淺談電力物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)在電力設(shè)備在線監(jiān)測(cè)中的應(yīng)用
李明君
安科瑞電氣股份有限公司 上海嘉定 201801
摘要:近年來,社會(huì)經(jīng)濟(jì)發(fā)展速度不斷提升,對(duì)電力能源的需求大幅增加,為保障變電站等電力設(shè)備合理發(fā)揮功能,保障供電安全性和穩(wěn)定性,應(yīng)當(dāng)加強(qiáng)對(duì)電力設(shè)備的監(jiān)測(cè)和管理。而電力物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)是現(xiàn)代一種安全工器具的管理方法,為有效實(shí)現(xiàn)電力設(shè)備的在線監(jiān)測(cè),應(yīng)積極開展探究,基于電力物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)把握電力設(shè)備在線監(jiān)測(cè)方法要點(diǎn),分析在變電站設(shè)備狀態(tài)監(jiān)測(cè)以及巡檢管理中的具體應(yīng)用,旨在進(jìn)一步促進(jìn)電力物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)的發(fā)展,推動(dòng)電力設(shè)備在線監(jiān)測(cè)的合理實(shí)現(xiàn),保證電力系統(tǒng)健康、平穩(wěn)地運(yùn)行。
關(guān)鍵詞:電力物聯(lián)網(wǎng)技術(shù);電力設(shè)備;在線監(jiān)測(cè);具體應(yīng)用
0引言
基于當(dāng)前我國電力系統(tǒng)逐漸趨向智能化方向發(fā)展,變電站設(shè)備在運(yùn)行中將會(huì)出現(xiàn)大量的運(yùn)行數(shù)據(jù),通過采集和分析電力設(shè)備狀態(tài)數(shù)據(jù),能夠有效預(yù)測(cè)故障風(fēng)險(xiǎn),大限度地保障電力設(shè)備工作的穩(wěn)定和安全。而為實(shí)現(xiàn)對(duì)電力設(shè)備的實(shí)時(shí)在線監(jiān)控,應(yīng)借助現(xiàn)代科學(xué)技術(shù)。電力物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)是在計(jì)算機(jī)和互聯(lián)網(wǎng)技術(shù)基礎(chǔ)上發(fā)展而來的一種新型手段,通過對(duì)物體進(jìn)行定位跟蹤、實(shí)時(shí)監(jiān)控和管理,有助于將現(xiàn)實(shí)實(shí)際與網(wǎng)絡(luò)空間實(shí)時(shí)連接,形成相對(duì)完整的網(wǎng)絡(luò),可提高電力設(shè)備在線監(jiān)測(cè)的準(zhǔn)確性和可靠性,為電力系統(tǒng)整體運(yùn)作提供良好保障。
1常見電力物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)
現(xiàn)階段,在電力行業(yè)內(nèi),對(duì)電力物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)的應(yīng)用逐漸深化,較為常用的技術(shù)主要包括智能傳感器技術(shù)、標(biāo)識(shí)編碼技術(shù)以及通信電源技術(shù)等。
智能傳感器技術(shù)是指在物聯(lián)網(wǎng)架構(gòu)體系的底層部分,用于識(shí)別物體并感知其狀態(tài)。由于智能變電站具有較為復(fù)雜的電磁環(huán)境,測(cè)量對(duì)象和參數(shù)種類多,對(duì)測(cè)量精度要求較高,所以,在應(yīng)用該項(xiàng)技術(shù)時(shí),往往需要安裝具備強(qiáng)抗干擾能力的傳感器。目前,智能傳感器逐漸趨向集成化和小型化,通過減小體積來降低運(yùn)行功耗,可延長無線傳感器的使用壽命,在未來發(fā)展前景較為廣闊。
標(biāo)識(shí)編碼技術(shù)主要是利用射頻識(shí)別技術(shù),改善以往條形碼標(biāo)識(shí)易損壞、編碼差異大等缺陷。通過利用RFID通信距離實(shí)施定位,有利于加強(qiáng)巡檢管理。在應(yīng)用過程中,還需對(duì)智能變電站架構(gòu)進(jìn)行合理劃分,按照變電站的標(biāo)準(zhǔn)編號(hào),有效地對(duì)電力設(shè)備進(jìn)行間隔編號(hào)。
通信電源技術(shù)是為應(yīng)對(duì)智能變電站復(fù)雜環(huán)境的一項(xiàng)應(yīng)用手段。如當(dāng)前變電站中通信終端數(shù)量多、數(shù)據(jù)傳輸量大,當(dāng)無線設(shè)備在自組網(wǎng)和匯集節(jié)點(diǎn)時(shí),通過利用功耗較低的通信設(shè)備,適應(yīng)變電站通信標(biāo)準(zhǔn),對(duì)已有通信接口實(shí)施兼容,即可保證通信功能的正常發(fā)揮。
2基于電力物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)的電力設(shè)備在線監(jiān)測(cè)方法要點(diǎn)
