摘要:近年來,隨著我國用電量及新增配電室逐年增加,潛伏的電力事故隱患呈上升趨勢,直接威脅著人民生命和財(cái)產(chǎn),從我國歷年的統(tǒng)計(jì)數(shù)據(jù)來看,無論是發(fā)生次數(shù),還是直接經(jīng)濟(jì)損失,電力事故都是不容忽視的一部分。而通過互聯(lián)網(wǎng)與機(jī)器人技術(shù),建立基于云監(jiān)管的配電室集約化管理,實(shí)現(xiàn)無人值班、少人值守的配電室運(yùn)行管理模式,變“被動(dòng)搶修”為“主動(dòng)運(yùn)維”是未來物業(yè)電力運(yùn)維管理的新模式、新方向。
關(guān)鍵詞:電力運(yùn)維系統(tǒng);配電室管理;運(yùn)維管理模式
1、政策依據(jù)
2014年11月21日,全國高壓電氣標(biāo)準(zhǔn)化技術(shù)委員會(huì)2014年年會(huì)暨標(biāo)準(zhǔn)審查會(huì)審查通過了北京電力公司負(fù)責(zé)編制的國家標(biāo)準(zhǔn)《GB/T31989-2015 高壓電力用戶用電安全》,這是我國針對高壓電力用戶用電的國家標(biāo)準(zhǔn)。
標(biāo)準(zhǔn)中明確提出:“用戶可根據(jù)變(配)電站的設(shè)備規(guī)模、自動(dòng)化程度、操作的簡繁程度和用電負(fù)荷的級(jí)別,設(shè)置相應(yīng)的集控站或監(jiān)控站,變(配)電站內(nèi)采用無人值班、少人值守的運(yùn)行管理模式。集控站或監(jiān)控站應(yīng)安排全天24h專人值守,每班不少于2人,且應(yīng)明確其中一人為值長。”
2、配電室傳統(tǒng)管理模式亟需升級(jí)改造
目前,中油陽光物業(yè)管理有限公司(下簡稱“陽光物業(yè)”)下屬三個(gè)分公司及金融街項(xiàng)目部共管理18個(gè)高壓配電室,配電室共有近50臺(tái)變壓器,供電總?cè)萘拷?0MVA;在人員方面,根據(jù)電力運(yùn)維規(guī)定應(yīng)安排值班電工近150人,目前面臨人員短缺、員工年齡偏大、后e運(yùn)維配電室管理新模式借鑒續(xù)補(bǔ)充困難等現(xiàn)實(shí)情況;隨著用工成本的不斷攀升,人員成本與用工缺口的矛盾越來越大。在技術(shù)方面,項(xiàng)目現(xiàn)有值班電工在解決低壓電器故障方面尚可,但存在過分依賴于經(jīng)驗(yàn)與廠家,缺乏數(shù)據(jù)分析支撐等現(xiàn)實(shí)問題,搶修的被動(dòng)性比較突出;對于高壓故障維修,則主要依賴于供電公司搶修隊(duì)伍,故障排查滯后性、客戶投訴等問題比較突出。
面對當(dāng)前的配電室管理現(xiàn)狀,陽光物業(yè)經(jīng)過多方考察論證,在昌平分公司中石油科技園使用了配電室當(dāng)?shù)乇O(jiān)控系統(tǒng),實(shí)現(xiàn)了就地化的告警及數(shù)據(jù)存儲(chǔ),具備了數(shù)據(jù)查詢功能,故障處理的時(shí)效性有一定的提升;但當(dāng)?shù)乇O(jiān)控系統(tǒng)只存在于項(xiàng)目本地,人員分散度高,對于人員的需求數(shù)量沒有減少,對于人員的質(zhì)量需求反而更高,依賴于供電部門處理故障的局面未得到根本性改善。
