基于智能溫度管控平臺的進線柜溫度管控研究

陳佳輝

[摘? ? 要]隨著電網規模擴大，負荷的不斷攀升，在負荷高峰期，重載的大電流進線柜也越來越多，測溫及發熱的設備溫度管控情況也越來越多。分析當前大電流進線柜溫度管控面臨的問題，提出了一種基于智能溫度管控平臺的進線柜溫度管控方案，闡述了智能溫度管控平臺的工作原理。通過對10 kV進線柜的負荷及測溫情況進行分析及處理，實現溫度控制全過程的電子化，發熱設備的自動識別和判斷，確保溫度數據的實時性及準確性，提高了工作效率。

[關鍵詞]重載;大電流進線柜;發熱;溫度控制

[中圖分類號]TP273.5 [文獻標志碼]A [文章編號]2095–6487（2021）07–000–03

Research on Temperature Control of Incoming Cabinet?based on Intelligent Temperature Control Platform

Chen Jia-hui

[Abstract]With the expansion of the power grid scale and the rising load， there are more and more heavy current incoming cabinets in the peak load period， and more and more temperature measurement and heating cases. This paper analyzes the current problems of temperature control of high current incoming cabinet， proposes a temperature control scheme of incoming cabinet based on intelligent temperature control platform， describes the working principle of intelligent temperature control platform， and realizes the whole process of electronic temperature control and automatic identification and judgment of heating equipment by processing and analyzing the load and temperature measurement of 10 kV incoming cabinet， Ensure the real-time and accuracy of temperature data， improve work efficiency.

[Keywords]overload; high current incoming cabinet; fever; temperature control

隨著環境溫度逐漸升高，電網負荷不斷攀升，重載的大電流進線柜^[1]越來越多。為了保證設備的安全穩定運行，需要加強對重載大電流進線柜的監控與運維。由于目前大多是通過人為監視數據通知運維單位進行測溫，且采集的測溫數據也需要人為分析，極大增加了日常工作處理流程，工作效率不高，因此，對電網調控運行的實時性與準確性提出了挑戰。加強對大電流進線柜的溫度管控，優化重載設備溫度管控流轉環節，提升智能輔助分析結果，對優化電網調度工作具有一定的促進作用。本文提出了一種基于智能溫度管控平臺的進線柜溫度管控模式，通過在能量管理系統和電網運行管理系統建立數據接口，對10 kV進線柜的負荷、限流以及溫升進行處理及分析，自動識別與判斷進線柜的運行工況，保證了重載設備溫度數據的實時性與準確性，實現對重載設備的智能管控與追蹤，極大地降低了工作量，具有較好的應用前景。

1 傳統的進線柜溫度管控體系

當10 kV進線柜負載率達到紅線值、實測值或額定值的90%時（重載），調度值班員通知巡維人員到站進行測溫^[2]。圖1是傳統進線柜溫度管控的處理流程。

人員到站后，對重載進線柜進行測溫，并反饋結果。

（1）測溫結果正常，則調度記錄反饋結果，業務流程結束。

（2）測溫結果異常。出現發熱^[3]現象，現場人員經專業班組研判后，反饋進線柜控制電流。調度值班員通知相關單位進行負荷轉移、控制或有序用電，將負荷電流控制在要求值內。持續跟進后續測溫結果，若結果仍異常，繼續按要求做好負荷控制，若結果正常，則記錄反饋結果，業務流程結束。

傳統的進線柜溫度管控，主要通過電話開展，手動記錄，存在以下缺點。

（1）工作效率低。全流程通過電話進行溝通，包括通知、反饋及記錄，耗時長，效率低。

（2）數據準確率低。通過電話溝通、手動記錄，容易造成誤聽、誤記錄，數據整理環節容易出錯，給測溫結果及負荷控制帶來不準確性，發熱設備可能得不到有效控制，給設備安全運行帶來隱患。

（3）影響其他業務開展。調控員其他業務，如操作、監視、電壓調控、事故處理等，均需通過電話溝通，溫度管控流程也需要大量的電話，影響其他調度業務開展。

傳統的管控流程，涉及環節較多，均為人工處理，時效性差，準確率低，影響日常工作效率，不利于進相柜的溫度把控。

2 基于智能溫度管控平臺的進線柜溫度管控模式

基于智能溫度管控平臺的進線柜溫度管控系統集成于調度智能控制平臺，通過構建信息協同平臺，實現地調電網運行管理系統、省網調度指揮控制系統及能量管理系統形成信息互通接口，匯總數據分析展示，并對測溫結果進行處理和分析，最終實現溫度控制的全過程電子化，發熱設備自動判斷和識別，增強數據的可靠性和時效性，提高工作效率。