2.1?合理構(gòu)建通信網(wǎng)絡(luò)拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)
利用電力物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)實(shí)現(xiàn)電力設(shè)備在線監(jiān)測(cè),應(yīng)當(dāng)合理構(gòu)建通信網(wǎng)絡(luò)拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)。通常情況下,按照變電站電力設(shè)備狀態(tài)監(jiān)測(cè)的需求以及物聯(lián)網(wǎng)的應(yīng)用特點(diǎn),可設(shè)計(jì)電力通信設(shè)備通信網(wǎng)絡(luò)拓?fù)浣Y(jié)構(gòu),如圖1所示。借助物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)有效連接電力設(shè)備之間的通信,有效進(jìn)行信息傳遞、路由與控制等功能。在該結(jié)構(gòu)中,由傳感器網(wǎng)絡(luò)負(fù)責(zé)開展信息采集,經(jīng)過網(wǎng)絡(luò)層對(duì)實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)的匯總,并連通上下層通信網(wǎng),后與應(yīng)用層和感知層進(jìn)行通信。同時(shí)應(yīng)用層連接網(wǎng)絡(luò)通信功能、感知層借助數(shù)據(jù)網(wǎng)絡(luò)、光傳輸網(wǎng)絡(luò)實(shí)現(xiàn)信息交換。
不過,在建立電力設(shè)備的通信網(wǎng)絡(luò)時(shí),由于通信網(wǎng)絡(luò)中的設(shè)備數(shù)據(jù)處理能力和動(dòng)態(tài)性能較差,對(duì)于業(yè)務(wù)信道分配不夠精細(xì),二級(jí)網(wǎng)絡(luò)信息容易過濾,同類業(yè)務(wù)在不同網(wǎng)段內(nèi),很容易將有價(jià)值信息過濾掉,且三級(jí)設(shè)備的網(wǎng)絡(luò)協(xié)議具有復(fù)雜化特點(diǎn)、協(xié)議滲透性不強(qiáng)。針對(duì)相關(guān)技術(shù)難點(diǎn),在構(gòu)建通信網(wǎng)絡(luò)拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)時(shí),可采用簡單可靠的兩層結(jié)構(gòu),有利于防范因廣播域過大導(dǎo)致不可控局面。因此,在電力物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)支持下,選用環(huán)型拓?fù)浣Y(jié)構(gòu),有利于實(shí)現(xiàn)電力設(shè)備之間的通信互通。主要是由兩個(gè)集中的節(jié)點(diǎn)組成整個(gè)網(wǎng)絡(luò),其中節(jié)點(diǎn)起到控制管理流量的作用,各個(gè)主IED之間的通信,經(jīng)過節(jié)點(diǎn)轉(zhuǎn)發(fā)。在交換機(jī)之間,借助建議裝置的信息流實(shí)現(xiàn)固定方向流動(dòng),并在兩個(gè)裝置之件設(shè)置一個(gè)邏輯鏈接,如物理鏈接發(fā)生失效故障時(shí),可由交換機(jī)RSTP協(xié)議對(duì)路徑進(jìn)行重新計(jì)算,可滿足電力設(shè)備之間的通信需求。
2.2優(yōu)化電力設(shè)備在線監(jiān)測(cè)網(wǎng)絡(luò)部署
建立電力設(shè)備通信網(wǎng)絡(luò)拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)后,應(yīng)優(yōu)化在線監(jiān)測(cè)網(wǎng)絡(luò)部署。綜合考慮電磁干擾和電氣設(shè)備阻礙等因素對(duì)運(yùn)行環(huán)境產(chǎn)生的影響,需注重防范電力設(shè)備監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)丟失和時(shí)延增加。在技術(shù)實(shí)踐中,可按照網(wǎng)絡(luò)大流劃分環(huán)狀區(qū)域,根據(jù)電力設(shè)備狀態(tài)數(shù)據(jù)的需求,對(duì)監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)實(shí)施有效融合。如準(zhǔn)確計(jì)算節(jié)點(diǎn)距離因子,均衡網(wǎng)絡(luò)中的耗能,避免因節(jié)點(diǎn)距離過大而導(dǎo)致簇頭不合理,優(yōu)化電力設(shè)備在線監(jiān)測(cè)網(wǎng)絡(luò)部署,延長網(wǎng)絡(luò)使用壽命。
2.3實(shí)現(xiàn)電力設(shè)備在線監(jiān)測(cè)功能
