駕駛艙頁面。

例如下圖所示的智慧物業(yè)駕駛艙,內(nèi)容有:預付費、充電樁、電梯、空調(diào)、照明等設備管理、能耗統(tǒng)計、收益統(tǒng)計、運維情況等。其中地圖可以選配成BIM建筑模型,任何傳感器報警時可以在BIM模型中預警顯示。

7.2 電力集抄

電力集抄模塊可以實現(xiàn)對各種監(jiān)測數(shù)據(jù)的查詢、分析、預警及綜合展示,以保證配電室的環(huán)境友好。在智能化方面實現(xiàn)供配電監(jiān)控系統(tǒng)的遙測'、遙信、遙控控制,對系統(tǒng)進行綜合檢測和統(tǒng)一管理;在數(shù)據(jù)資源管理方面,可以顯示或查詢供配電室內(nèi)各設 備運行(包括歷史和實時參數(shù),并根據(jù)實際情況進行日報、月報和年報查詢或打印,提高工作效率,節(jié)約人力資源。

10

變壓器監(jiān)控

11

配電圖

7.3 能耗分析

能耗分析模塊采用自動化、信息化技術(shù),實現(xiàn)從能源數(shù)據(jù)采集、過程監(jiān)控、能源介質(zhì)消耗分析、能耗管理等全過程的自動 化、科學化管理,使能源管理、能源生產(chǎn)以及使用的全過程有機結(jié)合起來,運用數(shù)據(jù)處理與分析技術(shù),進行離線生產(chǎn)分析 與管理,實現(xiàn)全廠能源系統(tǒng)的統(tǒng)一調(diào)度,優(yōu)化能源介質(zhì)平衡、有效利用能源,提高能源質(zhì)量、降低能源消耗,達到節(jié)能降耗和提 升整體能源管理水平的目的。

能耗概況

7.4預付費管理

1)登陸管理:管理操作員賬戶及權(quán)限分配,查看系統(tǒng)日志等功能;

2)系統(tǒng)配置:對建筑、通訊管理機、儀表及默認參數(shù)進行配置;

3)用戶管理:對商鋪用戶執(zhí)行開戶、銷戶、遠程分合閘、批量操作及記錄查詢等操作;

4)售電管理:對已開戶的表進行遠程售電、退電、沖正及記錄查詢等操作;

5)售水管理:對已開戶的表進行遠程售水、退水、記錄查詢等操作;

6)報表中心:提供售電、售水財務報表、用能報表、報警報表等查詢,本系統(tǒng)所有的報表及記錄查詢,都支持excel格式導出。

首頁L

預付費看板

7.5 充電樁管理

通過物聯(lián)網(wǎng)技術(shù),對接入系統(tǒng)的充電樁站點和各個充電樁進行不間斷地數(shù)據(jù)采集和監(jiān)控,同時對各類故障如充電機過溫保護、充電機輸入輸出過壓、欠壓、絕緣檢測故障等一系列故障進行預警。云平臺包含了充電收費和充電樁運營的所有功能,包括城市級大屏、交易管理、財務管理、變壓器監(jiān)控、運營分析、基礎數(shù)據(jù)管理等功能。

 

充電樁看板

7.6 智能照明

智能照明通過物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)對安裝在城市各區(qū)域的室內(nèi)照明、城市路燈等照明回路的用電狀態(tài)進行不間斷地數(shù)據(jù)監(jiān)測,也可以實現(xiàn)定時開關(guān)策略配置及后臺遠程管理和移動管理等,降低路燈設施的維護難度和成本,提升管理水平,并達到一定節(jié)能減掛的效果。

照明實時監(jiān)控

7.7 安全用電

安全用電采用自主研發(fā)的剩余電流互感器、溫度傳感器、電氣火災探測器,對引發(fā)電氣火災的主要因素(導線溫度、電流和剩余電流)進行不間斷的數(shù)據(jù)跟蹤與統(tǒng)計分析,并將發(fā)現(xiàn)的各種隱患信息及時推送給企業(yè)管理人員,指導企業(yè)實現(xiàn)快速時間的排查和治理,達到消除潛在電氣火災安全隱患,實現(xiàn)“防患于未然"的目的。

