用戶側(cè)智慧用能服務(wù)體系研究及應(yīng)用

（安徽繼遠(yuǎn)軟件有限公司，安徽合肥 230088）

0.引言

用戶側(cè)變配電系統(tǒng)站點分布散，涉及廠商及設(shè)備眾多，不具交互性，設(shè)備運行狀態(tài)不可控制，多數(shù)處理孤立離線模式，設(shè)備故障難以預(yù)測，目前主要依賴于人工巡檢、紙質(zhì)記錄的傳統(tǒng)服務(wù)模式，不僅使得運行維護成本高，維護水平低下，更無法及時發(fā)現(xiàn)運行缺陷和隱患。對于突發(fā)的電氣故障，缺少專業(yè)團隊和專業(yè)手段支撐，應(yīng)急響應(yīng)速度慢。由于沒有用電能效分析和管理，企業(yè)綜合節(jié)能無法實現(xiàn)，電能浪費，增加成本。主要存在問題如下[1-6]：

（1）被動式運維。人工巡視、紙質(zhì)記錄、電話溝通，缺乏智能化的手段，難以掌握設(shè)備宏觀情況，當(dāng)設(shè)備發(fā)生故障或隱患時，無法第一時間知曉，無法做到主動預(yù)防。

（2）運維成本高。定期巡檢需要耗費大量的人力、物力，發(fā)現(xiàn)問題時也不能立即搶修；由于小故障未及時發(fā)現(xiàn)，導(dǎo)致大故障發(fā)生后被動的對故障設(shè)備進行維修、更換，導(dǎo)致維護成本大大提升。

（3）搶修時間長。發(fā)生故障后，無法即時識別和定位故障信息，需要到現(xiàn)場確認(rèn)，同時用戶無法有效約束運維單位，搶修進度慢，導(dǎo)致故障時間長，造成經(jīng)濟損失大。

（4）巡檢存在盲區(qū)、風(fēng)險預(yù)防薄弱。一般企業(yè)電工尚未取得高壓電工資格證，只能應(yīng)對低壓巡視，無法對高壓配電房進行巡視。同時，現(xiàn)有配電室缺乏智能化手段，無法通過歷史大數(shù)據(jù)識別可能存在的隱患。

1.智慧運維體系

1.1 總體思路

采用“平臺+服務(wù)”的模式，建立智慧用能平臺，構(gòu)建安全用能和預(yù)防式維護體系，派駐專業(yè)服務(wù)管家團隊，整合線上線下資源，提供覆蓋安全用能、高效用能的一體化智慧用能服務(wù)。一是打造用戶變配電室無人值班、少人值守的智能運維模式。通過整合用戶側(cè)分散的環(huán)境感知、電氣監(jiān)測、用能采集等在線監(jiān)測設(shè)備、信息系統(tǒng)以及等信息化設(shè)施，形成用戶側(cè)大用戶變配電系統(tǒng)智慧運維平臺，達到集中數(shù)據(jù)化管理遠(yuǎn)程監(jiān)控，實現(xiàn)全方位24h在線監(jiān)測、數(shù)據(jù)記錄、風(fēng)險識別預(yù)警，同時用戶可通過手機App和PC端查看自己變配電系統(tǒng)的運行狀態(tài)。二是構(gòu)建面向用戶側(cè)大用戶電站、配電網(wǎng)實時監(jiān)控的行業(yè)“平臺+終端+服務(wù)”立體化綜合服務(wù)體系。通過聯(lián)合有志于配電智慧運維和電力后市場業(yè)務(wù)的電力工程公司、電氣設(shè)備廠商、專業(yè)運維公司、綜合能源服務(wù)商、電力軟件服務(wù)商等，實現(xiàn)“科技+工程”和“線上+線下”的有機融合，共建面向用戶側(cè)大用戶電站、配電網(wǎng)實時監(jiān)控的行業(yè)“平臺+終端+服務(wù)”立體化綜合服務(wù)體系，實現(xiàn)大規(guī)模的用戶站（用戶側(cè)配網(wǎng)）的接入，為用戶提供變配電的云端自助服務(wù)、托管服務(wù)、24h遠(yuǎn)程值班服務(wù)、智能硬件服務(wù)等智能化服務(wù)及解決方案、能效管理平臺建設(shè)及運營管理、以及用戶電力需求側(cè)的各類增值服務(wù)。

1.2 平臺功能

（1）主界面功能。用圖表等形式展示接入平臺的配電房分總體運行情況，主要包配電房基本信息（電壓等級、變壓器臺數(shù)等）；運行狀態(tài)（如運行狀態(tài)、報警事件、缺陷處理）、配電房數(shù)量、核心設(shè)備等；展示配電房當(dāng)日用能情況、環(huán)境狀態(tài)、安防狀況、電能質(zhì)量監(jiān)測、用能監(jiān)測等。

（2）遠(yuǎn)程實時監(jiān)控。根據(jù)實際配電房情況繪制對應(yīng)的一次接線圖，并展示安裝傳感器設(shè)備的實時數(shù)據(jù)，斷路器閉合狀態(tài)等?？梢圆榭幢O(jiān)控設(shè)備的實時數(shù)據(jù)，并可關(guān)聯(lián)查看歷史數(shù)據(jù)情況；監(jiān)測的數(shù)據(jù)包括電力數(shù)據(jù)（電壓、電流、功率、電度等）、設(shè)備運氣情況（變壓器溫度、銅排溫度、線纜溫度）、以及配電室環(huán)境監(jiān)測（環(huán)境溫濕度、水浸、煙霧）等。

