目前居住區(qū)配電系統(tǒng)建設(shè)標(biāo)準(zhǔn)已經(jīng)統(tǒng)一,典型設(shè)計(jì)已經(jīng)推廣應(yīng)用,居住區(qū)配電房(簡(jiǎn)稱小區(qū)變)全部是按無人值班設(shè)計(jì)。但對(duì)小區(qū)變的監(jiān)控系統(tǒng)和輔助系統(tǒng)沒有統(tǒng)一的規(guī)范。因此在小區(qū)變的建設(shè)過程中對(duì)輔助系統(tǒng)是否建設(shè)和建哪些的問題,意見不統(tǒng)一。為今后小區(qū)變的運(yùn)行管理埋下了隱患。同時(shí)也無法適應(yīng)今后智能電網(wǎng)的發(fā)展需要,會(huì)造成重復(fù)浪費(fèi)。
目前供電公司配電部門運(yùn)行的小區(qū)變數(shù)量較之35千伏以上變電站數(shù)量更多,而配電運(yùn)行人員無論是人員數(shù)量還是技術(shù)水平都無法與變電運(yùn)行人員相比;小區(qū)變的運(yùn)行管理水平較低,直接影響著居民區(qū)的可靠供電、用戶的安全等問題。
由于居住區(qū)配電設(shè)備的運(yùn)行狀態(tài)無法監(jiān)控,當(dāng)配電設(shè)備故障停電的時(shí)候,只有用戶報(bào)故障后才能安排配電檢修人員到現(xiàn)場(chǎng)查找故障點(diǎn)并排除故障,這個(gè)處理過程時(shí)間長(zhǎng),客戶服務(wù)質(zhì)量不高,是小區(qū)變運(yùn)行維護(hù)部門面臨的問題;如果能在設(shè)備故障停電發(fā)生時(shí)立即將告警信息發(fā)送到運(yùn)維中心就可以大大加快故障處理的過程,降低故障造成的經(jīng)濟(jì)損失。
對(duì)小區(qū)變?cè)O(shè)備運(yùn)行的狀況沒有統(tǒng)一監(jiān)測(cè),只有定期巡檢來確定設(shè)備狀況。運(yùn)行環(huán)境情況沒有監(jiān)測(cè),出現(xiàn)故障或隱患時(shí)不能及時(shí)發(fā)現(xiàn)并排除,將可能造成更大的損失。小區(qū)變?nèi)繜o人值守,外人侵入造成故障或事故的情況也時(shí)有發(fā)生。
要管理好小區(qū)變運(yùn)行,迫切需要研究并建設(shè)一套符合現(xiàn)代化管理的小區(qū)變智能監(jiān)控系統(tǒng)。移植優(yōu)化無人值班變電站的各類監(jiān)控和輔助系統(tǒng)標(biāo)準(zhǔn)規(guī)范,建設(shè)簡(jiǎn)單、可靠、智能化的居住區(qū)配電系統(tǒng)集成監(jiān)控裝置,是一種行之有效地解決辦法。
1居住區(qū)配電系統(tǒng)一體化智能信息監(jiān)控平臺(tái)
居住區(qū)配電系統(tǒng)一體化智能信息監(jiān)控平臺(tái),采集與監(jiān)控小區(qū)變的實(shí)時(shí)運(yùn)行數(shù)據(jù),實(shí)現(xiàn)主輔設(shè)備、視頻、消防、安防、門禁、環(huán)境等信息監(jiān)控功能于一體。
系統(tǒng)由三部分組成:小區(qū)變監(jiān)控設(shè)備層、通訊信道層、監(jiān)控平臺(tái)層。