7.8 智慧消防

通過云平臺進行數(shù)據(jù)分析、挖掘和趨勢分析,幫助實現(xiàn)科學預警火災、網(wǎng)格化管理、落實多元責任監(jiān)管等目標。原先針對“九小場所"和?;飞a(chǎn)企業(yè)無法監(jiān)控的空白,適應于所有公建和民建,實現(xiàn)了無人化值守智慧消防,實現(xiàn)智慧消防“自動化"、“智能化"、“系統(tǒng)化"、用電管理“精細化"的實際需求。

智慧消防看板

8、系統(tǒng)硬件配置

類型

型號

外觀

產(chǎn)品功能

能源物聯(lián)網(wǎng)云平臺

Acrel-EIOT


提供數(shù)據(jù)駕駛艙、電氣安全監(jiān)測、電能質(zhì)量分析、用電管理、預付費管理、充電樁管理、智能照明管理、異常事件報警和記錄、運維管理等功能,并支持多平臺、多語言、多終端數(shù)據(jù)訪問

智能網(wǎng)關(guān)

AWT100-4G

10230b5cf1c8979911f0148847a0a52

1路下行485,上行4G;WIFI、NB、LR網(wǎng)口其他規(guī)格可選

ANet-1E2S1-4G

產(chǎn)品

上行:以太網(wǎng)、4G

下行:RS485

斷點續(xù)傳,多平臺轉(zhuǎn)發(fā),MQTT協(xié)議

電力物聯(lián)網(wǎng)

儀表

ADW300-4G

三相電壓、電流、功率、功率因數(shù)、頻率測量;電壓電流相角、電壓電流不平衡度測量;電壓電流2-31次分次諧波及總畸變測量;當月及上三月的電壓、電流、功率極值記錄;最大需量及上十二月歷史需量記錄;事件記錄、復費率、四象限電能及歷史電能記錄;支持4路開關(guān)量輸入、2路開關(guān)量輸出;支持4路測溫;支持1路剩余電流測量;支持本地顯示及按鍵設置;有功電能精度1級。

通訊方式:支持RS485通訊、Lora無線通訊、4G通訊;WIFI通訊

ADW200

4路三相電壓、電流、功率、功率因數(shù)、頻率測量;電壓電流相角、電壓電流不平衡度測量;電壓電流2-31次分次諧波及總畸變測量;當月及上三月的電壓、電流、功率極值記錄;最大需量及上十二月歷史需量記錄;事件記錄、復費率、四象限電能及歷史電能記錄;支持12路開關(guān)量輸入4路開關(guān)量輸出;支持12路測溫4路剩余電流測量;有功電能精度1級。

通訊方式:RS485接口,支持Modbus-RTU協(xié)議

ADW210

4路三相電壓、電流、功率、功率因數(shù)、頻率測量;電壓電流相角、電壓電流不平衡度測量;電壓電流2-31次分次諧波及總畸變測量;當月及上三月的電壓、電流、功率極值記錄;最大需量及上十二月歷史需量記錄;事件記錄、復費率、四象限電能及歷史電能記錄;支持12路開關(guān)量輸入4路開關(guān)量輸出;支持12路測溫4路剩余電流測量;有功電能精度1級。

單相電子式計量表

DDS

單相有功、無功電能計量,電參量測量:U、I 、P、Q、S、PF、F, LCD 顯示, RS485通訊,MODBUS-RTU 和 DL/T645 協(xié)議

單相電子式計量表

DDSD

單相電能計量:總電能計量(反向計入正向),3 個月歷史電能數(shù) 據(jù)凍結(jié)存儲電參量測量:U、I 、P、Q、S、PF、F 測量 LCD 顯示:8位段式 LCD 顯示按鍵編程:3按鍵可編程設置密碼、通訊地址、波特率、復 費率和通訊協(xié)議。

脈沖輸出:L有功電能脈沖輸出復費率:4個時區(qū)、2 個時段表、14 個日時段、4 個費率通訊: RS485接口, MODBUS-RTU 、 DL/T645-97 、 DL/T645-07 協(xié)議、紅外通訊

