智能一體化機(jī)柜在供電所的應(yīng)用

黃恒 劉成浩 王彥明 周明宏

摘 要：電力通信網(wǎng)絡(luò)的目的是構(gòu)建一個強(qiáng)大的通信輸電網(wǎng)，其承擔(dān)著支撐輸電網(wǎng)的重要責(zé)任，從而提供安全可靠、高質(zhì)量、干凈的電力供給。當(dāng)前，電力通信網(wǎng)主要并入220 kV/66 kV的變電站通信光傳輸網(wǎng)雙平面中，實(shí)現(xiàn)各種服務(wù)的訪問，提供用于輸電網(wǎng)管理、分派、繼電器保護(hù)、微計算機(jī)訪問提供可靠性傳輸線，為遠(yuǎn)程自動化、電力獲取、商業(yè)系統(tǒng)、其他服務(wù)以及電力網(wǎng)格的安全生產(chǎn)提供強(qiáng)有力的通信保證。筆者分析了電力供應(yīng)站中智能集成柜的應(yīng)用，發(fā)現(xiàn)我國智能集成柜的應(yīng)用非常理想，但與發(fā)達(dá)國家相比仍然存在差距。因此，我國需要在這方面加強(qiáng)研究，提高電力供應(yīng)站的性能，充分發(fā)揮自己的安全性和經(jīng)濟(jì)性，從而促進(jìn)中國電力系統(tǒng)的可持續(xù)發(fā)展。為了在促進(jìn)中國電力系統(tǒng)改進(jìn)方面發(fā)揮積極作用，文章分析了電力供應(yīng)站中智能集成柜的應(yīng)用，以資參考。

關(guān)鍵詞：智能一體化;供電所;繼電保護(hù);電量采集;現(xiàn)狀分析

中圖分類號：F426 文獻(xiàn)標(biāo)識碼：A 文章編號：1674-1064（2021）10-0-02

DOI：10.12310/j.issn.1674-1064.2021.10.028

在企業(yè)規(guī)模不斷擴(kuò)大和經(jīng)營水平不斷提高的背景下，逐步了解基于信息技術(shù)的智能平臺，建立互聯(lián)網(wǎng)技術(shù)智能柜管理平臺，具有十分重要的意義。其可以有效分析、判斷移動互聯(lián)網(wǎng)技術(shù)和其他最新技術(shù)的環(huán)境和運(yùn)行狀況，及時發(fā)現(xiàn)并有效預(yù)防潛在問題，改善經(jīng)營水平，確保智能機(jī)柜能夠安全、持續(xù)運(yùn)營。電力供給公司被分配到不同的村子和城鎮(zhèn)，作為維持線路維護(hù)服務(wù)、停電、輸電服務(wù)、電費(fèi)等業(yè)務(wù)以及電力供給的基礎(chǔ)，為了提高電力系統(tǒng)的可靠性，其有必要分析智能一體化機(jī)柜在供電所的應(yīng)用。

1 智能一體化機(jī)柜概況

1.1 智能機(jī)柜管理結(jié)構(gòu)和功能

根據(jù)我國的技術(shù)要求，為了實(shí)現(xiàn)柜的溫濕度管理等功能，需要進(jìn)行監(jiān)視中心、現(xiàn)場監(jiān)視裝置、柜監(jiān)視傳感器、其他主要結(jié)構(gòu)的管理。實(shí)際上，以往電腦室控制系統(tǒng)的柜溫濕度管理的設(shè)計重點(diǎn)是計算機(jī)室的整體溫度，無視柜內(nèi)的溫度和濕度，而忽略了柜內(nèi)精密機(jī)器的散熱問題。不僅增加了柜內(nèi)精密機(jī)器的故障率，還縮短了使用年限。因此，需要設(shè)計控制柜溫濕度的智能柜管理平臺，設(shè)計柜電質(zhì)量、訪問控制、遙控等功能和有效監(jiān)控的其他方面。智能機(jī)柜管理平臺基于智能設(shè)備的功能，能夠?qū)⑷我忸愋椭悄茉O(shè)備獲得的信息及時有效地傳遞到平臺。同時，使用計算機(jī)應(yīng)用等網(wǎng)絡(luò)技術(shù)，通過智能分類信息，平臺可以準(zhǔn)確判斷運(yùn)行情況，及時有效地發(fā)出警告，結(jié)合實(shí)際管理需求完成遠(yuǎn)程控制。其可以通過綜合有效的監(jiān)控來實(shí)現(xiàn)整個柜的操作，并且可以提高柜內(nèi)功率精密設(shè)備正常穩(wěn)定操作的幾率。所以，智能機(jī)箱管理平臺是由許多智能設(shè)備和網(wǎng)絡(luò)組成的綜合系統(tǒng)[1]。