1)小區(qū)變監(jiān)控設(shè)備層是數(shù)據(jù)的源頭,負(fù)責(zé)采集現(xiàn)場(chǎng)設(shè)備的各類信息并上送至監(jiān)控平臺(tái),同時(shí)接收并執(zhí)行平臺(tái)的各項(xiàng)控制指令。小區(qū)變監(jiān)控設(shè)備包括一體化智能監(jiān)控終端、門禁控制器、視頻服務(wù)器,通過這三臺(tái)設(shè)備接入小區(qū)變內(nèi)主輔設(shè)備、視頻、消防、安防、門禁、環(huán)境等所有監(jiān)控信號(hào)。
2)通訊信道層采用光纖網(wǎng)絡(luò)連接電力信息網(wǎng)管理信息大區(qū),光纖鏈路由就近變電站引出先到居住區(qū)的主小區(qū)變,再分配至小區(qū)內(nèi)其他小區(qū)變。居民小區(qū)內(nèi)單獨(dú)組網(wǎng),小區(qū)變內(nèi)設(shè)備的IP不直接暴露在電力光纖網(wǎng)中,主小區(qū)變配置防火墻進(jìn)行訪問控制,增強(qiáng)小區(qū)變站端網(wǎng)絡(luò)安全。
3)監(jiān)控平臺(tái)層主要實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)采集、通訊控制、智能分析、數(shù)據(jù)存儲(chǔ)、人機(jī)交互等功能,監(jiān)控平臺(tái)分為后臺(tái)采集通訊與數(shù)據(jù)分析部分和前臺(tái)業(yè)務(wù)應(yīng)用部分。后臺(tái)采集通訊部分主要實(shí)現(xiàn)視頻、門禁、安防等設(shè)備的數(shù)據(jù)采集、指令下發(fā)與數(shù)據(jù)分析,為系統(tǒng)提供數(shù)據(jù)與通訊支撐。監(jiān)控平臺(tái)采用地市集中的部署方式,可實(shí)現(xiàn)全地市小區(qū)變運(yùn)行設(shè)備的信息數(shù)據(jù)采集與監(jiān)控。
2小區(qū)變站端設(shè)計(jì)
2.1 站端監(jiān)控設(shè)備組成
為了全面監(jiān)控小區(qū)變內(nèi)各類信息,需要在小區(qū)變內(nèi)安裝HT500變配電輔助監(jiān)控裝置、DTU、溫濕度傳感器、紅外三鑒、遠(yuǎn)程燈控、煙霧感應(yīng)器、聲光報(bào)警器、SF6探測(cè)器、變壓器測(cè)溫、空調(diào)遠(yuǎn)控、門禁、視頻等監(jiān)控設(shè)備,實(shí)現(xiàn)小區(qū)變主輔設(shè)備、安防、門禁、環(huán)境一體化信息監(jiān)控。
2.2 站端監(jiān)控信號(hào)分層分類上傳
采集設(shè)備 智能監(jiān)控終端 通訊狀態(tài),運(yùn)行狀態(tài)
視頻監(jiān)控 視頻攝像機(jī) 視頻監(jiān)視,攝像頭控制
視頻服務(wù)器 圖像數(shù)據(jù)傳輸,歷史圖像
門禁設(shè)備 門禁控制器 開門記錄,門禁卡權(quán)限,
控制器狀態(tài),布撤防信號(hào)
安防設(shè)備 溫濕度傳感器 環(huán)境溫度值,環(huán)境濕度值
紅外三鑒 紅外報(bào)警信號(hào)
煙感報(bào)警器 煙感報(bào)警信號(hào)
燈光控制器 LED燈信號(hào),遠(yuǎn)程遙控
空調(diào)控制器 空調(diào)開關(guān)控制,模式控制,溫度調(diào)節(jié)
2)主要包含以下監(jiān)測(cè)對(duì)象:
1)動(dòng)布防和人員考勤;
2)視頻監(jiān)控及安防監(jiān)測(cè);
3)消防煙感監(jiān)測(cè);
4)環(huán)境監(jiān)測(cè)(包含:電纜溝水位、SF6濃度及氧氣含量、臭氧濃度、空氣質(zhì)量、TVOC有害氣體監(jiān)測(cè)、噪聲、環(huán)境溫濕度等);
