徐秋霞
安科瑞電氣股份有限公司 上海嘉定201801
摘要：在整個配網(wǎng)系統(tǒng)中，智能配電房處于關鍵和核心地位，首先介紹了智能配電房的總體建設思路，然后對內部每一個系統(tǒng)與設備的建設提出了具體的方案。以此來推動并實現(xiàn)配電房的智能化運行。
關鍵詞：智能化配電房；建設；思路；方案
前言
近年來，隨著現(xiàn)代智能技術、自動化技術的發(fā)展，配電房建設也正在朝著智能化方向發(fā)展，一些先進的智能技術、自動化技 術等被持續(xù)運用到配電房建設中，支持著配電房的安全運行，從而提高了配電系統(tǒng)的運行質量。
1智能配電房建設的總體思路
根據(jù)配網(wǎng)設備與網(wǎng)絡等的建設現(xiàn)狀，來將智能技術、自動化技術應用于配電房建設中，則要從以下方面加以考慮：（1）科學分段設置主干線的配電房，這樣才能讓不同配電房服務各自的范圍，控制停電規(guī)模。（2）主線開關負責遠程控制，從而提高主線路故障處理效率。（3）配電房自動化技術的應用，有效地預防系統(tǒng)功能過于單一、局部系統(tǒng)之間無法有效連接所造成的信息無法分享交流的現(xiàn)象。（4）自動化設備達到一定的性價比，而且要發(fā)揮實用價值，也能兼具開放式的系統(tǒng)集成功能。（5）模塊化設計，其中要確保便于檢修、而且要控制設備體積，方便通訊人員對其進行維護、檢修。（6）自動化設備要達到設備狀態(tài)檢修的相關規(guī)定。智能化配電房的建設應該形成健全完善的系統(tǒng)，例如：主站、監(jiān)控系統(tǒng)、一次設備監(jiān)測系統(tǒng)、通訊與電源系統(tǒng)等，而且要從自動化角度出發(fā)，達到故障的自動化識別與解除，提高故障解除效率，確保設備管理。實際的配電房要具備以下功能：配電SCADA功能，監(jiān)測主網(wǎng)接地故障，主站定位故障，監(jiān)測并定位配網(wǎng)短路故障，配電房的視頻監(jiān)控、門禁管理，配電房環(huán)境監(jiān)測等。
2智能配電房建設的具體措施
智能配電房的建設要本著智能化的目標，支持并實現(xiàn)配網(wǎng)的自動化運行，而且要確保配網(wǎng)與設備能夠經(jīng)久耐用，預警設備故障，而且能夠及時定位并處理故障，以此來達到配網(wǎng)設備的管理。
2.1配網(wǎng)綜合主站建設
創(chuàng)建SCADA系統(tǒng)，安全防護系統(tǒng)、門禁管控系統(tǒng)、環(huán)境監(jiān)測系統(tǒng)、一次設備狀態(tài)監(jiān)測系統(tǒng)，這些都應該成為配網(wǎng)綜合主站不可或缺的組成部分。
2.2通訊系統(tǒng)建設與實現(xiàn)
通訊組網(wǎng)主要選擇光纖通訊模式，將配電房充當光纖通訊主干，適合各種通訊模式與線路的連接。此通訊終端適合GPRS進行通信，此通訊適合圖像、數(shù)據(jù)等的傳遞，終端也適合RS485總線，為智能傳感器的連接創(chuàng)造便利條件。終端與主站同樣適合以太網(wǎng)的連接，可以將IP攝像機連接其中。將OLT設備裝配至變電站，各個配電室也都配設OUN裝置，如圖1所示：
圖1通訊接入層結構
OUN裝置輔助配網(wǎng)終端DTU、變壓器等的優(yōu)化運行，DVR、IP語音系統(tǒng)、門禁系統(tǒng)等則能接入通訊系統(tǒng)。
2.3配網(wǎng)電氣監(jiān)控的建設