1.2 智能一體化機(jī)柜的優(yōu)勢

隨著科學(xué)技術(shù)的不斷發(fā)展，配電管理的低壓電器得到優(yōu)化。特別是傳統(tǒng)配電柜的性能缺陷得到了補(bǔ)充，智能集成配電盤的研究和應(yīng)用也得到了優(yōu)化。但是，其也屬于技術(shù)革新。隨著性能的提高，在計算機(jī)房配電的建設(shè)和使用方面，其應(yīng)用越來越廣泛，近年來已成為最新的高科技產(chǎn)品。智能集成分配器的技術(shù)優(yōu)點(diǎn)主要反映在以下方面：

智能集成配電器的研發(fā)，以故障機(jī)房為主要出發(fā)點(diǎn)，綜合先進(jìn)的技術(shù)成果、硬件和軟件設(shè)計，完全取代了以前的機(jī)房設(shè)備。其自身容量范圍能夠在規(guī)定范圍內(nèi)，并在整個流通系統(tǒng)的模塊設(shè)計中合理選擇配件，從各個方面滿足客戶的要求。如全面防止操作錯誤或其他行為等安全風(fēng)險，以確保計算機(jī)房內(nèi)配電系統(tǒng)的功能。設(shè)計穩(wěn)定安全。單點(diǎn)故障是現(xiàn)在電腦室配電的一般事故，智能集成柜可有效避免此類事故。隨著電負(fù)荷的連續(xù)改善，在耗電量大的幾個開發(fā)區(qū)域會引發(fā)一系列的停電問題。筆者以這樣的狀況為目標(biāo)，開發(fā)了電源用的一體型柜。交流逆變器提供直流電壓和穩(wěn)定輸出的220 V/380 V電壓，電池在主電源電壓整流后充電。在電源電壓或停電的情況下，電池包組件基于隔離二極管開關(guān)向DC電路供電，以實(shí)現(xiàn)網(wǎng)格電源和電池電源之間的零中性時間。當(dāng)電池的能量消耗時，電源連續(xù)發(fā)送充電警告信號。非停電電源裝置（UPS）具有特定的過載保護(hù)性能。過載時，首先跳至旁路模式。處理過載后會自動恢復(fù)，并在一定時間內(nèi)恢復(fù)。當(dāng)過載非常嚴(yán)重時，如果UPS重復(fù)上述操作，則可觸發(fā)輸入空氣開關(guān)。故障消除后，若開關(guān)關(guān)閉，則通常的工作在再啟動后復(fù)原。地區(qū)停電時，UPS無停電電源裝置向柜內(nèi)的設(shè)備供電，可以有效增加電力相關(guān)人員的維護(hù)時間[2]。

網(wǎng)絡(luò)產(chǎn)品的尺寸逐漸優(yōu)化，以節(jié)省空間。與以前的網(wǎng)絡(luò)產(chǎn)品相比，單個柜的容量逐漸增加。機(jī)柜里放著很多服務(wù)器和電纜，機(jī)柜的容量逐漸增加。但是，設(shè)備密度的增加，對機(jī)柜內(nèi)外的管理提出了更多的要求，如果存在電纜管理等管理問題，電纜就會損壞，電纜交換的時間也會增加。電纜損傷降低了裝置整體的工作質(zhì)量和效率，使裝置性能下降，使用壽命減少，產(chǎn)生關(guān)機(jī)干擾。為了找出滿足所有種類電纜管理的解決措施，筆者正在開發(fā)各種解決方案，如電纜管理環(huán)、垂直或水平完成面板、轉(zhuǎn)換、電纜拉桿等。這樣可以節(jié)省更多的空間，提高電纜管理的便利性。