如何利用現(xiàn)有的電力運(yùn)行監(jiān)控系統(tǒng),實(shí)時(shí)監(jiān)測配電室運(yùn)行狀況,實(shí)現(xiàn)電力事故的預(yù)防和控制,已成為業(yè)界和供電部門著力研究和解決的熱點(diǎn)議題。隨著互聯(lián)網(wǎng)與機(jī)器人技術(shù)的大力發(fā)展,配電室智能無人監(jiān)控技術(shù)日趨成熟和發(fā)展,與新技術(shù)融合,把電力事故監(jiān)測系統(tǒng)和智能用電管理系統(tǒng)有效結(jié)合,通過一套完整的解決方案,實(shí)現(xiàn)科學(xué)、用電已經(jīng)成為發(fā)展趨勢。基于上述的實(shí)際需求,市場中開始出現(xiàn)了將計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)技術(shù)、現(xiàn)代通信技術(shù)和機(jī)器人技術(shù)應(yīng)用于配電室運(yùn)維業(yè)務(wù)中,以此來提升運(yùn)維的可靠性和效率的各類產(chǎn)品和服務(wù),e運(yùn)維電力監(jiān)控系統(tǒng)就是其中之一。譬如,人工值班不可能*做到 24小時(shí)不間斷,且存在盲區(qū),設(shè)備無法有效確保。e運(yùn)維24小時(shí)遠(yuǎn)程在線監(jiān)管可以有效解決該問題,以智能替代人力,把傳統(tǒng)的“人工抄表”轉(zhuǎn)換為“線上抄表”,且可以增加抄表的頻次,實(shí)時(shí)掌握設(shè)備運(yùn)行狀態(tài),提高值班效率,確保設(shè)備運(yùn)行的可靠。
3、e運(yùn)維的解決方案
e運(yùn)維電力監(jiān)控系統(tǒng)是將互聯(lián)網(wǎng)技術(shù)應(yīng)用于各公司配電室運(yùn)維業(yè)務(wù)中,把配電室的各類狀態(tài)信號(hào)、運(yùn)行數(shù)據(jù)通過配電值班機(jī)器人遠(yuǎn)程傳至“e運(yùn)維”配電運(yùn)維智能監(jiān)管平臺(tái),實(shí)行 24小時(shí)遠(yuǎn)程在線監(jiān)管并實(shí)時(shí)告警,初步實(shí)現(xiàn)配電室少人值班,實(shí)現(xiàn)無人值班和少人值守。系統(tǒng)應(yīng)用紅外診斷,超聲波局放、暫態(tài)地電壓局放等帶電檢測技術(shù),定期對配電室設(shè)備開展帶電檢測,結(jié)合傳統(tǒng)的清掃維護(hù)、預(yù)防性試驗(yàn),運(yùn)維應(yīng)急小組24小時(shí)待命,確保配電室設(shè)備運(yùn)行可靠性,提高運(yùn)維質(zhì)效,實(shí)現(xiàn)與經(jīng)濟(jì)雙贏。
e運(yùn)維作為自動(dòng)化手段,依靠的云端服務(wù)器和機(jī)器人技術(shù),是一個(gè)智能化的“啞巴”,不會(huì)數(shù)據(jù)造假,不會(huì)偷懶;只會(huì)如實(shí)的反應(yīng)數(shù)據(jù)變化情況,可以方便快捷地將各歷史時(shí)段進(jìn)行調(diào)用、查看。對突發(fā)故障,可以做到秒級(jí)通過短信、網(wǎng)頁等及時(shí)通知,同時(shí)e運(yùn)維24小時(shí)值班人員可在故障發(fā)生后5分鐘內(nèi)通知到相關(guān)人員,在通知的同時(shí),通過同步調(diào)用故障相關(guān)部位的電流、負(fù)荷、溫度等曲線明確故障點(diǎn)。
通過e運(yùn)維線上監(jiān)管,實(shí)現(xiàn)了對配電室全生命周期的管理。線上監(jiān)管實(shí)現(xiàn)了對電力運(yùn)行狀態(tài)、設(shè)備狀態(tài)、環(huán)境狀態(tài)等數(shù)據(jù)的24小時(shí)遠(yuǎn)程監(jiān)管,并利用云平臺(tái)軟件對數(shù)據(jù)進(jìn)行分析、存儲(chǔ),從而實(shí)現(xiàn)事故報(bào)警、環(huán)境評(píng)分等功能。線下維護(hù)是應(yīng)用“互聯(lián)網(wǎng)+”的服務(wù)模式,通過“技術(shù)+經(jīng)驗(yàn)”的手段,變配電室運(yùn)維從“被動(dòng)搶修”為“主動(dòng)運(yùn)維”,是一種集約化管理和規(guī)?;?yīng)在電力服務(wù)領(lǐng)域應(yīng)用的*。