5)電氣監(jiān)測(cè)(包含:開關(guān)柜局放、電纜局放;開關(guān)柜除濕;開關(guān)柜觸頭測(cè)溫;電纜接頭測(cè)溫、電能質(zhì)量監(jiān)測(cè)、主變超溫檢測(cè)、開關(guān)柜機(jī)械特性監(jiān)測(cè)等);
6)智能照明系統(tǒng)(照明燈、應(yīng)急照明燈);
7)動(dòng)力設(shè)備控制(照明、空調(diào)、除濕機(jī)、風(fēng)機(jī)、排水泵)
3監(jiān)控平臺(tái)設(shè)計(jì)
3.1 采集控制子系統(tǒng)
采集控制子系統(tǒng)的功能是采集各類數(shù)據(jù)和下發(fā)控制指令,包括視頻、門禁數(shù)據(jù)與指令。不僅包括傳統(tǒng)的電網(wǎng)主設(shè)備電氣信號(hào),還包括輔助設(shè)備、環(huán)境、消防、安防等各類信號(hào)。
3.2 智能分析子系統(tǒng)
智能分析子系統(tǒng)的功能是對(duì)采集的各類數(shù)據(jù)進(jìn)行分析、判斷,并根據(jù)分析結(jié)果進(jìn)行告警推送與控制相關(guān)設(shè)備聯(lián)動(dòng)。智能分析就像整個(gè)系統(tǒng)的大腦,感知到小區(qū)變的運(yùn)行情況、設(shè)備的運(yùn)行狀態(tài),實(shí)現(xiàn)在設(shè)備可能故障前發(fā)出預(yù)警(比如小區(qū)變室內(nèi)環(huán)境異常等),在設(shè)備故障后及時(shí)分析定位故障,通過實(shí)時(shí)和歷史數(shù)據(jù)的分析,減少故障處理時(shí)間。智能分析子系統(tǒng)還可以根據(jù)告警信息和分析結(jié)果自動(dòng)聯(lián)動(dòng)控制現(xiàn)場(chǎng)視頻錄像、燈光、空調(diào)、報(bào)警等設(shè)備按需工作。
4本系統(tǒng)的特點(diǎn)
本系統(tǒng)可以對(duì)小區(qū)變進(jìn)行全方位的信息實(shí)時(shí)采集與監(jiān)控,具有如下特點(diǎn)。
1)一體化。針對(duì)小區(qū)變較變電站規(guī)模小但設(shè)備種類繁多的特點(diǎn),建設(shè)統(tǒng)一的一體化監(jiān)控系統(tǒng),避免了分立建設(shè)多套小監(jiān)控系統(tǒng),減少建設(shè)成本與運(yùn)維費(fèi)用,提高管理效率,為小區(qū)變運(yùn)行管理方式的轉(zhuǎn)變提供技術(shù)支持。
2)實(shí)時(shí)化。利用電力光纖網(wǎng)絡(luò)實(shí)時(shí)監(jiān)控小區(qū)變運(yùn)行狀況,及時(shí)發(fā)現(xiàn)故障隱患,及時(shí)修復(fù),提高安全生產(chǎn)保障能力。提高供電可靠性。
3)智能化。小區(qū)變各類信息自動(dòng)分層分類專家分析,分等級(jí)多手段自動(dòng)告警,支持設(shè)備自動(dòng)聯(lián)動(dòng)控制,支持設(shè)備從定期巡檢向自動(dòng)巡檢、狀態(tài)檢修過渡,減少人工工作量,提高供電可靠性。
4)規(guī)范化。提出了小區(qū)變監(jiān)控管理標(biāo)準(zhǔn),規(guī)范小區(qū)變內(nèi)各類監(jiān)控設(shè)備配置標(biāo)準(zhǔn)、設(shè)備通訊規(guī)約以及運(yùn)行監(jiān)控管理方法。