要想進(jìn)一步提升電力設(shè)備在線監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)質(zhì)量和效果,應(yīng)當(dāng)運(yùn)用異常數(shù)據(jù)的辨識(shí)方法。如引進(jìn)橫向相似性方法進(jìn)行分析,通過采用相鄰采樣點(diǎn)的負(fù)荷變化率作為衡量指標(biāo)。比如,相鄰時(shí)刻的正常負(fù)荷變化率應(yīng)在某個(gè)范圍之內(nèi),如發(fā)現(xiàn)不在正常范圍內(nèi),表示存在異常數(shù)據(jù)點(diǎn),其算法流程如圖2所示。采集實(shí)時(shí)數(shù)據(jù),對(duì)采樣點(diǎn)負(fù)荷變化率進(jìn)行統(tǒng)計(jì),將其大值和小值作為正常范圍,當(dāng)數(shù)據(jù)不在該范圍則可判斷為異常數(shù)據(jù)點(diǎn),按照異常點(diǎn)前后數(shù)據(jù)變化率的均值進(jìn)行修正,有效實(shí)現(xiàn)對(duì)電力設(shè)備的在線監(jiān)測(cè)。
3電力物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)在電力設(shè)備在線監(jiān)測(cè)中的具體應(yīng)用
3.1變電站設(shè)備狀態(tài)監(jiān)測(cè)
電力物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)在電力設(shè)備在線監(jiān)測(cè)中的具體應(yīng)用,主要表現(xiàn)在變電站設(shè)備的狀態(tài)監(jiān)測(cè)方面。即維護(hù)人員利用物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)開展定期預(yù)試和檢修,采用在線監(jiān)測(cè)技術(shù)對(duì)電力設(shè)備的缺陷進(jìn)行處理和調(diào)整。比如,在定期預(yù)試環(huán)節(jié)中,對(duì)運(yùn)行設(shè)備的各種狀態(tài)實(shí)施監(jiān)測(cè),及時(shí)發(fā)現(xiàn)可能出現(xiàn)故障問題的數(shù)據(jù),合理預(yù)知風(fēng)險(xiǎn)。在當(dāng)前電力系統(tǒng)規(guī)模逐漸擴(kuò)大的形勢(shì)下,為保障電力運(yùn)行工作的平穩(wěn)性,借助電力物聯(lián)網(wǎng)傳感器技術(shù)、標(biāo)識(shí)編碼技術(shù)和通信電源技術(shù)等,改善傳統(tǒng)檢修方法,有效進(jìn)行故障診斷,對(duì)變壓器和電容器等電力設(shè)備狀態(tài)開展的在線監(jiān)測(cè),有利于提前預(yù)判識(shí)別突發(fā)性故障,保障電力電網(wǎng)整體運(yùn)行安全性,達(dá)到應(yīng)修必修目的。在實(shí)踐應(yīng)用中,其可體現(xiàn)在以下兩個(gè)方面:
電力物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)應(yīng)用在狀態(tài)采集層面。物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)能夠?qū)﹄娏υO(shè)備各項(xiàng)運(yùn)行參數(shù)實(shí)施采集,經(jīng)過智能傳感器模塊對(duì)信號(hào)實(shí)施轉(zhuǎn)換,有助于將源頭不同信息,轉(zhuǎn)換為便于處理的電信號(hào)或者光信號(hào)。感應(yīng)模塊中的感應(yīng)裝置是在線監(jiān)測(cè)系統(tǒng)程序的開端,保障其精度得到有效控制。利用電力物聯(lián)網(wǎng)技術(shù),可在狀態(tài)檢修模式下,在感知模塊內(nèi)安裝無線故障電流傳感裝置,目的是對(duì)現(xiàn)場(chǎng)電流進(jìn)行取樣和分析,判斷電力設(shè)備當(dāng)前電流是否屬于故障電流。
電力物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)應(yīng)用在狀態(tài)監(jiān)測(cè)方面。由于電力設(shè)備的各項(xiàng)參數(shù)會(huì)隨著運(yùn)行過程的變化而改變,例如,電壓、電流以及溫濕度等物理量,當(dāng)設(shè)備運(yùn)行狀態(tài)變化后,利用電力物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)對(duì)各項(xiàng)參數(shù)信息進(jìn)行實(shí)時(shí)采集,管理人員可按照參數(shù)變化趨勢(shì)開展分析,評(píng)估識(shí)別實(shí)際運(yùn)行狀態(tài)。同時(shí),在采集參數(shù)時(shí),因?yàn)殡娏υO(shè)備各項(xiàng)參數(shù)的類型、輸出信號(hào)等存在一定差異,可能會(huì)發(fā)生信號(hào)傳輸過載等情況,阻礙信息處理質(zhì)量。因此,管理人員在完成各類型數(shù)據(jù)采集后,要做好信號(hào)源轉(zhuǎn)換,以發(fā)揮物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)的優(yōu)勢(shì),了解電力設(shè)備的運(yùn)行情況,為相關(guān)檢修活動(dòng)提供良好的支持和依據(jù)。
3.2變電站巡檢管理
