智能臺(tái)區(qū)實(shí)施方案闡述

王文利

廈門(mén)宏發(fā)電氣有限公司

智能臺(tái)區(qū)實(shí)施方案闡述

王文利

廈門(mén)宏發(fā)電氣有限公司

1、系統(tǒng)方案概述

智能化配電臺(tái)區(qū)是新型農(nóng)網(wǎng)智能配電臺(tái)區(qū)安全監(jiān)控系統(tǒng)，本系統(tǒng)以智能JP柜為載體，集成各種控制設(shè)備，實(shí)現(xiàn)智能化臺(tái)區(qū)設(shè)備的標(biāo)準(zhǔn)化制造；以臺(tái)變終端為中心，結(jié)合遠(yuǎn)方主站實(shí)現(xiàn)智能臺(tái)區(qū)各種功能的集合；以低功耗長(zhǎng)距離無(wú)線通訊技術(shù)為聯(lián)絡(luò)手段，實(shí)現(xiàn)各種智能設(shè)備的信息融合。

智能JP柜柜體內(nèi)配置有智能臺(tái)區(qū)監(jiān)控主機(jī)、各種現(xiàn)場(chǎng)電力傳感器、智能漏電保護(hù)開(kāi)關(guān)、智能電容器、智能電表等，使JP柜實(shí)現(xiàn)電能測(cè)量、計(jì)量、控制、保護(hù)、電能分配、動(dòng)態(tài)無(wú)功補(bǔ)償、配變監(jiān)測(cè)等功能的同時(shí)，具備變壓器運(yùn)行狀態(tài)在線監(jiān)測(cè)、變壓器防盜報(bào)警、變壓器及主回路過(guò)負(fù)荷或故障引起的溫度保護(hù)并報(bào)警、JP柜內(nèi)溫濕度監(jiān)測(cè)與報(bào)警、剩余電流保護(hù)等功能，并將數(shù)據(jù)與報(bào)警信號(hào)傳送至配電臺(tái)區(qū)值班人員和上級(jí)調(diào)度中心，從而為農(nóng)網(wǎng)臺(tái)區(qū)的安全運(yùn)行提供全方位的監(jiān)控保護(hù)。

通過(guò)智能化臺(tái)區(qū)的建設(shè)實(shí)現(xiàn)農(nóng)村電網(wǎng)用電自動(dòng)化和配網(wǎng)自動(dòng)化的一體化建設(shè)，減少用戶停電時(shí)間、提高供電可靠性、降低線損、增加售電量；實(shí)現(xiàn)農(nóng)網(wǎng)臺(tái)區(qū)設(shè)備的信息化管理和遠(yuǎn)程運(yùn)行維護(hù)，減少維護(hù)人員，提高維護(hù)水平，提高安全生產(chǎn)能力，降低運(yùn)行維護(hù)成本。

2、智能系統(tǒng)結(jié)構(gòu)與組成

系統(tǒng)采用三層結(jié)構(gòu)，臺(tái)區(qū)數(shù)據(jù)采集層、電氣設(shè)備層、主站層。各層的主要特點(diǎn)如下：

（1）采集層的電力物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)

運(yùn)用電力物聯(lián)網(wǎng)豐富系統(tǒng)底層數(shù)據(jù)采集內(nèi)容，延伸系統(tǒng)至全臺(tái)區(qū)的數(shù)據(jù)采集，大量采用無(wú)源、無(wú)線的傳感器設(shè)備，形成即插即用的使用方式，使傳統(tǒng)基于配變本體的小范圍擴(kuò)大到整個(gè)臺(tái)區(qū)范圍，完全突破了傳統(tǒng)的配變監(jiān)視概念。

（2）設(shè)備層的智能電氣技術(shù)

應(yīng)用物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)改造落后的傳統(tǒng)低壓配電箱，成為臺(tái)區(qū)智能化的控制中心和系統(tǒng)平臺(tái)。具備電氣設(shè)備運(yùn)行狀態(tài)全監(jiān)視、設(shè)備功能模塊化、檢修維護(hù)方便化、信息傳輸遠(yuǎn)程化的特點(diǎn)；是新一代的智能化臺(tái)區(qū)控制中心，完全有別傳統(tǒng)的配電開(kāi)關(guān)設(shè)備。

