淺析10kV配電室在線監控改造技術方案

更新時間：2024-04-02

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hth下载地址陳聰

摘要：目前，我國經濟高速發展，社會(hui) 在不斷進步，國家加大了農(nong) 村低壓配電網絡改造升級投入，低壓配電網供電可靠性及供電質量得到明顯提升，但低壓配電網絡自動化運維水平及農(nong) 村電網用電安全尚處於(yu) 較低水平。低壓配電變壓器、配電台區和配電室數量多，且分布範圍廣，漏電、過負荷跳閘事故頻發，降低了配電網運維水平。本文基於(yu) 無線通信技術及雲(yun) 端服務平台，實現了對現有10kV配電室的遠程自動化監控係統改造。

關(guan) 鍵詞：配電室；在線監測器；方案

0引言

隨著社會(hui) 的進步和人民生活質量的提高，對供電質量和供電可靠性有了更高的要求，但用電端的環網櫃及配電室較為(wei) 分散，數量多、距離遠，沒有實時監測手段，一旦發生故障，隻能斷電後搶修，嚴(yan) 重影響用電可靠性。另外，大部分用戶配電室的運行管理目前主要依靠人工定期進行現場檢測和記錄，這種工作方式工作量大、數據多、檢測記錄時間較長，而且準確性得不到保證，運行成本也大大增加。為(wei) 此，采用一種針對環網櫃及配電設備具有實時監測功能的應用係統——基於(yu) 公有雲(yun) 的用戶側(ce) 配電網智能監控係統，通過實時監測保證用電可靠性。

1概述

起於(yu) 20世紀60年代的電力係統自動監控技術隨著微電子、電力電子、抗幹擾等新技術的迅速發展，特別是計算機和網絡通訊技術的成熟得到了發展。將設備正常及事故情況下的監測、保護、控製、電力計量等融合在一起，達到高層次、高透明度的良好管理，已成為(wei) 一種必然趨勢和發展方向。

210kV配電室遠程在線監控改造技術方案與(yu) 施工

2.1低壓櫃監測設備

為(wei) 了采集低壓櫃電壓、電流、溫度數據與(yu) 開關(guan) 位置遙測、遙信信息，每麵低壓櫃加裝一台低壓監控設備，包含測量傳(chuan) 感器與(yu) 數據處理通信模塊。測量傳(chuan) 感器實時采集低壓櫃的電壓、電流和溫度數值，通過有源遙信方式采集開關(guan) 位置的遙測、遙信數據；經由數據處理通信模塊上發至通信管理終端，完成采樣數據傳(chuan) 輸。

2.2通信單元

配電室中采集子節點需要與(yu) 監控主機進行通信，監控主機需要與(yu) 在上位機係統進行通信。在采集子節點與(yu) 監控主機的通信中，采用ZigBee無線通訊方式，使用CC2430通訊模塊。該產(chan) 品是TI公司（德州儀(yi) 器）生產(chan) 的一款專(zhuan) 用於(yu) IEEE802.15.4和Zigbee協議通信的模塊。該模塊具有3種休眠模式,從(cong) 休眠模式轉換到正常模式僅(jin) 需54us，特別適合要求電池長期供電的應用場合。監控主機與(yu) 上位機係統通信方式主要參考配電室中的集中器的通信方式，一般地上配電室，集中器采用4G方式進行通信，而在地下配電室中，采用寬帶網絡進行通信。因此對於(yu) 地上的配電室，監控主機也通過增加4G通信模塊並安裝有流量的電話卡實現與(yu) 上位機係統的通信；對於(yu) 地下的配電室，則借用配電室中集中器的網絡與(yu) 上位機係統進行通信。