傳統(tǒng)模式下對(duì)變電站電力設(shè)備的巡檢管理,主要采用手工筆錄方式,其經(jīng)常存在一些誤差,難以真實(shí)、準(zhǔn)確地反映設(shè)備的詳細(xì)缺陷。在新時(shí)代,針對(duì)電力設(shè)備缺陷的記錄查找和實(shí)施監(jiān)督,可利用電力物聯(lián)網(wǎng)技術(shù),改善人工巡檢模式的弊端。如采用編碼標(biāo)識(shí)技術(shù),對(duì)電力設(shè)備裝配RFID標(biāo)簽,利用相應(yīng)的手持終端即可查看電力設(shè)備信息。同時(shí)借助RFID通訊距離的優(yōu)勢(shì),保障工作人員在一定范圍內(nèi)進(jìn)行巡檢,詳細(xì)查找故障隱患。在定期巡檢活動(dòng)中,相關(guān)人員還可使用手持終端對(duì)設(shè)備進(jìn)行拍照,改進(jìn)單一文字記錄方式,并實(shí)時(shí)將照片上傳到巡檢管理后臺(tái)。同時(shí)在巡檢過程中,手持終端也可提示相應(yīng)的巡檢地點(diǎn)和項(xiàng)目,避免出現(xiàn)路線漏檢等情況。在具體實(shí)踐中,除RFID技術(shù)外,也可采用激光掃描技術(shù)、紅外線檢測(cè)施護(hù)等,其應(yīng)用表現(xiàn)如下。
利用RFID技術(shù)識(shí)別電力設(shè)備應(yīng)用狀態(tài)。RFID技術(shù)是電力物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)的重要組成部分,其主要原理是運(yùn)用紅外熱線感應(yīng)對(duì)物體狀態(tài)進(jìn)行識(shí)別。在電力設(shè)備在線監(jiān)測(cè)中,可對(duì)設(shè)備原始狀態(tài)實(shí)施掃描檢驗(yàn),再利用藍(lán)牙傳輸功能,將巡檢的電力設(shè)備情況轉(zhuǎn)化為數(shù)據(jù)信息,傳輸?shù)接?jì)算機(jī)自動(dòng)讀寫標(biāo)簽中,形成初步記錄。例如,對(duì)輸電線設(shè)備進(jìn)行在線監(jiān)測(cè)時(shí),利用RFID技術(shù)可轉(zhuǎn)化輸電線操作設(shè)備的生產(chǎn)合格標(biāo)準(zhǔn),輸出巡檢電力設(shè)備的佳檢驗(yàn)標(biāo)準(zhǔn),確定此次檢驗(yàn)程序的優(yōu)值,合理判斷電力設(shè)備質(zhì)量。
運(yùn)用激光掃描技術(shù)開展電力設(shè)備信息數(shù)據(jù)管理。激光掃描技術(shù)與RFID技術(shù)的原理相近,通過外部掃描對(duì)設(shè)備進(jìn)行巡檢,但該技術(shù)可利用超射線光波實(shí)現(xiàn)檢驗(yàn)。例如,對(duì)某電力設(shè)備進(jìn)行巡檢時(shí),借助激光掃描技術(shù)能夠有效克服設(shè)備工作環(huán)境中的強(qiáng)電流和強(qiáng)電壓情況,檢驗(yàn)設(shè)備內(nèi)部系統(tǒng)的運(yùn)作情況,能夠提升在線監(jiān)測(cè)的安全性和可靠性,保證變電站正常穩(wěn)定供電傳輸。
紅外線檢測(cè)技術(shù)監(jiān)測(cè)電力設(shè)備應(yīng)用情況。紅外線監(jiān)測(cè)技術(shù)主要是針對(duì)電力設(shè)備在強(qiáng)電壓環(huán)境中的電流、電阻、電壓穩(wěn)定性的巡檢方法,可在設(shè)備應(yīng)用的狀態(tài)下開展外部掃描控制,能夠大幅降低巡檢人員的工作壓力,提高在線監(jiān)測(cè)質(zhì)量,保證電力系統(tǒng)的正常運(yùn)行。
4基于電力物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)的電力設(shè)備在線監(jiān)測(cè)系統(tǒng)實(shí)例
4.1工程實(shí)例
某電廠總裝機(jī)容量為24MW,配備有2臺(tái)燃煤鍋爐和2臺(tái)12MW非調(diào)整抽汽式汽輪機(jī)組,隨著近年來不斷發(fā)展,對(duì)鍋爐、汽輪機(jī)等設(shè)備逐漸進(jìn)行更新,并實(shí)現(xiàn)PLC控制模式。當(dāng)前該火電廠的主要生產(chǎn)裝置基本實(shí)現(xiàn)了集散控制系統(tǒng)的過程控制。但各系統(tǒng)之間采用獨(dú)立運(yùn)行模式,缺乏有效整合,總體集成度不高。為保障火電廠設(shè)備穩(wěn)定運(yùn)行和高效控制,亟待建設(shè)設(shè)備在線監(jiān)測(cè)系統(tǒng)。
4.2電力設(shè)備在線監(jiān)測(cè)系統(tǒng)建設(shè)思路
進(jìn)入新發(fā)展時(shí)代后,該火電廠引進(jìn)物聯(lián)網(wǎng)技術(shù),研發(fā)設(shè)計(jì)電力設(shè)備在線監(jiān)測(cè)系統(tǒng)。其針對(duì)設(shè)備管理與安全運(yùn)行監(jiān)測(cè)系統(tǒng)采用層次化結(jié)構(gòu),將機(jī)爐電、輸煤、化水等設(shè)備狀態(tài)在線監(jiān)測(cè)信息的異構(gòu)數(shù)據(jù),經(jīng)采集模塊匯聚和接口機(jī)協(xié)議轉(zhuǎn)換,利用工業(yè)以太專網(wǎng)傳入數(shù)據(jù)庫。在電廠采集現(xiàn)場(chǎng)實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)的基礎(chǔ)上,可借助物聯(lián)網(wǎng)的數(shù)據(jù)共享和計(jì)算功能等,實(shí)現(xiàn)對(duì)電力設(shè)備的監(jiān)測(cè)與效能計(jì)算,并建立數(shù)據(jù)中心,能夠?qū)崟r(shí)監(jiān)視并分析設(shè)備的生產(chǎn)運(yùn)行狀態(tài),為安全生產(chǎn)決策提供支持。