要達到對配網(wǎng)的遙測、遙信與遙控等目的，能夠有效地監(jiān)測配網(wǎng)的短路故障、接地故障等，而且能夠利用主站來定位故障，對線路的負荷電流、變壓器負荷、開關狀態(tài)等實施動態(tài)監(jiān)測。具體將DTU（配電監(jiān)控終端設備）安裝在配電房，此設備選擇模塊化設計模式，具體包括：CPU板，通訊控制板、遙控接口板等不同的功能模塊搭建而成，結合現(xiàn)場條件可以機動性地調節(jié)。同時，DTU也能允許不同的通訊方式介入，例如：載波通訊、無線通訊等，實際的DTU主要包括兩種方式，具體為：
2.3.1集中式DTU
主要為集中組屏，依賴一個屏來有效監(jiān)控整個配電房內部線路，此設備圍繞八條線路展開監(jiān)控，具體監(jiān)控對象：全電壓、全電流、開關狀態(tài)等，具體可以根據(jù)配電房內線路的數(shù)量來決定DTU設備的配置數(shù)。
2.3.2分散式DTU
此設備主要配設于開關柜內，圍繞一條線路實施監(jiān)測，例如：電壓、電流、開關狀態(tài)等。通常每個分散式DTU覆蓋三個電壓、三個電流、一條線路開關的分合操作。此類型的DTU單元要和通訊管理設備同步運行來監(jiān)控配電房。
2.4饋線自動化建設
憑借主站來有效地定位系統(tǒng)故障，并遠距離地隔除故障，能夠及時地解除故障，提高故障處理效率。達到遠距離的控制，達到非故障區(qū)段的及時恢復供電，有效控制故障停電時長。遠距離控制操作，控制運行人員的操作時長和次數(shù)，從而減輕人為的工作負擔。
2.5配電房安防建設
利用IP錄像、拍照等功能，減少DVR錄像機的使用，控制配電房的整體建設成本，支持系統(tǒng)的安全、穩(wěn)定運行，而且減輕運行與維護的負擔，配電房開啟時，工作人員可以通過拍照來了解其內外情況，并上傳通訊共享界面，遠距離監(jiān)測站房內部人員是否規(guī)范操作，以及一些重要設備是否安全、穩(wěn)定地運行，其他的消防報警圖片等也能及時地傳輸，以此來動態(tài)掌握配電房的安全防護狀態(tài)。IP攝像機能夠利用以太網(wǎng)同網(wǎng)絡單元設備聯(lián)系起來，借助EPON方案同主站連接，在途徑所對應的專門的IP同攝像頭之間進行信息的通訊傳輸，而且要視頻性地監(jiān)督、控制。其中IP攝像頭中設置了不同的IP地址，能夠實現(xiàn)多項功能同時運行，也就是說主站既能便于監(jiān)控攝像頭的運行，又能同DTU終端之間正常傳輸信號。DTU收集到了配電房門的相關信號，例如：消防警報信號、其他危害性信號時，則可以利用網(wǎng)絡朝著IP攝像頭來傳輸相關命令。
2.6變壓器優(yōu)化運行方案
將優(yōu)化設備配設于配電房，以此來達到變壓器安全運行，優(yōu)化設備則應結合具體需要來動態(tài)進入與退出，而且要將SCADA主站中連接優(yōu)化設備，此優(yōu)化設備的具體優(yōu)勢功能為：（1）根據(jù)運行狀態(tài)，針對性優(yōu)化。圍繞配電房內部的各個變壓器的實際工作狀態(tài)、運行條件等來對應提出適合的算法，圍繞不同情況來對應安排運行模式。（2）變壓器監(jiān)測與運行的集成優(yōu)化。動態(tài)監(jiān)督不同變壓器一次壓側電氣參數(shù)，從而達到電氣監(jiān)測的目標，也要結合運行優(yōu)化方法來自動化投切變壓器，這一操作之前需要分析其安全運行的條件，而且要結合實際需要來單獨實施優(yōu)化運行。（3）與開關柜同步運行，動態(tài)收集開關的電流、電壓等數(shù)據(jù)，并對應供應一個輸出接口，一般來說可以將兩臺以上的變壓器安裝于配電房。