2.1 進線柜智能溫度管控平臺

進線柜智能溫度管控平臺的結構如圖2所示，該系統包括信息交互模塊、信息處理模塊和信息展示模塊。信息交互模塊通過信息交互接口與EMS/SCADA系統、調度運行管理系統、省網調度指揮控制系統，實現信息實時交互，快速傳遞。信息處理模塊是對數據的整合及邏輯判斷，對重載數據及測溫反饋結果進行匯總，并進行邏輯判據，判斷是否存在發熱情況。信息展示模塊發布重載設備清單與預警信息。

2.2 智能溫度管控平臺管控過程

進線柜智能溫度管控平臺管控過程主要分為重載列表、測溫反饋、智能分析、報表輸出四大模塊。在原有管控體系中，調度員對各個環節都需要人工干預，包括通知、反饋、判別、控制，需要耗費大量的人力，特別是在工作量大的時候，更是疲于應對。而在新的平臺下，各個系統的數據交互，全過程電子化，對溫度智能判據，大大提升了調度工作的效率，強化了各部門的協同作業。

2.2.1 重載列表

重載列表的數據來源于能量管理系統（EMS）。主要通過以下步驟實現：

（1）在EMS中設置各廠站10 kV進線柜限流值I_limit、額定值、紅線值，其中限流值即控制值;

（2）實時獲取各廠站10 kV進線柜負載率δ_t，并按負載率大小依次將各進線柜展示于EMS中的負載監視表。負載率為負荷電流與限流值的比值，重載設備指的是進線柜。當負載率達到85%，即判定為重載;

（3）根據進線柜負載率，可以進一步得到進線柜負荷功率與電流：

I_t=I_limit×δ_t（1）

式（2）中，U_rate為進線柜額定電壓，為功率因數。

通過獲取當天變低進線柜負荷情況，獲取數據，形成重載列表。

2.2.2 測溫反饋

當10 kV進線柜負載率達90%時，在EMS系統生成一條重載設備告警，調控員通知系統下發重載設備測溫通知。巡視人員測溫，將結果通過DCCS系統反饋。

考慮到進線柜類型不同，對應的測溫方式也有所不同，這里區分了固定式戶內高壓開關柜（XGN柜）^[4]與金屬鎧裝移開式開關柜（KYN柜）兩種測溫方式。XGN柜有敞開的測溫窗口，可以直接采集柜內A、B、C三相導體的溫度，而KYN屬于全封閉式柜體，故只能采集柜體表面的溫度作為設備溫升的參考依據。

最終匯總輸出到地調電網運行管理系統，生成設備測溫表。

2.2.3 智能分析

具體實現如下，若滿足以下任一條件，則判為發熱缺陷。

（1）相別發熱（適用于導體）。三相測溫溫度其中一相≥90 ℃（重大缺陷）;三相測溫溫度其中一相≥130 ℃（緊急缺陷）。

（2）溫升發熱（適用于柜體，柜體三相溫度一致）。溫升（測溫溫度-環境溫度）≥30 ℃;（重大缺陷）。

（3）相對溫差（導體適用）。相對溫差，即（最高相別溫度–最低相別溫度）/（最高相別溫度–環境溫度）≥35%。

測溫表經過邏輯判據，若判斷設備運行工況正常，現場按行業標準加強運維。若判斷設備運行工況異常，以告警形式推送給調度員進行人工干預，可以采取負荷控制等措施。

2.2.4 報表輸出

根據數據庫中的片區范圍，系統按供電路徑與運行方式整理出重載片區。

匯總當日所有重載設備的運行數據，并根據當日實時數據獲取當日進線柜負載率、負荷功率以及負荷電流的最大值δ_max、P_max、I_max，生成重載設備清單與預警信息;在能量管理系統與電網運行管理系統建立數據接口，在電網運行管理系統智能溫度管控平臺中導出重載設備清單與預警信息并進行發布。

3 應用成果

基于重載設備的智能溫度管控平臺，一方面，強化了對10 kV進線柜運行數據的處理及分析，保證了重載設備溫度數據的實時性與準確性，實現了對重載設備運行工況的實時管控與追蹤;另一方面，通過在能量管理系統和電網運行管理系統建立數據接口，實現了電網運行數據的實時分析與展示，減少了人工處理分析環節，有效地提高了工作效率。

4 結束語

本文對重載進線柜溫度管控進行了研究，介紹了智能溫度管控平臺的運行機制以及各個模塊的作用，闡述了智能溫度管控實施模式?；谥悄軠囟裙芸仄脚_，利用信息平臺實現全過程信息交互，實現EMS、OMS、DCCS系統數據接口，實時重載進線柜數據整合，重載設備溫度控制全過程的電子化，發熱設備自動判斷和識別，有效提高了重載設備的溫度管控效率，保障了電網的安全穩定運行。通過該系統的應用，提高了調度員的工作效率，證明了系統的實用性和先進性。

參考文獻

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[5] 謝亮.運行中高壓開關柜實際溫升分析[J].電力安全技術，2005（10）：10-11.

基金項目：本論文來源于廣東電網有限責任公司職工技術創新項目，項目名稱：基于重載設備的智能溫度管控系統，項目編號：031900KK52200061。