2017年12月,陽光物業(yè)對下屬朝陽分公司、西城分公司、金融街項(xiàng)目部現(xiàn)有9個(gè)配電室實(shí)行e運(yùn)維電力監(jiān)控系統(tǒng)改造,利用互聯(lián)網(wǎng)技術(shù)、通訊技術(shù)、自動(dòng)化技術(shù)的融合,實(shí)現(xiàn)實(shí)時(shí)監(jiān)管,進(jìn)一步提升運(yùn)維的可靠性及供電,達(dá)到實(shí)時(shí)在線遠(yuǎn)程監(jiān)控與現(xiàn)場管理相
結(jié)合的目的,實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)定時(shí)自動(dòng)采集和負(fù)荷變化過程分析,提升公司高壓配電信息化管理水平,通過“創(chuàng)優(yōu)”為公司樹立一面旗幟,打造配電運(yùn)維的運(yùn)行亮點(diǎn),為社會(huì)經(jīng)濟(jì)轉(zhuǎn)型和結(jié)構(gòu)調(diào)整出力。在保證基礎(chǔ)上,e運(yùn)維利用智能配電運(yùn)維互聯(lián)網(wǎng)+的集約化運(yùn)行模
式,實(shí)現(xiàn)減員增效,為供給側(cè)改革貢獻(xiàn)一份力量。
此次改造中,盡可能減少改造量和改造投資,盡可能使用原有設(shè)備,充分保留了金亞光大廈的原有變壓器溫控器、充分利用現(xiàn)有豐和大廈與兩小區(qū)之間的光纜通道。此次改造費(fèi)用約75 萬元,于2018年4月完成施工調(diào)試。經(jīng)過近1個(gè)月的試運(yùn)行,初步實(shí)現(xiàn)了預(yù)期功能。
4、項(xiàng)目改造效果分析
項(xiàng)目實(shí)施后,e運(yùn)維24小時(shí)遠(yuǎn)程在線監(jiān)管實(shí)現(xiàn)了配電室少人值班或者無人值班、少人值守的狀態(tài),大大減少人力成本的投入。按照初步值守人員減半估算,每年將節(jié)約人工成本50%。從整個(gè)公司考慮,該項(xiàng)目的實(shí)施每年將減少人工成本約91萬元,經(jīng)過經(jīng)濟(jì)效益評(píng)價(jià)測算,該項(xiàng)目凈現(xiàn)值為233.31萬元,稅后內(nèi)部收益率為83%,預(yù)計(jì)第三年即可收回投資。該項(xiàng)目實(shí)施預(yù)計(jì)將很大程度降低公司成本,增加公司利潤;提升供配電系統(tǒng)的管理能力和日常監(jiān)控水平,達(dá)到實(shí)時(shí)在線遠(yuǎn)程監(jiān)控與現(xiàn)場管理相結(jié)合的目的,實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)定時(shí)自動(dòng)采集和負(fù)荷變化過程分析,提升公司高壓配電信息化管理水平。
通過實(shí)施e運(yùn)維監(jiān)管后,故障排查的時(shí)間基本從原來的半小時(shí)縮短到10分鐘以內(nèi),供電質(zhì)量及供電可靠性大大提升;關(guān)鍵是通過e運(yùn)維,陽光物業(yè)的配電室由“被動(dòng)搶修”往“主動(dòng)運(yùn)維”靠攏。此外,通過實(shí)施e運(yùn)維監(jiān)管后,值班電工一部分通過崗位分流到綜合的工程維修上,對于配電管理起到了“人員分流、管理節(jié)能”的效果;同時(shí),由于人手的增加,維修及時(shí)性得到加強(qiáng),維修質(zhì)量也更有保證,業(yè)主滿意度大大提升。
5、安科瑞變電所運(yùn)維云平臺(tái)及硬件的選型
5.1、云平臺(tái)簡介