2 智能一體化機(jī)柜在供電所的應(yīng)用

2.1 智能一體化柜的設(shè)計原則

整體數(shù)據(jù)中心的建設(shè)包括很多專業(yè)，它們之間有無數(shù)的連接。為了調(diào)整和整合所有的專業(yè)領(lǐng)域，必須考慮整體情況。可靠性是指采用可靠的設(shè)計標(biāo)準(zhǔn)，進(jìn)行穩(wěn)定可靠的基本環(huán)境設(shè)計。針對安全性，從防火、防水、防盜、接地、雷電保護(hù)、反電磁干擾、降低噪音等方面采取了有效的對策，考慮了地基支撐力等特殊技術(shù)措施。自然和實(shí)用性。在可靠性和實(shí)用技術(shù)的前提下，筆者采用了裝置和材料，使得管理整備便利，員工集中管理環(huán)境，安裝機(jī)器方便，維護(hù)和修理方便?？蓴U(kuò)展性是指，每個子系統(tǒng)必須具有靈活的系統(tǒng)擴(kuò)展和升級能力。環(huán)境保護(hù)和節(jié)能是指，全流程使用環(huán)保材料，方案設(shè)計體現(xiàn)了節(jié)能思想。

2.2 配電網(wǎng)故障監(jiān)測和研判

應(yīng)及時判斷變壓器的負(fù)載狀態(tài)和符合邏輯關(guān)系的負(fù)荷曲線趨勢。如果變化不大，則被認(rèn)為是斷層的一般警報記錄。如果變化較大，則估計將設(shè)備斷電以避免事故產(chǎn)生影響。通過研究分析故障范圍的節(jié)點(diǎn)數(shù)據(jù)變化，預(yù)先確定故障范圍。筆者根據(jù)停電計劃數(shù)據(jù)庫和用戶關(guān)系數(shù)據(jù)庫的問題，總結(jié)了受到故障影響的用戶數(shù)和故障原因。首先，向這些用戶發(fā)送包含故障調(diào)整等時期的故障調(diào)整通知，然后發(fā)布緊急修理作業(yè)布局信息的通知，加深調(diào)查、理解后，需要進(jìn)行信息整理、維護(hù)作業(yè)的調(diào)度。當(dāng)用戶公開停電信息時，應(yīng)對相鄰儀表采用有效的招標(biāo)測試方法，以有效判斷室內(nèi)停電狀態(tài)[3]。

2.3 配網(wǎng)輔助規(guī)劃

在新的用戶訪問方案的輔助決策頁面中，建議選擇接入用戶并推薦訪問方案等，請選擇包含訪問位置信息的訪問用戶列。在推薦訪問方式的欄中，將訪問裝置、設(shè)備容量、工作時間、訪問后的容量、勸告的理由等包含在包括設(shè)備識別、設(shè)備名稱、運(yùn)行時間、設(shè)備容量、設(shè)備狀態(tài)、設(shè)備位置的箱變壓器信息列中。進(jìn)行實(shí)時監(jiān)視和設(shè)備參數(shù)比較，滿足再輸入變換條件的所有設(shè)備的注意事項。其中，轉(zhuǎn)換的條件主要如下：

最大負(fù)荷達(dá)到標(biāo)準(zhǔn)值的80%以上時，平均負(fù)荷達(dá)到標(biāo)稱值的50%以上，最小負(fù)荷超過-30%。如果滿足變換報告中記載的條件之一，則轉(zhuǎn)換計劃報告中會列出該負(fù)荷。裝置的最大負(fù)荷不超過標(biāo)稱值的30%時，如果平均負(fù)荷不到20%，則包含在器材應(yīng)用擔(dān)憂報告中。