4.3電力設(shè)備在線監(jiān)測(cè)系統(tǒng)的實(shí)現(xiàn)
該電廠基于物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)建立電力設(shè)備在線監(jiān)測(cè)系統(tǒng),為實(shí)現(xiàn)設(shè)備管理功能,采用統(tǒng)一編碼體系,以設(shè)備臺(tái)賬管理作為基礎(chǔ),按照設(shè)備巡檢以及維修管理辦法等,針對(duì)設(shè)備缺陷以及備品備件等實(shí)施全壽命周期管理。為對(duì)生產(chǎn)過程進(jìn)行在線監(jiān)測(cè),建立生產(chǎn)運(yùn)行監(jiān)測(cè)系統(tǒng),分析機(jī)組經(jīng)濟(jì)性能和能耗等,并按照班值開展機(jī)組運(yùn)行動(dòng)態(tài)考核,根據(jù)生產(chǎn)過程的變化,自行調(diào)整機(jī)組分配負(fù)荷,合理指導(dǎo)生產(chǎn)。通過利用電力物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)構(gòu)建完善的電力設(shè)備在線監(jiān)測(cè)系統(tǒng),實(shí)現(xiàn)一次投資完成現(xiàn)有信息化系統(tǒng)整合,并通過設(shè)備監(jiān)測(cè)改善鍋爐運(yùn)行效率、降低污染排放,實(shí)現(xiàn)經(jīng)濟(jì)效益與社會(huì)效益的統(tǒng)一。
5Acrel-EIOT能源物聯(lián)網(wǎng)云平臺(tái)
(1)概述
Acrel-EIoT能源物聯(lián)網(wǎng)開放平臺(tái)是一套基于物聯(lián)網(wǎng)數(shù)據(jù)中臺(tái),建立統(tǒng)一的上下行數(shù)據(jù)標(biāo)準(zhǔn),為互聯(lián)網(wǎng)用戶提供能源物聯(lián)網(wǎng)數(shù)據(jù)服務(wù)的平臺(tái)。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(jī)和電腦得到所需的行業(yè)數(shù)據(jù)服務(wù)。
該平臺(tái)提供數(shù)據(jù)駕駛艙、電氣安全監(jiān)測(cè)、電能質(zhì)量分析、用電管理、預(yù)付費(fèi)管理、充電樁管理、智能照明管理、異常事件報(bào)警和記錄、運(yùn)維管理等功能,并支持多平臺(tái)、多語言、多終端數(shù)據(jù)訪問。
(2)應(yīng)用場(chǎng)所
本平臺(tái)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(yùn)維等領(lǐng)域。
(3)平臺(tái)結(jié)構(gòu)
(4)平臺(tái)功能
電力集抄
電力集抄模塊可以實(shí)現(xiàn)對(duì)各種監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)的查詢、分析、預(yù)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(shí)現(xiàn)供配電監(jiān)控系統(tǒng)的遙測(cè)'、遙信、遙控控制,對(duì)系統(tǒng)進(jìn)行綜合檢測(cè)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(shè)備運(yùn)行(包括歷史和實(shí)時(shí)參數(shù),并根據(jù)實(shí)際情況進(jìn)行日?qǐng)?bào)、月報(bào)和年報(bào)查詢或打印,提高工作效率,節(jié)約人力資源。
變壓器監(jiān)控
配電圖
能耗分析
能耗分析模塊采用自動(dòng)化、信息化技術(shù),實(shí)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(dòng)化、科學(xué)化管理,使能源管理、能源生產(chǎn)以及使用的全過程有機(jī)結(jié)合起來,運(yùn)用數(shù)據(jù)處理與分析技術(shù),進(jìn)行離線生產(chǎn)分析與管理,實(shí)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(dá)到節(jié)能降耗和提升整體能源管理水平的目的。
能耗概況
預(yù)付費(fèi)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(duì)建筑、通訊管理機(jī)、儀表及默認(rèn)參數(shù)進(jìn)行配置;
3)用戶管理:對(duì)商鋪用戶執(zhí)行開戶、銷戶、遠(yuǎn)程分合閘、批量操作及記錄查詢等操作;
4)售電管理:對(duì)已開戶的表進(jìn)行遠(yuǎn)程售電、退電、沖正及記錄查詢等操作;
5)售水管理:對(duì)已開戶的表進(jìn)行遠(yuǎn)程售水、退水、記錄查詢等操作;