2.7后備電源系統(tǒng)建設方案
對于智能化配電房來說，其后備電源系統(tǒng)可以參照直流屏供電方案來建設，不能獨自創(chuàng)設直流屏，將后備電源系統(tǒng)和DTU一體化，此后備電源系統(tǒng)具體涵蓋：電池管理單元、逆變器等，以下為系統(tǒng)結構框架：
常規(guī)供電模式下，外圍電源傳輸電能，途徑電池管理單元，對應支持開關的控制、操作性電源，而且要經(jīng)逆變器向網(wǎng)絡設施、視頻相關用電設備供應電能，外圍的電源也能對應向電池組提供電能，外圍電源失去電能供應時，則需要電池組途徑管理單元來接續(xù)，從而朝開關回路、用電設備等提供電能。
2.8智能門禁系統(tǒng)建設
將此智能化門禁系統(tǒng)配設于配電房，從而達到對其監(jiān)督、巡視，此系統(tǒng)具體包括：遠程控制器、電鎖、IC讀卡器等設備，此系統(tǒng)選擇一體化智能監(jiān)控主機，再經(jīng)所嵌入的通訊模塊與有線光纖等來動態(tài)監(jiān)督、控制內部門禁系統(tǒng)、安防系統(tǒng)等進行動態(tài)監(jiān)督。門禁與巡檢等則具體涵蓋：遠程開門、門禁管控、巡檢等項目，其中所獲得的巡檢數(shù)據(jù)一般通過列表的方式呈現(xiàn)出來，能夠清晰地顯現(xiàn)在電子地圖。
3安科瑞Acrel-2000E/B配電室綜合監(jiān)控系統(tǒng)介紹及選型
3.1產品簡介
配電室綜合監(jiān)控是整個電能管理系統(tǒng)中的一個重要環(huán)節(jié)。目前，配電室一般都采取無人值守，定時巡查制度，這樣既浪費人力物力也無法做到對配電室的環(huán)境和安全實時監(jiān)控。而配電室的環(huán)境穩(wěn)定可靠對變壓器等設備的正常運行至關重要。
安科瑞電氣股份有限公司根據(jù)配電室實際情況，結合多年的變電站和配電室的運行管理經(jīng)驗，自主研發(fā)了安科瑞配電室綜合監(jiān)控系統(tǒng)，實現(xiàn)了智能開關柜運行監(jiān)控、高壓開關柜帶電顯示、電流電壓等負載運行監(jiān)控、母線測溫監(jiān)測、電纜測溫監(jiān)測、環(huán)境監(jiān)測、有害氣體監(jiān)測、安防監(jiān)控、采暖通風、門禁、燈光、風機、除濕機、空調控制等功能。實現(xiàn)動力環(huán)境各數(shù)據(jù)的檢測與設備控制，實現(xiàn)動力環(huán)境優(yōu)化，避免運行環(huán)境的失控導致配電設備運行故障，保證維護人員安全，延長設備使用壽命，減少配電室粗放式管理導致成本過高，同時實現(xiàn)配電動力環(huán)境的分布式遠程管理。
3.2應用場所
變電所、配電室、機房、箱變。
3.3系統(tǒng)模塊
配電室綜合監(jiān)控系統(tǒng)以智能控制為核心，通過物聯(lián)網(wǎng)技術的集成應用，實現(xiàn)配電室內環(huán)境的狀態(tài)監(jiān)視和智能控制。以網(wǎng)絡通信為核心，完成站端視頻、環(huán)境數(shù)據(jù)以及安全防范等數(shù)據(jù)的采集和監(jiān)控。
系統(tǒng)把環(huán)境、視頻、通風、照明、安全防范、消防、一次設備輔助監(jiān)控等所有監(jiān)控量在系統(tǒng)主界面上進行一體化顯示和控制，避免各系統(tǒng)孤立顯示和控制。系統(tǒng)監(jiān)控可提供視頻監(jiān)控和圖表監(jiān)控兩種監(jiān)控模式。