三相電子式計量表

DTSD

三相電能計量:有功電能計量(正、反向)、無功電能計量(正、反向)、 A、B、C 分相正向有功電能電參量測量: U、I 、 P、Q、S、PF、F諧波測量: 2~31 次諧波電壓電流LCD 顯示: 8 位段式 LCD 顯示、背光顯示按鍵編程:4 按鍵可編程通信、變比等參數(shù)脈沖輸出: 有功脈沖輸出、 無功脈沖輸出 、時鐘脈沖輸出LED 報警: 失壓、過壓報警 復費率及附帶功能:有源開關(guān)量輸入 、 3 開關(guān)量輸出 、 支持 4 個時區(qū)、2 個時段表、 14 個日時段、4 個費率、最大需量及發(fā)生時間 、上 48 月、上 90 日歷史凍結(jié)數(shù)據(jù) 、 日期、時間

通訊:紅外通訊、RS485 接口、 同時支持 Modbus、DL/T645測溫:支持 3 外置 NTC 測溫

單相電子式計量表

ADL200

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單相電參量U、I、P、Q、S、PF、F測量??傠娔苡嬃浚ǚ聪蛴嬋胝颍?,3個月歷史電能數(shù)據(jù)凍結(jié)存儲;8位段式LCD顯示;有功電能脈沖輸出;有功電能精度1級,無功電能2級。

三相電子式計量表

ADL400

三相電參量U、I、P、Q、S、PF、F測量。(正、反向)有功、無功電能計量;A、B、C 分相正向有功電能計量;2-31次諧波電壓電流;12位段式LCD顯示、背光顯示,電能精度0.5s級。

單相預付費電表

DDSY-4G

HG9A9811

單相電參量U、I、P、Q、S、PF、F測量。有功電能計量(正、反向),A、B、C分相正向有功電能,支持4個時區(qū)、2個時段表、14個日時段、4個費率最大需量及發(fā)生時間,實時需量,歷史凍結(jié)數(shù)據(jù)購電記錄;8位段式LCD顯示、背光顯示;有功電能脈沖輸出;有功電能精度1級,無功電能0.5s級。

三相預付費電表

DTSY-4G

三相電參量U、I、P、Q、S、PF、F測量。有功電能計量(正、反向),A、B、C分相正向有功電能,支持4個時區(qū)、2個時段表、14個日時段、4個費率最大需量及發(fā)生時間,實時需量,歷史凍結(jié)數(shù)據(jù)購電記錄;8位段式LCD顯示、背光顯示;有功電能脈沖輸出;有功電能精度1級,無功電能0.5s級。

多功能電力儀表

AEM96

https://ss0.<a class=

三相電力參數(shù)測量、電壓和電流的相角、四象限電能計量、復費率、最大需量、歷史電能統(tǒng)計、開關(guān)量事件記錄、歷史極值記錄、31次分次諧波及總諧波含量分析、分相諧波及基波電參量(電壓、電流、功率)、開關(guān)量、報警輸出通訊方式:RS485接口,支持Modbus-RTU 協(xié)議


AEM72

XSX02967

三相電力參數(shù)測量、電壓和電流的相角、四象限電能計量、復費率、最大需量、歷史電能統(tǒng)計、開關(guān)量事件記錄、歷史極值記錄、31次分次諧波及總諧波含量分析、分相諧波及基波電參量(電壓、電流、功率)、開關(guān)量、報警輸出

通訊方式:RS485接口,支持Modbus-RTU 協(xié)議


ACR系列

HG9A9655

三相所有電力參數(shù)、最大需量記錄(ACR320EFL)、分時電能統(tǒng)計及12月電能統(tǒng)計、日期時間顯示、LCD顯示、RS485通訊,事件記錄。

通訊方式:RS485,Prifibus-DP、以太網(wǎng)


APM系列

C:/Users/WANGW/AppData/Local/Temp/picturecompress_20220314141600/output_1.jpgoutput_1

全電量測量,四象限電能,復費率電能,儀表內(nèi)部溫度測量,總有功、總無功、總視在電能脈沖輸出、秒脈沖等可選。三相電流、有功功率、無功功率、視在功率實時需量及最大需量(包含時間戳)。電流、線電壓、相電壓、有功功率、無功功率、視在功率、功率因數(shù)、頻率、電流總諧波、電壓總諧波的本月極值和上月極值(包含時間戳)。中文顯示,有功電能0.2s級。通訊方式:RS485,Prifibus-DP、以太網(wǎng)