6)報(bào)表:提供售電、售水財(cái)務(wù)報(bào)表、用能報(bào)表、報(bào)警報(bào)表等查詢,本系統(tǒng)所有的報(bào)表及記錄查詢,都支持excel格式導(dǎo)出。
預(yù)付費(fèi)看板
充電樁管理
通過物聯(lián)網(wǎng)技術(shù),對(duì)接入系統(tǒng)的充電樁站點(diǎn)和各個(gè)充電樁進(jìn)行不間斷地?cái)?shù)據(jù)采集和監(jiān)控,同時(shí)對(duì)各類故障如充電機(jī)過溫保護(hù)、充電機(jī)輸入輸出過壓、欠壓、絕緣檢測(cè)故障等一系列故障進(jìn)行預(yù)警。云平臺(tái)包含了充電收費(fèi)和充電樁運(yùn)營的所有功能,包括城市級(jí)大屏、交易管理、財(cái)務(wù)管理、變壓器監(jiān)控、運(yùn)營分析、基礎(chǔ)數(shù)據(jù)管理等功能。
充電樁看板
智能照明
智能照明通過物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)對(duì)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(jìn)行不間斷地?cái)?shù)據(jù)監(jiān)測(cè),也可以實(shí)現(xiàn)定時(shí)開關(guān)策略配置及后臺(tái)遠(yuǎn)程管理和移動(dòng)管理等,降低路燈設(shè)施的維護(hù)難度和成本,提升管理水平,并達(dá)到一定節(jié)能減掛的效果。
監(jiān)控頁面
安全用電
安全用電采用剩余電流互感器、溫度傳感器、電氣火災(zāi)探測(cè)器,對(duì)引發(fā)電氣火災(zāi)的主要因素(導(dǎo)線溫度、電流和剩余電流)進(jìn)行不間斷的數(shù)據(jù)跟蹤與統(tǒng)計(jì)分析,并將發(fā)現(xiàn)的各種隱患信息及時(shí)推送給企業(yè)管理人員,指導(dǎo)企業(yè)實(shí)現(xiàn)時(shí)間的排查和治理,達(dá)到消除潛在電氣火災(zāi)安全隱患,實(shí)現(xiàn)“防患于未然"的目的。
智慧消防
通過云平臺(tái)進(jìn)行數(shù)據(jù)分析、挖掘和趨勢(shì)分析,幫助實(shí)現(xiàn)科學(xué)預(yù)警火災(zāi)、網(wǎng)格化管理、落實(shí)多元責(zé)任監(jiān)管等目標(biāo)。***原先針對(duì)“九小場(chǎng)所"和?;飞a(chǎn)企業(yè)無法有效監(jiān)控的空白,適應(yīng)于所有公建和民建,實(shí)現(xiàn)了無人化值守智慧消防,實(shí)現(xiàn)智慧消防“自動(dòng)化"、“智能化"、“系統(tǒng)化"、用電管理“精細(xì)化"的實(shí)際需求。
(5)系統(tǒng)硬件配置
類型 | 型號(hào) | 外觀 | 產(chǎn)品功能 |
能源物聯(lián)網(wǎng)云平臺(tái) | Acrel-EIOT |
| 提供數(shù)據(jù)駕駛艙、電氣安全監(jiān)測(cè)、電能質(zhì)量分析、用電管理、預(yù)付費(fèi)管理、充電樁管理、智能照明管理、異常事件報(bào)警和記錄、運(yùn)維管理等功能,并支持多平臺(tái)、多語言、多終端數(shù)據(jù)訪問 |
智能網(wǎng)關(guān) | AWT100-4G | | 1路下行485,上行可選配4G、WIFI、網(wǎng)口 |
ANet-1E2S1-4G | | 上行:以太網(wǎng)、4G 下行:RS485 |
物聯(lián)網(wǎng)電表 | ARTU系列 | | 可擴(kuò)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(kuò)展2G、Lora、LoRAWAN、NB-IoT、4G、以太網(wǎng) |
無線測(cè)溫 | ARTM-Pn | | 可監(jiān)測(cè)電壓、電流、頻率、有功功率、無功功率、電能,可接收60個(gè)無線溫度傳感器溫度 |
ATC600 | | ATC600有2種工作模式:終端(-C)、中繼(-Z),可根據(jù)項(xiàng)目布局選擇配置??山邮?40個(gè)無線溫度傳感器溫度 |
光伏監(jiān)控 | AGF | | 光伏電池串開路報(bào)警,可以配合組串電壓進(jìn)行綜合判斷;帶3路開關(guān)量狀態(tài)監(jiān)測(cè),用于采集直流斷路器、防雷器等輸出空接點(diǎn)狀態(tài);一次電流采用穿孔方式接入,安裝方便,安全性高;測(cè)量元件采用霍爾傳感器,隔離測(cè)量電流20A;電壓測(cè)量功能可測(cè)量母線電壓高DC1500V |
電力監(jiān)控 | AEM96 | | 三相電力參數(shù)測(cè)量、電壓和電流的相角、四象限電能計(jì)量、復(fù)費(fèi)率、需量、歷史電能統(tǒng)計(jì)、開關(guān)量事件記錄、歷史值記錄、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(bào)警輸出 通訊方式:RS485接口,支持Modbus-RTU協(xié)議 |
AEM72 | | 三相電力參數(shù)測(cè)量、電壓和電流的相角、四象限電能計(jì)量、復(fù)費(fèi)率、需量、歷史電能統(tǒng)計(jì)、開關(guān)量事件記錄、歷史值記錄、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(bào)警輸出 通訊方式:RS485接口,支持Modbus-RTU協(xié)議 |