隨著*改革政策的逐步推進(jìn)和落實(shí),普通線下運(yùn)維模式已無法滿足市場需求,迫切需要配套智能化線上運(yùn)維管理和服務(wù)平臺(tái),安科瑞變電所運(yùn)維云平臺(tái)(AcrelCloud-1000)根據(jù)市場需求反饋,運(yùn)用互聯(lián)網(wǎng)和大數(shù)據(jù)技術(shù),為電力運(yùn)維公司提供配套線上運(yùn)維服務(wù),該平臺(tái)作為連接運(yùn)維單位和用電企業(yè)的紐帶,監(jiān)視用戶配電系統(tǒng)的運(yùn)行狀態(tài)和電量數(shù)據(jù),為客戶提供更好的運(yùn)維服務(wù),平臺(tái)提供系統(tǒng)總覽、電力數(shù)據(jù)監(jiān)測、電能質(zhì)量分析、用電統(tǒng)計(jì)分析和日/月/年電能統(tǒng)計(jì)報(bào)表、異常預(yù)警、事故報(bào)警和事件記錄、運(yùn)行環(huán)境監(jiān)測、運(yùn)維巡檢派單等功能,并支持多平臺(tái)、多終端數(shù)據(jù)訪問。
5.2、應(yīng)用場所:
(一)電力運(yùn)行維護(hù)企業(yè);
(二)連鎖商業(yè)、門店;
(三)物業(yè)管理企業(yè);
(四)集團(tuán)企業(yè);
(五)院校主管單位;
(六)智慧社區(qū)
5.3、平臺(tái)結(jié)構(gòu)
5.4、平臺(tái)主要功能
5.5、云平臺(tái)配置
現(xiàn)場硬件配置
應(yīng)用場合 | 型號(hào) | 功 能 |
高壓進(jìn)線 | AM5/AM5SE | 三段式過流/零序過流、過負(fù)荷保護(hù)(告警/跳閘)、PT斷線告警、三相一次重合閘、低頻減載、后加速過流、逆功率保護(hù) |
AEM96 | 三相電參量U、I、P、Q、S、PF、F測量,總正反向有功電能統(tǒng)計(jì),正反向無功電能統(tǒng)計(jì);2-31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);電流規(guī)格3×1.5(6)A,有功電能精度0.5S級(jí),無功電能精度2級(jí) | |
ACR230EFLH | 三相(I、U、kW、kvar、kVA、kWh、Kvarh、Hz、cosΦ),四象限電能計(jì)量,THDu,THDi,2~31次各次諧波分量,CF(電壓波峰系數(shù)),THFF(波形因子),KF(電流K系數(shù)),εu(電壓不平衡度),εi(電流不平衡度)計(jì)算,電網(wǎng)電壓電流正、負(fù)、零序分量(含負(fù)序電流)測量,平均值,RS485/Modbus,大屏幕點(diǎn)陣式LCD圖形顯示,全中文菜單 | |
APM810 | 三相(I、U、kW、kvar、kWh、kvarh、Hz、cosΦ),零序電流In;四象限電能;電流、電壓不平衡度;負(fù)載電流柱狀圖顯示;66種報(bào)警類型及外部事件(SOE)各16條事件記錄,支持SD卡擴(kuò)展記錄;2-63次諧波;2DI+2DO RS485/Modbus;LCD顯示 | |
高壓出線 | AM5/AM5SE | 三段式過流/零序過流、過負(fù)荷保護(hù)(告警/跳閘)、PT斷線告警、三相一次重合閘、低頻減載、后加速過流、逆功率保護(hù) |
AEM96 | 三相電參量U、I、P、Q、S、PF、F測量,總正反向有功電能統(tǒng)計(jì),正反向無功電能統(tǒng)計(jì);2-31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);電流規(guī)格3×1.5(6)A,有功電能精度0.5S級(jí),無功電能精度2級(jí) | |