3.4系統(tǒng)功能
3.4.1通信管理
安科瑞智能配電室綜合監(jiān)控系統(tǒng)可以完成對整個配電室范圍內的通信設備進行管理、添加、刪除、控制和數(shù)據(jù)的實時監(jiān)測。
3.4.2實時監(jiān)測
安科瑞智能配電室綜合監(jiān)控系統(tǒng)人機界面友好，能夠顯示配電室設備的運行狀態(tài)，實時監(jiān)測配電室環(huán)境參數(shù)信息，如視頻、溫度、濕度、漏水/水浸、水位、有害氣體和電參量等。實時顯示有關故障、告警等信息。
3.4.3數(shù)據(jù)查詢
在人機界面中，可以直接查看配電室個設備的運行數(shù)據(jù)。
3.4.4曲線查詢
在曲線查詢界面，可以直接查看遙測參量曲線，包括溫度、濕度、水位、有害氣體、電壓、電流等曲線。
3.4.5運行報表
查詢配電室內設備的運行數(shù)據(jù)報表，包括日報表、月報表、年報表和查詢報表等。
3.4.6實時告警
安科瑞智能配電室綜合監(jiān)控系統(tǒng)具有實時告警功能，系統(tǒng)能夠對配電室溫度、濕度、有害氣體、設備故障或通信故障等事件發(fā)出告警。告警方式如右圖所示：
3.4.7歷史事件查詢
安科瑞智能配電室綜合監(jiān)控系統(tǒng)能夠對產生的所有事件記錄進行存儲和管理，方便用戶對系統(tǒng)事件和進行歷史追溯、查詢統(tǒng)計、事故分析。
3.4.8用戶權限管理
為保障系統(tǒng)安全穩(wěn)定運行，設置了用戶權限管理功能。通過用戶權限管理能夠防止未經(jīng)授權的操作（如遙控的操作，數(shù)據(jù)庫修改等）�？梢远x不同級別用戶的登錄名、密碼及操作權限，為系統(tǒng)運行、維護、管理提供可靠的安全保障。
3.4.9網(wǎng)絡拓撲圖
安科瑞智能配電室綜合監(jiān)控系統(tǒng)支持實時監(jiān)視接入系統(tǒng)的各設備的通信狀態(tài)，能夠完整的顯示整個系統(tǒng)網(wǎng)絡結構�？稍诰�診斷設備通信狀態(tài)，發(fā)生網(wǎng)絡異常時能自動在界面上顯示故障設備或元件及其故障部位。
3.4.10遙控操作
安科瑞智能配電室綜合監(jiān)控系統(tǒng)可以對整個配電系統(tǒng)范圍內的設備進行遠程遙控操作。
3.5Acrel-2000E/B配電室綜合監(jiān)控選型配置表
4.結束語
智能技術應用于配電房，有效地建設了智能配電房，其中融入了SCADA系統(tǒng)、門禁系統(tǒng)以及環(huán)境監(jiān)測系統(tǒng)等，這一系統(tǒng)的建設有效地提高了配電房的智能化運行水平，能夠為配網(wǎng)提供更加智能化、高質量的服務，從而提高配網(wǎng)的安全運行水平與運行效率。
參考文獻：
[1]南方電網(wǎng)標準設計與典型造價V2.0[Z].
[2]吳觀龍.基于智能配電房的建設方案研究.
[3]安科瑞Acrel-2000EB配電室綜合監(jiān)控系統(tǒng).2020.04月版.
[4]安科瑞企業(yè)微電網(wǎng)設計與應用手冊.2020.06月版.
作者簡介：徐秋霞，女，安科瑞電氣股份有限公司，主要從事配電室綜合監(jiān)控系統(tǒng)的研發(fā)與應用，手機：18702112087（同微信）；QQ:2885208035；郵箱:2885208035@qq.com。
