智能臺區(qū)實施方案闡述

王文利

廈門宏發(fā)電氣有限公司

智能臺區(qū)實施方案闡述

王文利

廈門宏發(fā)電氣有限公司

1、系統(tǒng)方案概述

智能化配電臺區(qū)是新型農(nóng)網(wǎng)智能配電臺區(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，實現(xiàn)智能化臺區(qū)設(shè)備的標準化制造；以臺變終端為中心，結(jié)合遠方主站實現(xiàn)智能臺區(qū)各種功能的集合；以低功耗長距離無線通訊技術(shù)為聯(lián)絡(luò)手段，實現(xiàn)各種智能設(shè)備的信息融合。

智能JP柜柜體內(nèi)配置有智能臺區(qū)監(jiān)控主機、各種現(xiàn)場電力傳感器、智能漏電保護開關(guān)、智能電容器、智能電表等，使JP柜實現(xiàn)電能測量、計量、控制、保護、電能分配、動態(tài)無功補償、配變監(jiān)測等功能的同時，具備變壓器運行狀態(tài)在線監(jiān)測、變壓器防盜報警、變壓器及主回路過負荷或故障引起的溫度保護并報警、JP柜內(nèi)溫濕度監(jiān)測與報警、剩余電流保護等功能，并將數(shù)據(jù)與報警信號傳送至配電臺區(qū)值班人員和上級調(diào)度中心，從而為農(nóng)網(wǎng)臺區(qū)的安全運行提供全方位的監(jiān)控保護。

通過智能化臺區(qū)的建設(shè)實現(xiàn)農(nóng)村電網(wǎng)用電自動化和配網(wǎng)自動化的一體化建設(shè)，減少用戶停電時間、提高供電可靠性、降低線損、增加售電量；實現(xiàn)農(nóng)網(wǎng)臺區(qū)設(shè)備的信息化管理和遠程運行維護，減少維護人員，提高維護水平，提高安全生產(chǎn)能力，降低運行維護成本。

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。各層的主要特點如下：

（1）采集層的電力物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)

運用電力物聯(lián)網(wǎng)豐富系統(tǒng)底層數(shù)據(jù)采集內(nèi)容，延伸系統(tǒng)至全臺區(qū)的數(shù)據(jù)采集，大量采用無源、無線的傳感器設(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大到整個臺區(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，成為臺區(qū)智能化的控制中心和系統(tǒng)平臺。具備電氣設(shè)備運行狀態(tài)全監(jiān)視、設(shè)備功能模塊化、檢修維護方便化、信息傳輸遠程化的特點；是新一代的智能化臺區(qū)控制中心，完全有別傳統(tǒng)的配電開關(guān)設(shè)備。

（3）主站層可配置后臺監(jiān)視系統(tǒng)

便于供電維護人員對采集數(shù)據(jù)、防盜防災(zāi)、運行狀態(tài)、運行維護為一體進行監(jiān)視，整體解決整個臺區(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：

臺區(qū)運行工況監(jiān)視：變壓器監(jiān)測、高壓熔斷器狀態(tài)監(jiān)視、總保監(jiān)測、綜合實時監(jiān)測、門禁管理、無功補償管理、視頻監(jiān)控、開關(guān)設(shè)備管理。

二級設(shè)備管理：電流、電壓、功率、漏電流、開關(guān)狀態(tài)、故障信息。

歷史事件：保護開關(guān)動作記錄、故障數(shù)據(jù)查詢、保護器事件查詢；曲線、報表、統(tǒng)計。

采集管理：實時召測、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、終端對時復(fù)位、終端升級。

檔案管理：臺區(qū)設(shè)備檔案錄入、查詢、修改。

系統(tǒng)管理：角色管理、賬號管理、密碼管理、日志管理。

通訊管理：GPRS通訊（通訊協(xié)議104）、短信報警。

②主站系統(tǒng)登錄

打開IE瀏覽器，在地址欄中輸入系統(tǒng)的訪問地址，即可進入系統(tǒng)用戶登錄界面。在該頁面輸入正確的登錄用戶名和密碼，點擊“登錄”按鈕或按回車鍵，即可登錄系統(tǒng)。