ACR系列 | | 三相所有電力參數(shù)、需量記錄(ACR320EFL)、分時(shí)電能統(tǒng)計(jì)及12月電能統(tǒng)計(jì)、日期時(shí)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 | | 全電量測(cè)量,四象限電能,復(fù)費(fèi)率電能,儀表內(nèi)部溫度測(cè)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(shí)時(shí)需量及需量(包含時(shí)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、電壓總諧波的本月值和上月值(包含時(shí)間戳)。中文顯示,有功電能0.2s級(jí)。通訊方式:RS485,Prifibus-DP、以太網(wǎng) |
物聯(lián)網(wǎng)電表 | DDS | | 有功、無功電能計(jì)量,電參量測(cè)量:U、I、P、Q、S、PF、F,LCD顯示,RS485通訊,MODBUS-RTU和DL/T645協(xié)議 |
物聯(lián)網(wǎng)電表 | DDSD | | 電能計(jì)量:總電能計(jì)量(反向計(jì)入正向),3個(gè)月歷史電能數(shù)據(jù)凍結(jié)存儲(chǔ)電參量測(cè)量:U、I、P、Q、S、PF、F測(cè)量LCD顯示:8位段式LCD顯示按鍵編程:3按鍵可編程設(shè)置密碼、通訊地址、波特率、復(fù)費(fèi)率和通訊協(xié)議。 脈沖輸出:L有功電能脈沖輸出復(fù)費(fèi)率:4個(gè)時(shí)區(qū)、2個(gè)時(shí)段表、14個(gè)日時(shí)段、4個(gè)費(fèi)率通訊:RS485接口,MODBUS-RTU、DL/T645-97、DL/T645-07協(xié)議、紅外通訊 |
物聯(lián)網(wǎng)電表 | DTSD | | 電能計(jì)量:有功電能計(jì)量(正、反向)、無功電能計(jì)量(正、反向)、A、B、C分相正向有功電能電參量測(cè)量:U、I、P、Q、S、PF、F諧波測(cè)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(shí)鐘脈沖輸出LED報(bào)警:失壓、過壓報(bào)警復(fù)費(fèi)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(gè)時(shí)區(qū)、2個(gè)時(shí)段表、14個(gè)日時(shí)段、4個(gè)費(fèi)率、需量及發(fā)生時(shí)間、上48月、上90日歷史凍結(jié)數(shù)據(jù)、日期、時(shí)間 通訊:紅外通訊、RS485接口、同時(shí)支持Modbus、DL/T645測(cè)溫:支持3外置NTC測(cè)溫 |
物聯(lián)網(wǎng)電表 | ADL200 | | 單相電參量U、I、P、Q、S、PF、F測(cè)量??傠娔苡?jì)量(反向計(jì)入正向),3個(gè)月歷史電能數(shù)據(jù)凍結(jié)存儲(chǔ);8位段式LCD顯示;有功電能脈沖輸出;有功電能精度1級(jí),無功電能2級(jí)。 |
ACR10R | | 三相電流/電壓/頻率/功率因數(shù),有功/無功/視在功率,四象限電能計(jì)量,需量,復(fù)費(fèi)率電能計(jì)量,總諧波含量、分次諧波(2-63次),事件記錄和報(bào)警功能。電能精度0.5級(jí)。 通訊方式:RS485接口,支持Modbus-RTU協(xié)議 |
ADL10-E | | 有功、無功電能計(jì)量,電參量測(cè)量:U、I、P、Q、S、PF、F,LCD顯示,RS485通訊,MODBUS-RTU和DL/T645協(xié)議 |
ADL400 | | 三相電參量U、I、P、Q、S、PF、F測(cè)量。(正、反向)有功、無功電能計(jì)量;A、B、C分相正向有功電能計(jì)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(jí)。 |
ADW200 | | 4路三相電壓、電流、功率、功率因數(shù)、頻率測(cè)量;電壓電流相角、電壓電流不平衡度測(cè)量;電壓電流2-31次分次諧波及總畸變測(cè)量;當(dāng)月及上三月的電壓、電流、功率值記錄;需量及上十二月歷史需量記錄;事件記錄、復(fù)費(fèi)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(cè)溫4路剩余電流測(cè)量;有功電能精度1級(jí)。 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(cè)量;電壓電流相角、電壓電流不平衡度測(cè)量;電壓電流2-31次分次諧波及總畸變測(cè)量;當(dāng)月及上三月的電壓、電流、功率值記錄;需量及上十二月歷史需量記錄;事件記錄、復(fù)費(fèi)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(cè)溫4路剩余電流測(cè)量;有功電能精度1級(jí)。 |