2.4 機(jī)柜散熱要求

下部強(qiáng)制送風(fēng)扇室的柜應(yīng)滿足以下散熱要求：滿足強(qiáng)制送風(fēng)空氣分配的要求，下部完全開放，但有調(diào)節(jié)空氣量的能力。將柜上部的多個風(fēng)扇設(shè)置在適當(dāng)?shù)奈恢茫L(fēng)扇有低噪音，必須是壽命長的類型。風(fēng)扇電源可以有單獨(dú)的過載、過熱保護(hù)和控制開關(guān)，也可以設(shè)置風(fēng)扇的操作狀態(tài)監(jiān)視接口。數(shù)據(jù)設(shè)備的前后空間不應(yīng)小于100 mm。揚(yáng)水風(fēng)扇室內(nèi)的柜應(yīng)滿足以下散熱要求，應(yīng)滿足上空空氣分布的要求，采用無前門和背面機(jī)柜的開放機(jī)箱。為了安全管理而必須設(shè)置門時，必須設(shè)置網(wǎng)格門，格子的相當(dāng)直徑不滿10 mm，換氣面積比例不到7%。層疊物有助于換氣，并且具有高熱量值的多個數(shù)據(jù)裝置不能堆疊在同一層疊體上。電纜架的布局原理是：信號電纜被敷設(shè)，在機(jī)房內(nèi)鋪設(shè)電源電纜。AC電纜、DC電纜和信號電纜交叉，被嚴(yán)格禁止混合，并且必須有明確的標(biāo)志。機(jī)房主通道寬度在1 500 mm以上，二次通道寬度在800 mm以上，機(jī)架列間距在800 mm以上。

2.5 其他問題

根據(jù)《省通信中的火災(zāi)分離規(guī)定》及《通信室中關(guān)于自動火災(zāi)報警器及固定消防裝置的裝備及保管的規(guī)定》的要求，更換室及其他機(jī)房的上下線孔為確保恰當(dāng)?shù)碾娎|彎曲半徑，必須以框架設(shè)計妥當(dāng)為條件進(jìn)行分離并封上。為了繞過其他的轉(zhuǎn)接，斜率應(yīng)該是平和的，焦點(diǎn)應(yīng)該放在兩端的電纜是否覆蓋上。在電纜未損壞的前提下，用蓋板強(qiáng)調(diào);在設(shè)定過程中應(yīng)注意拉伸力的控制。而且不需要事先畫太多的電線來避免網(wǎng)站上多條電線的纏繞，在繪制處理后，將兩端多余的電纜進(jìn)行篩選和保護(hù)。

3 結(jié)語

隨著中國經(jīng)濟(jì)的發(fā)展和電力系統(tǒng)的不斷改進(jìn)，電力供應(yīng)的質(zhì)量和安全性越來越受到關(guān)注。同時，隨著中國信息建設(shè)的緩慢成熟，流通的信息系統(tǒng)也得到了有效開發(fā)。此外，通過電力供應(yīng)站規(guī)模的持續(xù)擴(kuò)大和管理水平的持續(xù)改善，可以有效保證電力供應(yīng)站的電力保護(hù)，使人們逐漸了解到建立智能管理平臺的重要性。這是一個基于信息技術(shù)、互聯(lián)網(wǎng)技術(shù)、移動互聯(lián)網(wǎng)技術(shù)等最新技術(shù)的智能平臺，為了有效防止和及時發(fā)現(xiàn)柜的可能性，可以有效分析和判斷柜環(huán)境和運(yùn)用狀況。另外，為了改善經(jīng)營水平，確保安全和持續(xù)運(yùn)營，筆者對智能機(jī)箱管理平臺的設(shè)計和實(shí)施也有很大興趣。文章基于智能柜管理平臺結(jié)構(gòu)和功能的系統(tǒng)分析，探討了其設(shè)計和實(shí)施，以努力促進(jìn)智能機(jī)柜管理平臺的構(gòu)建和完善。

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