APM810 | 三相(I、U、kW、kvar、kWh、kvarh、Hz、cosΦ),零序電流In;四象限電能;電流、電壓不平衡度;負(fù)載電流柱狀圖顯示;66種報(bào)警類型及外部事件(SOE)各16條事件記錄,支持SD卡擴(kuò)展記錄;2-63次諧波;2DI+2DO RS485/Modbus;LCD顯示 | |
ACR220EFL | 三相(I、U、kW、kvar、kWh、kvarh、Hz、cosΦ),RS485/Modbus,四象限電能,LCD顯示 | |
低壓進(jìn)線 | APM810 | 三相(I、U、kW、kvar、kWh、kvarh、Hz、cosΦ),零序電流In;四象限電能;電流、電壓不平衡度;負(fù)載電流柱狀圖顯示;66種報(bào)警類型及外部事件(SOE)各16條事件記錄,支持SD卡擴(kuò)展記錄;2-63次諧波;2DI+2DO RS485/Modbus;LCD顯示 |
ACR230EFLH | 三相(I、U、kW、kvar、kVA、kWh、Kvarh、Hz、cosΦ),四象限電能計(jì)量,THDu,THDi,2~31次各次諧波分量,CF(電壓波峰系數(shù)),THFF(波形因子),KF(電流K系數(shù)),εu(電壓不平衡度),εi(電流不平衡度)計(jì)算,電網(wǎng)電壓電流正、負(fù)、零序分量(含負(fù)序電流)測量,平均值,RS485/Modbus,大屏幕點(diǎn)陣式LCD圖形顯示,全中文菜單 | |
低壓出線 | AEM96 | 三相電參量U、I、P、Q、S、PF、F測量,總正反向有功電能統(tǒng)計(jì),正反向無功電能統(tǒng)計(jì);2-31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);電流規(guī)格3×1.5(6)A,有功電能精度0.5S級(jí),無功電能精度2級(jí) |
APM810 | 三相(I、U、kW、kvar、kWh、kvarh、Hz、cosΦ),零序電流In;四象限電能;電流、電壓不平衡度;負(fù)載電流柱狀圖顯示;66種報(bào)警類型及外部事件(SOE)各16條事件記錄,支持SD卡擴(kuò)展記錄;2-63次諧波;2DI+2DO RS485/Modbus;LCD顯示 | |
ACR220EFL | 三相(I、U、kW、kvar、kWh、kvarh、Hz、cosΦ),RS485/Modbus,四象限電能,LCD顯示 | |
AEW100 | 三相電參量U、I、P、Q、S、PF、F測量,總正反向有功電能統(tǒng)計(jì),總正反向無功電能統(tǒng)計(jì);2-31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);RS485接口、470MHz無線通訊、紅外通訊;電流規(guī)格3×1.5(6)A,有功電能精度1級(jí),無功電能精度2級(jí) | |
變壓器溫度監(jiān)測 | ARTM-8 | 8路溫度巡檢,熱電阻信號(hào)輸入,RS485接口,2路繼電器輸出 |
線纜剩余電流/溫度監(jiān)測 | ARCM300-J1/T4 | 1路剩余電流監(jiān)測,4路溫度監(jiān)測,1路繼電器輸出,事件記錄,LCD顯示,1路RS485/Modbus通訊 |
無線測溫 | ASD-320 | 一次動(dòng)態(tài)模擬圖、語音提示、帶電顯示及閉鎖、溫濕度數(shù)字控制、液晶顯示、分合閘、儲(chǔ)能、遠(yuǎn)方/就地、柜內(nèi)照明操作、人體感應(yīng),無線測溫功能(標(biāo)配3點(diǎn)),RS485/Modbus |
ARTM-Pn | 可以單獨(dú)安裝在高壓柜、低壓抽屜柜內(nèi),每臺(tái)裝置可以接收3、6、9、12、18個(gè)傳感器的數(shù)據(jù),傳感器型號(hào)可選配ATE100、ATE200、ATE300。裝置帶有一路485接口,可將采集到的溫度數(shù)據(jù)上傳到監(jiān)控。 | |