ADW300-4G | | 三相電壓、電流、功率、功率因數(shù)、頻率測(cè)量;電壓電流相角、電壓電流不平衡度測(cè)量;電壓電流2-31次分次諧波及總畸變測(cè)量;當(dāng)月及上三月的電壓、電流、功率值記錄;需量及上十二月歷史需量記錄;事件記錄、復(fù)費(fèi)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(cè)溫;支持1路剩余電流測(cè)量;支持本地顯示及按鍵設(shè)置;有功電能精度1級(jí)。 通訊方式:支持RS485通訊、Lora無線通訊、4G通訊;WIFI通訊 |
預(yù)付費(fèi)電表 | DDSY-4G | | 單相電參量U、I、P、Q、S、PF、F測(cè)量。有功電能計(jì)量(正、反向),A、B、C分相正向有功電能,支持4個(gè)時(shí)區(qū)、2個(gè)時(shí)段表、14個(gè)日時(shí)段、4個(gè)費(fèi)率需量及發(fā)生時(shí)間,實(shí)時(shí)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(jí),無功電能0.5s級(jí)。 |
DTSY-4G | | 三相電參量U、I、P、Q、S、PF、F測(cè)量。有功電能計(jì)量(正、反向),A、B、C分相正向有功電能,支持4個(gè)時(shí)區(qū)、2個(gè)時(shí)段表、14個(gè)日時(shí)段、4個(gè)費(fèi)率需量及發(fā)生時(shí)間,實(shí)時(shí)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(jí),無功電能0.5s級(jí)。 |
直流電能表 | DJSF1352 | | 1.精度:1級(jí)或0.5級(jí),帶±12V電壓輸出用于霍爾傳感器供電 2.測(cè)量:電壓、電流、功率、正反向電能,支持雙路計(jì)量。 |
電氣安全 | ARCM300-Z | | 三相(I、U、Kw、Kvar、Kwh、Kvarh、Hz、cosΦ),視在電能、四象限電能計(jì)量,單回路剩余電流監(jiān)測(cè),4路溫度監(jiān)測(cè),2路繼電器輸出,2 路開關(guān)量輸入,支持?jǐn)嚯妶?bào)警上傳 |
AAFD-DU | | 監(jiān)測(cè)故障電弧、漏電、溫度 兩路無源干接點(diǎn)(開關(guān)量)輸入 兩路無源常開觸點(diǎn)(開關(guān)量)輸出 |
充電樁 | ACX系列 | | 充滿自停、斷電記憶、短路保護(hù)、過載保護(hù)、空載保護(hù)、故障回路識(shí)別、遠(yuǎn)程升級(jí)、功率識(shí)別、獨(dú)立計(jì)量、告警上報(bào)。 支持投幣、刷卡,掃碼、免費(fèi)充電, |
AEV_AC007 | | 額定功率7kW,單相三線制,防護(hù)等級(jí)IP65,具備防雷保護(hù)、過載保護(hù)、短路保護(hù)、漏電保護(hù)、智能監(jiān)測(cè)、智能計(jì)量、遠(yuǎn)程升級(jí),支持刷卡、掃碼、即插即用。 通訊方式:4G、藍(lán)牙、Wifi |
智慧照明 | ASL200 | | 遙控輸出 兩路無源干接點(diǎn)(開關(guān)量)輸入 兩路無源常開觸點(diǎn)(開關(guān)量)輸出 |
6結(jié)論
綜上所述,電力物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)的應(yīng)用,能夠提高對(duì)電力設(shè)備的在線監(jiān)測(cè)效果,保證電力系統(tǒng)安全可靠運(yùn)行,促進(jìn)電網(wǎng)向前發(fā)展。在實(shí)踐應(yīng)用期間,技術(shù)人員應(yīng)當(dāng)合理構(gòu)建電力設(shè)備通信網(wǎng)絡(luò)拓?fù)浣Y(jié)構(gòu),優(yōu)化通信網(wǎng)絡(luò)部署,實(shí)現(xiàn)在線監(jiān)測(cè)功能。在變電站狀態(tài)監(jiān)測(cè)以及巡檢管理中,電力物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)能夠發(fā)揮良好優(yōu)勢(shì),實(shí)時(shí)獲取異常信號(hào),預(yù)判電力設(shè)備的運(yùn)行狀態(tài),有效實(shí)施檢修維護(hù),避免設(shè)備發(fā)生故障,提高電力系統(tǒng)供電質(zhì)量。
參考文獻(xiàn)
[1]周鐵.試析電力物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)在電力設(shè)備在線監(jiān)測(cè)中的應(yīng)用.
[2]尚博祥,殷博,郭曉艷等.電力物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)在電力設(shè)備在線監(jiān)測(cè)中的應(yīng)用研究[J].電氣自動(dòng)化,2021,43(06):67-70.
[3]崔大林,莊紅山,王曉飛等.基于泛在電力物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)的繼電保護(hù)信息應(yīng)用研究[J].自動(dòng)化技術(shù)與應(yīng)用,2020,39(11):76-80.
[4]企業(yè)微電網(wǎng)設(shè)計(jì)與應(yīng)用手冊(cè)2022.05版.
作者簡介
李明君,男,安科瑞電氣股份有限公司