（3）智能巡檢。實現(xiàn)給將要巡視的設(shè)備、巡視的內(nèi)容、注意事項等通過云端直接發(fā)送給相關(guān)巡檢人員，確保巡視到位，提前做好充分的巡視準(zhǔn)備工作的智能化管理，智能巡視可以運用專業(yè)的技能做判斷，解決因配電室設(shè)備較多、種類繁雜，單依靠人力來統(tǒng)一巡視、統(tǒng)一記錄，影響配電房設(shè)備正常運行的問題。同時，支持故障巡視，故障檢修，設(shè)備搶修等業(yè)務(wù)，滿足不同巡檢的要求。同時，用戶可通過移動客戶端和PC網(wǎng)頁端查看配電房系統(tǒng)的運行狀態(tài)。

（4）智能告警。平臺可對設(shè)備運行數(shù)據(jù)異常、狀態(tài)異常的情況做出實時報警，支持用戶自定義告警類型和可視化效果，可分級、分區(qū)管理。可關(guān)聯(lián)告警與設(shè)備數(shù)據(jù)，關(guān)聯(lián)告警與視頻信息，做到告警聯(lián)動。告警可通過App，短信等方式第一時間推送給相關(guān)運維人員。平臺可將告警生成運維任務(wù)，進行跟蹤管理。通過智能、及時的預(yù)警和告警，實現(xiàn)秒級響應(yīng)，事故率有望降低60%，故障響應(yīng)時間縮短50%。

（5）智能調(diào)度。通過前端監(jiān)測裝置發(fā)現(xiàn)異常，平臺自動告警，并進行故障定位和匹配配件，自動派單，向運維人員下發(fā)缺陷消缺、應(yīng)急搶修任務(wù)，作業(yè)人員可通過App隨時查閱設(shè)備的運行數(shù)據(jù)、一次接線圖、檢修履歷等信息。

（6）設(shè)備全生命周期管理。平臺提供設(shè)備的全生命周期管理，實現(xiàn)設(shè)備從出廠安裝運行維保設(shè)備報廢的全生命管理，通過各種流程管理措施實現(xiàn)設(shè)備高效運行，延長設(shè)備壽命，最大化設(shè)備價值。并通過對設(shè)備運行數(shù)據(jù)、運維數(shù)據(jù)的記錄和分析，并給出預(yù)測性運維建議。

（7）能效分析。通過對用能數(shù)據(jù)的分類分項計量，以及同比、環(huán)比、占比、排名、變化分析，可迅速發(fā)現(xiàn)用電大負(fù)載和異常負(fù)載，做到節(jié)能降耗做到有的放矢，有據(jù)可依。同時提供專業(yè)的電能質(zhì)量分析功能，可作為電能質(zhì)量優(yōu)化的數(shù)據(jù)基礎(chǔ)。同時可通過掌中用能App來掌握企業(yè)用能情況，及時做出科學(xué)決策。

2.案例分析

某智能電氣廠區(qū)，占地面積大、廠區(qū)生產(chǎn)區(qū)域嚴(yán)格劃分，涵蓋各類柜體生產(chǎn)、辦公樓宇、食堂、車庫、健身中心等。

（1）面臨挑戰(zhàn)?？蛻籼魬?zhàn)主要能源統(tǒng)計、集中管理和運維效率3個方面，其中，能源統(tǒng)計依賴人工抄表，數(shù)據(jù)統(tǒng)計不準(zhǔn)確，企業(yè)無法及時、清晰掌握用能情況，對進一步節(jié)能提效產(chǎn)生治愈；集中管理缺乏設(shè)備統(tǒng)一監(jiān)控平臺，可視化水平低，設(shè)備運維問題處理滯后，影響安全運行；運維效率是設(shè)備運維系統(tǒng)性不足，缺乏完善的巡檢、維護、故障處理方案和記錄，影響運維效率。

（2）應(yīng)用成果。通過平臺及時掌握設(shè)備運行狀態(tài)，實現(xiàn)合理運維，減少人員線下運檢；推動節(jié)能降耗：通過力調(diào)電費、基本電費、電度電費和單位產(chǎn)品能耗進行分析，提升能源管理精度，支持企業(yè)多維度統(tǒng)計分析，給出優(yōu)化策略，幫助企業(yè)降低電費支出。如壓縮空氣在滿足工藝使用要求同時，能耗降低，預(yù)計每天節(jié)省300元；運行安全水平提升：安全生產(chǎn)運行：平臺在線預(yù)警和優(yōu)化運行策略推送，提高能源設(shè)備運行穩(wěn)定性，助力安全生產(chǎn)。

3.結(jié)語

以變配電資產(chǎn)運維紐帶，圍繞試驗與檢測、升級改造、綜合能源以及產(chǎn)業(yè)園區(qū)、工礦企業(yè)等專變用戶延伸服務(wù)，對現(xiàn)有變配電系統(tǒng)信息化系統(tǒng)進行功能模塊重構(gòu)、微服務(wù)化改造，通過 “線上+線下”的有機融合，構(gòu)建智慧用能平臺，打造“平臺＋移動App應(yīng)用＋專家團隊”的立體化綜合服務(wù)體系，為用戶提供托管式配電智慧運維/代維、能效監(jiān)測與管理、用電信息采集、綜合能源管理、增值服務(wù)等一站式用電管理服務(wù)。