ATC-200/400 | 一款帶有一路485接口的溫度收發(fā)器,可同時(shí)接收ATE100/200/300傳感器發(fā)射的數(shù)據(jù)并將采集到的數(shù)據(jù)上傳到監(jiān)控。 | |
ARTM-100 | 可以嵌入式安裝在高壓柜、低壓抽屜柜內(nèi),每臺(tái)裝置可以接收240個(gè)傳感器的數(shù)據(jù),可與ATE100、ATE200、ATE300三種傳感器選配使用。裝置帶有一路485接口、可選配一路以太網(wǎng)口,可將采集到的溫度數(shù)據(jù)上傳到監(jiān)控。 | |
環(huán)境溫濕度 | WHD96-22 | 測量并顯示控制2路溫度、2路濕度。 |
水浸 | RS-SJ-*-2 接觸式水浸傳感器 | 接觸式水浸傳感器,監(jiān)測變電所、電纜溝、控制室等場所積水情況,工作電源:DC 10-30V 工作溫度:-20℃~+60℃ 工作濕度:0%RH~80%RH 響應(yīng)時(shí)間:1s 繼電器輸出:常開觸點(diǎn) |
攝像機(jī) | CS-C5C-3B1WFR | 支持720P高清圖像,支持分辨率可達(dá)到130萬像素(1280*960)內(nèi)置麥克風(fēng)與揚(yáng)聲器具有語音雙向?qū)χv功能,支持螢石云互聯(lián)網(wǎng)服務(wù),通過手機(jī)、PC等終端實(shí)現(xiàn)遠(yuǎn)程互動(dòng)和視頻觀看 |
煙霧傳感器 | BRJ-307 | 光電式煙霧傳感; 電源正極(DC 12V):+12V 繼電器輸出:常開觸點(diǎn) |
門禁 | MC-58(常開型) | 常開型;感應(yīng)距離:30-50mm 材質(zhì):鋅合金,銀灰色電度 干接點(diǎn)輸出 |
配套附件 | ARTU-K16 | 16路開關(guān)量輸入 |
KDYA-DG30-24K | 輸出 DC 24V ;24V電源 | |
KDYA-DG30-12K | 輸出 DC 12V;12V電源 | |
網(wǎng)關(guān) | ANet-YW1E2/2G | 1路10M/100M以太網(wǎng)口 2路RS485,1路2G(移動(dòng))上傳通道,工作電源:24V直流 用于安科瑞電力運(yùn)維系統(tǒng),支持能耗管理系統(tǒng) |
ANet-YW1E2/4G | 1路10M/100M以太網(wǎng)口 2路RS485,1路4g(全網(wǎng)通)上傳通道,工作電源:24V直流 用于安科瑞電力運(yùn)維系統(tǒng),支持能耗管理系統(tǒng) | |
ANet-YW1E1 | 1路10M/100M以太網(wǎng)口 1路RS485,1路4G(移動(dòng))上傳通道,工作電源:24V直流 僅支持采集點(diǎn)數(shù)100個(gè)點(diǎn),用于安科瑞電力運(yùn)維系統(tǒng),支持能耗管理系統(tǒng) | |
ANet-YW2E4 | 2網(wǎng)4串 工作電源:24V直流 用于安科瑞電力運(yùn)維系統(tǒng),支持能耗管理系統(tǒng) | |
平臺(tái)系統(tǒng) | 變電所運(yùn)維云平臺(tái) | 平臺(tái)提供用戶概況、電力數(shù)據(jù)監(jiān)測、電能質(zhì)量分析、用電分析、日/月/年用能數(shù)據(jù)報(bào)表、異常事件報(bào)警和記錄、運(yùn)行環(huán)境監(jiān)測、設(shè)備臺(tái)賬、售電服務(wù)、運(yùn)維派單等功能,并支持多平臺(tái)、多終端數(shù)據(jù)訪問。 |
參考文獻(xiàn)
[1]楊金峰.e運(yùn)維配電室管理新模式借鑒
[2]企業(yè)微電網(wǎng)設(shè)計(jì)與應(yīng)用手冊.2019.11版.
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