直流電能表

DJSF1352

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1.精度:1級或0.5級,帶±12V電壓輸出用于霍爾傳感器供電

2.測量:電壓、電流、功率、正反向電能,支持雙路計量。

智慧用電監(jiān)測裝置

ARCM300-Z

三相(I、U、Kw、Kvar、Kwh、Kvarh、 Hz、cosΦ),視在電能、四象限 電能計量,單回路剩余電流監(jiān)測, 4 路溫度監(jiān)測,2 路繼電器輸出,2

路開關(guān)量輸入,支持斷電報警上傳

電氣防火限流式保護器

ASCP200-40B

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可實現(xiàn)短路限流滅弧保護,過載限流保護、內(nèi)部超溫限流保護、過電壓保護、漏電監(jiān)測、線纜溫度監(jiān)測等功能,1路RS485通訊,1路GPRS(或NB)無線通訊,額度電流0-40A,額定電流菜單可設

故障電弧探測器

AAFD-DU

88fde851e14258ac7a0bf39a6d712f8

監(jiān)測故障電弧、漏電、溫度

兩路無源干接點(開關(guān)量)輸入

兩路無源常開觸點(開關(guān)量)輸出

電瓶車充電樁

ACX系列

C:/Users/wangaihua/AppData/Local/Temp/picturecompress_20220315110710/output_1.pngoutput_1

充滿自停、斷電記憶、短路保護、過載保護、空載保護、故障回路識別、遠程升級、功率識別、獨立計量、告警上報。

支持投幣、刷卡,掃碼、免費充電,

汽車充電樁

AEV_AC007

額定功率7kW,單相三線制,防護等級IP65,具備防雷保護、過載保護、短路保護、漏電保護、智能監(jiān)測、智能計量、遠程升級,支持刷卡、掃碼、即插即用。

通訊方式:4G、藍牙、Wifi

30KW、600KW、120KW多規(guī)格可選

電氣接點在線測溫裝置

ARTM-Pn

產(chǎn)品

可監(jiān)測電壓、電流、頻率、有功功率、無功功率、電能,可接收60個無線溫度傳感器溫度

ATC600

C:\Users\wangshihui\Desktop\智能配電產(chǎn)品圖品2019.12.13\ARTM\ATC\ATC600\7E7A9790.jpg7E7A9790

ATC600有2種工作模式:終端(-C)、中繼(-Z),可根據(jù)項目布局選擇配置。可接收240個無線溫度傳感器溫度

智能光伏采集裝置

AGF-M系列

1_副本

光伏電池串開路報警,可以配合組串電壓進行綜合判斷;帶3路開關(guān)量狀態(tài)監(jiān)測,用于采集直流斷路器、防雷器等輸出空接點狀態(tài);一次電流采用穿孔方式接入,安裝方便,安全性高;測量元件采用霍爾傳感器,隔離測量最大電流20A;電壓測量功能可測量母線電壓最高DC 1500V

三遙單元

ARTU系列

C:/Users/WANGW/AppData/Local/Temp/picturecompress_20220314141359/output_1.jpgoutput_1

可擴展DIDO以及多路模擬量輸入輸出單元。

通訊方式:RS485接口,Modbus協(xié)議??蓴U展2G、Lora、LoRAWAN、NB-IoT、4G、以太網(wǎng)

智慧照明

ASL200系列

遙控輸出

兩路無源干接點(開關(guān)量)輸入

兩路無源常開觸點(開關(guān)量)輸出

結(jié)語

隨著科技的發(fā)展,為改善電網(wǎng)的安全、穩(wěn)定運行,供電公司必須加大力度,加大對新技術(shù)的應用力度。智能電網(wǎng)技術(shù)是目前電力公司發(fā)展與建設的一個重要趨勢,我們一定要對其給予足夠的關(guān)注,使其在電力調(diào)度中的功能得的發(fā)揮,從而推動電力調(diào)度自動化工作的進一步發(fā)展。作為一項新興的電力技術(shù),智能電網(wǎng)技術(shù)仍需在實踐、改進和優(yōu)化上多下功夫,才能推動電力工業(yè)的可持續(xù)發(fā)展,加速智能化、自動化的電網(wǎng)系統(tǒng)的建設,推動電力工業(yè)的高質(zhì)量發(fā)展。

參考文獻:

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