（3）主站層可配置后臺(tái)監(jiān)視系統(tǒng)

便于供電維護(hù)人員對(duì)采集數(shù)據(jù)、防盜防災(zāi)、運(yùn)行狀態(tài)、運(yùn)行維護(hù)為一體進(jìn)行監(jiān)視，整體解決整個(gè)臺(tái)區(qū)的多種業(yè)務(wù)需求。

①主站系統(tǒng)由七大功能模塊組成：

臺(tái)區(qū)運(yùn)行工況監(jiān)視：變壓器監(jiān)測(cè)、高壓熔斷器狀態(tài)監(jiān)視、總保監(jiān)測(cè)、綜合實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)、門(mén)禁管理、無(wú)功補(bǔ)償管理、視頻監(jiān)控、開(kāi)關(guān)設(shè)備管理。

二級(jí)設(shè)備管理：電流、電壓、功率、漏電流、開(kāi)關(guān)狀態(tài)、故障信息。

歷史事件：保護(hù)開(kāi)關(guān)動(dòng)作記錄、故障數(shù)據(jù)查詢、保護(hù)器事件查詢；曲線、報(bào)表、統(tǒng)計(jì)。

采集管理：實(shí)時(shí)召測(cè)、任務(wù)編制、任務(wù)配置、數(shù)據(jù)檢查、數(shù)據(jù)錄入。

終端管理：終端參數(shù)設(shè)置、終端對(duì)時(shí)復(fù)位、終端升級(jí)。

檔案管理：臺(tái)區(qū)設(shè)備檔案錄入、查詢、修改。

系統(tǒng)管理：角色管理、賬號(hào)管理、密碼管理、日志管理。

通訊管理：GPRS通訊（通訊協(xié)議104）、短信報(bào)警。

②主站系統(tǒng)登錄

打開(kāi)IE瀏覽器，在地址欄中輸入系統(tǒng)的訪問(wèn)地址，即可進(jìn)入系統(tǒng)用戶登錄界面。在該頁(yè)面輸入正確的登錄用戶名和密碼，點(diǎn)擊“登錄”按鈕或按回車(chē)鍵，即可登錄系統(tǒng)。

③主站頁(yè)面說(shuō)明

地圖定位界面顯示當(dāng)前單位轄區(qū)內(nèi)的運(yùn)行臺(tái)區(qū)，在線為綠色、掉線為灰色；紅色閃爍為告警。

3、智能低壓綜合配電箱（又稱(chēng)智能JP柜）

智能低壓綜合配電箱是智能臺(tái)區(qū)的核心設(shè)備和載體，配電開(kāi)關(guān)設(shè)備、電容補(bǔ)償、臺(tái)區(qū)智能控制主機(jī)均安裝在箱體內(nèi)部。箱體內(nèi)部空間按功能區(qū)域劃分，分隔成四個(gè)各自獨(dú)立的單元區(qū)，分別為：低壓進(jìn)線開(kāi)關(guān)室、配電出線室、電容補(bǔ)償室、計(jì)量室。各室功能模塊明確、界線清晰、方便檢修維護(hù)。

（1）關(guān)鍵部件

①智能開(kāi)關(guān)設(shè)備

主進(jìn)線開(kāi)關(guān)采用帶有低壓斷路器；饋電單元采用高分?jǐn)嘧詣?dòng)重合閘智能型剩余電流動(dòng)作斷路器。

智能型剩余電流動(dòng)作斷路器具備過(guò)載、短路保護(hù)、漏電保護(hù)、自動(dòng)重合閘功能、通信功能、報(bào)警功能、故障查詢等功能，并對(duì)線路電壓、電流、漏電電流實(shí)現(xiàn)實(shí)時(shí)監(jiān)控和采樣，通過(guò)智能化微處理技術(shù)對(duì)負(fù)載側(cè)實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)和保護(hù)；智能可通訊：內(nèi)置RS485通信接口，與智能監(jiān)控主機(jī)建立通訊功能，實(shí)現(xiàn)遠(yuǎn)程參數(shù)的調(diào)整、信息查詢及下載故障信息等功能，實(shí)現(xiàn)對(duì)開(kāi)關(guān)設(shè)備的遠(yuǎn)程管理。