2.3監控軟件係統

係統實現集中監視、測量、控製和管理，事件記錄及報警狀態顯示和查詢，設備狀態和參數的查詢、操作指導等。實現數據采集與(yu) 處理、操作控製、人機聯係、單耗管理、故障追憶及分析、運行報表及負荷曲線自動生成、報警處理和曆史事件查詢等功能。畫麵中都設置了幫助按鈕，點擊幫助按鈕，彈出對整個(ge) 畫麵的說明及在值班過程中針對每一配電室應注意的事項。1）遙信、遙測、遙控功能，保障設備安全運行係統實現遠程控製功能，設備啟停有啟動和停機運行提示信息、設備運行標誌、現場設備運行指示三重保護，確保安全可靠。實現了配電設備自診斷功能，包括開機自檢、關(guan) 機自檢；係統采集到的遙測、遙信信息可作為(wei) 運行分析、事故追憶的依據；控製操作具有操作權限和安全管理功能，實現網絡化管理權限分層製的管理機製，係統自動校驗操作者的操作權限及口令，自動分配操作者的操作範圍，責任明確；提供遠程集中管理，提升IT運維效率。2）“視頻牆”實時監測、直觀觀測現場。係統采用“視頻牆”實時顯示各配電室運行信息，實時監測運行狀況；發生故障時，可及時調度人員進行處理，避免由於(yu) 故障延時而引發設備事故。3）梯度預警，自動化報警係統設置梯度報警，分為(wei) 低報警、高報警、低低報警和高高報警。低報警或高報警提示時，起到了提醒值班員注意的作用；低低報警發生時，要求值班人員按照預案采取相應措施，否則將影響生產(chan) ；高高報警發生時，要求值班員立即采取措施，否則將自動分閘。4）持續語音播報，人工手動消除係統報警方式為(wei) 持續語音播報和大屏幕及視頻文字顯示，警示操作人員快速、準確找到故障原因，安排人員處理，及時解除故障；係統要求由值班人員手動確認才能取消語音。

2.4數據傳(chuan) 輸端

采用自主研發的DTU（數據傳(chuan) 輸單元）與(yu) 雲(yun) 服務器進行通信。DTU工作是基於(yu) 移動/聯通GPRS（通用分組無線業(ye) 務）信道進行傳(chuan) 輸，即移動/聯通為(wei) 每張SIM（用戶識別模塊）卡分配1個(ge) 號碼，通過GSM（全球移動通信係統）加密技術攔截第三方的網絡*聽。其次，DTU傳(chuan) 輸原理采用ModbusRTU協議，服務器請求1次數據後，DTU工作1次，隻能實現單向數據傳(chuan) 輸。

2.5自主開發數據遠程傳(chuan) 輸裝置

係統中采用的數據遠程采集傳(chuan) 輸裝置由石家莊公司自主開發，裝置支持多種工業(ye) 協議，具有對下位機的數據采集、暫存、分析、上傳(chuan) 功能，同時對下位機通訊進行實時在線分析，設定通訊策略，對通訊超時進行3次通訊嚐試，如果仍然通訊超時形成通訊報警。該裝置還可以根據設備點檢，定製設備的點檢計劃，對沒有點檢的設備進行強製點檢，沒有點檢不允許設備運行，另根據用戶需求可開發多種形式的運行策略。

2.6施工方案

施工采用不停電作業(ye) 形式，總施工周期為(wei) 2天。（1）高、低壓開關(guan) 櫃改造施工1）低壓櫃施工。每個(ge) 低壓櫃加裝一個(ge) 采集模塊，開關(guan) 位置采集直接接入低壓斷路器開關(guan) 位置輔助觸頭；電壓數據直接由斷路器出線銅排處測量；電流信號由開口互感器測量，並進行功率計算；溫度采樣探頭直接安裝於(yu) 刀開關(guan) 出線銅排處；2）高壓櫃施工。高壓櫃施工與(yu) 低壓櫃類似，每個(ge) 高壓櫃安裝一個(ge) 采集模塊，開關(guan) 位置采集直接接入高壓斷路器開關(guan) 位置輔助觸頭；電壓數據直接由斷路器出線銅排處測量；電流信號由開口互感器測量。（2）通信機櫃安裝施工通信管理單元安裝於(yu) 通信機櫃內(nei) ，采用4G無線通信與(yu) 就地WiFi通信方式，天線放置於(yu) 低壓櫃體(ti) 外側(ce) ，長度為(wei) 5m。每個(ge) 低（高）壓櫃數據采集模塊與(yu) 通信管理單元間通過RS485總線連線，通信線選用2×0.75mm2屏蔽線，屏蔽現場電磁環境帶來的幹擾。每台低（高）壓櫃及通信機櫃之間布置櫃體(ti) 出線孔及電纜溝，由抽屜後端出線孔布線，通信電纜不宜過長，且盡量與(yu) 電源電纜分開，以避免不必要的信號幹擾。

3hth下载地址配電室環境監控係統

3.1概述

配電室綜合監控係統包括智能監控係統屏、通訊管理機、UPS電源、視頻監控子係統（雲(yun) 台球機、槍機）、環境監測子係統（溫度、濕度、水浸、煙感）、控製子係統（燈光、空調、除濕機、風機、水泵）、門禁監控子係統（讀卡器、開門按鈕、磁力鎖）、安防監控子係統（雙鑒檢測器）。

3.2應用場所

適用於(yu) 軌道交通，工業(ye) ，建築，學校，商業(ye) 綜合體(ti) 等35kV及以下用戶端供配電自動化係統工程設計、施工和運行維護。

3.3係統結構