③主站頁面說明

地圖定位界面顯示當前單位轄區(qū)內(nèi)的運行臺區(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（又稱智能JP柜）

智能低壓綜合配電箱是智能臺區(qū)的核心設(shè)備和載體，配電開關(guān)設(shè)備、電容補償、臺區(qū)智能控制主機均安裝在箱體內(nèi)部。箱體內(nèi)部空間按功能區(qū)域劃分，分隔成四個各自獨立的單元區(qū)，分別為：低壓進線開關(guān)室、配電出線室、電容補償室、計量室。各室功能模塊明確、界線清晰、方便檢修維護。

（1）關(guān)鍵部件

①智能開關(guān)設(shè)備

主進線開關(guān)采用帶有低壓斷路器；饋電單元采用高分斷自動重合閘智能型剩余電流動作斷路器。

智能型剩余電流動作斷路器具備過載、短路保護、漏電保護、自動重合閘功能、通信功能、報警功能、故障查詢等功能，并對線路電壓、電流、漏電電流實現(xiàn)實時監(jiān)控和采樣，通過智能化微處理技術(shù)對負載側(cè)實時監(jiān)測和保護；智能可通訊：內(nèi)置RS485通信接口，與智能監(jiān)控主機建立通訊功能，實現(xiàn)遠程參數(shù)的調(diào)整、信息查詢及下載故障信息等功能，實現(xiàn)對開關(guān)設(shè)備的遠程管理。

②智能無功補償單元

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)合開關(guān)、熱繼電器、低壓電力電容器、指示燈等散件組成的自動無功補償裝置。改變了傳統(tǒng)無功補償裝置體積龐大、接線復(fù)雜、不可維修更換的結(jié)構(gòu)模式。

實時測量并顯示電網(wǎng)電壓、電流、功率因數(shù)、無功功率、電網(wǎng)諧波、電容器本體溫度等參數(shù)；具備過壓、欠壓、失壓、過諧波、過溫度等保護功能；具備失電保護功能，且失電數(shù)據(jù)不丟失。多臺智能電容器聯(lián)網(wǎng)使用時形成智能網(wǎng)絡(luò)，故障時會自動退出，不影響其余工作。具備和臺區(qū)智能主機通訊的功能。

③計量室

主要安裝由電流互感器、電能表組成的計量單元，單獨設(shè)門并設(shè)觀察窗；計量室裝設(shè)門禁開關(guān)——開關(guān)傳感器，監(jiān)視計量箱開門信號，具備防竊電功能。

④智能主機

智能監(jiān)控主機是智能配電臺區(qū)整個系統(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)控范圍和防護空間。可以對臺區(qū)變壓器、剩余電流動作保護器、智能電容器、電能表、現(xiàn)場傳感器等設(shè)備運行信息實時采集和用戶用電信息匯總收集，并通過數(shù)據(jù)分析處理，對配電臺區(qū)運行異常做出及時響應(yīng)，實現(xiàn)智能化臺區(qū)的一體化建設(shè)。

（2）臺區(qū)通訊網(wǎng)絡(luò)

突破目前無線物聯(lián)網(wǎng)的距離范圍，基于ZIGBEE、2.4GHz技術(shù)的無線物聯(lián)網(wǎng)通訊距離限制在200米以內(nèi)，且受障礙物阻攔。我們采用最新的無線擴頻技術(shù)，郊區(qū)通訊距離高達3KM，可以支持在整個臺區(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、智能型剩余電流動作斷路器、集中器、有線傳感器之間進行通訊連接。

②無線通訊

通過RS232通信口外接一個無線裝置，實現(xiàn)對下級各種無線傳感器數(shù)據(jù)信號的采集。采用小無線組網(wǎng)，避免了布線的不便。

③遠程通訊

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