②智能無(wú)功補(bǔ)償單元

采用集成制造的一體化智能電容模塊替代由常規(guī)智能控制器、熔絲、復(fù)合開(kāi)關(guān)、熱繼電器、低壓電力電容器、指示燈等散件組成的自動(dòng)無(wú)功補(bǔ)償裝置。改變了傳統(tǒng)無(wú)功補(bǔ)償裝置體積龐大、接線復(fù)雜、不可維修更換的結(jié)構(gòu)模式。

實(shí)時(shí)測(cè)量并顯示電網(wǎng)電壓、電流、功率因數(shù)、無(wú)功功率、電網(wǎng)諧波、電容器本體溫度等參數(shù)；具備過(guò)壓、欠壓、失壓、過(guò)諧波、過(guò)溫度等保護(hù)功能；具備失電保護(hù)功能，且失電數(shù)據(jù)不丟失。多臺(tái)智能電容器聯(lián)網(wǎng)使用時(shí)形成智能網(wǎng)絡(luò)，故障時(shí)會(huì)自動(dòng)退出，不影響其余工作。具備和臺(tái)區(qū)智能主機(jī)通訊的功能。

③計(jì)量室

主要安裝由電流互感器、電能表組成的計(jì)量單元，單獨(dú)設(shè)門(mén)并設(shè)觀察窗；計(jì)量室裝設(shè)門(mén)禁開(kāi)關(guān)——開(kāi)關(guān)傳感器，監(jiān)視計(jì)量箱開(kāi)門(mén)信號(hào)，具備防竊電功能。

④智能主機(jī)

智能監(jiān)控主機(jī)是智能配電臺(tái)區(qū)整個(gè)系統(tǒng)的核心處理及控制單元。它采用最新的微電子技術(shù)、電力物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)，大大拓展了傳統(tǒng)配變的監(jiān)控范圍和防護(hù)空間。可以對(duì)臺(tái)區(qū)變壓器、剩余電流動(dòng)作保護(hù)器、智能電容器、電能表、現(xiàn)場(chǎng)傳感器等設(shè)備運(yùn)行信息實(shí)時(shí)采集和用戶用電信息匯總收集，并通過(guò)數(shù)據(jù)分析處理，對(duì)配電臺(tái)區(qū)運(yùn)行異常做出及時(shí)響應(yīng)，實(shí)現(xiàn)智能化臺(tái)區(qū)的一體化建設(shè)。

（2）臺(tái)區(qū)通訊網(wǎng)絡(luò)

突破目前無(wú)線物聯(lián)網(wǎng)的距離范圍，基于ZIGBEE、2.4GHz技術(shù)的無(wú)線物聯(lián)網(wǎng)通訊距離限制在200米以內(nèi)，且受障礙物阻攔。我們采用最新的無(wú)線擴(kuò)頻技術(shù)，郊區(qū)通訊距離高達(dá)3KM，可以支持在整個(gè)臺(tái)區(qū)范圍（半徑3KM）內(nèi)的設(shè)備組網(wǎng)通訊，完全突破現(xiàn)有物聯(lián)網(wǎng)的應(yīng)用范圍，從而為智能臺(tái)區(qū)的設(shè)備聯(lián)網(wǎng)奠定了可靠的技術(shù)基礎(chǔ)。全部無(wú)線傳感器和控制裝置即插即用，具備聯(lián)網(wǎng)功能。

①有線通訊

采用RS485通訊，可與智能電容器、智能型剩余電流動(dòng)作斷路器、集中器、有線傳感器之間進(jìn)行通訊連接。

②無(wú)線通訊

通過(guò)RS232通信口外接一個(gè)無(wú)線裝置，實(shí)現(xiàn)對(duì)下級(jí)各種無(wú)線傳感器數(shù)據(jù)信號(hào)的采集。采用小無(wú)線組網(wǎng)，避免了布線的不便。

③遠(yuǎn)程通訊

采用GPRS通訊，通訊規(guī)約使用國(guó)網(wǎng)376.1規(guī)約。