アクレルプロジェクト
変電所無人運転保守クラウドプラットフォームの分析・応用
電話: +86 18702111813 電子メール: shelly@acrel.cn
アクレル株式会社株式会社
抽象的な：スマート変電所の推進により、電力システムは信頼性が高く、統合された、環境に優しいスマート機器を採用し、局全体の情報のデジタル化、情報共有の標準化、および通信プラットフォームのネットワーク化に依存して、収集、測定、保護を自動的に完了します。 、変電所設備情報の監視。 制御などの基本機能については、従来の「目に見える」「有形」の二次回路が「見えない」「有形」の「ブラックボックス」となり、変電所の運転・保守・保守の制御不能性が増大している。 、この論文は、インテリジェントな変電所の運転および保守管理プラットフォームの研究計画を提案します。 変電所のリレー保護を遠隔から制御および制御できます。 遠隔オンライン監視と、運用および保守ステーションおよび保守作業エリアのインテリジェントな運用および保守管理を可能にします。
キーワード:オンライン監視、状態評価、故障箇所、補助安全対策、故障分析
0.はじめに
変電所二次設備の保守レベルを向上させるためには、変電所二次設備の日常の運転保守、異常対応、事故解析、保守における設備の見える化、多面的な視覚情報支援、意思決定と安全運転の支援が必要です。 、運用保守プラットフォームに基づいた高度なアプリケーションを開発して、機器の改良管理のレベルを向上させます。
変電所インテリジェント運転保守管理プラットフォームは、プロセス層ネットワークと駅制御層ネットワークから情報を取得し、運転保守に関連する情報を高度に統合し、視覚化されたオンライン監視とインテリジェント診断のアプリケーションを実現し、リモートアップロードをサポートします。 その主な機能には、オンライン監視、二次機器の状態評価と監視と警告、障害位置特定、二次保守のための補助安全対策、設定ファイル管理、保護値管理、障害情報管理、および総合的な運用保守管理などの多面的な運用保守管理が含まれます。分析。
1.変電所運用保守クラウドプラットフォームの概要
AcrelCloud-1000変電所運用保守クラウドプラットフォームは、インターネット+、ビッグデータ、モバイル通信およびクラウド管理プラットフォームのその他の技術開発に基づいており、ユーザーまたは運用保守会社のニーズに応え、多くの変電所の動作状態とパラメータを監視します。回路、屋内環境の温度と湿度、ケーブルとバスバーの動作温度、現場の機器や環境ビデオシーンなどをデータセンターとして実現し、集中ストレージ、一元管理、使いやすく、ユーザーをサポートします。コンピュータ、携帯電話、PAD、その他の種類の端末リンクを介してアクセスし、警報を受信し、毎日および定期的な検査や派遣などの関連機器の管理を完了する権利。
2.申請
通信、金融、運輸、エネルギー、医療・健康、文化・スポーツ、教育・科学研究、農林水利、商業サービスなどにおける配電運営保守システムの新設・増設・再構築に適用可能、公共事業、電子工業団地およびその他の産業。
3.プラットフォーム構造
インテリジェントゲートウェイのセットは、変電所配電室に設置され、変電所室内のインテリジェント機器のデータを収集し、プロトコル変換、圧縮、暗号化の後、定期的にアップロードされるか、トリガーされた方法でプラットフォームにアップロードされます。 このプラットフォームは、変電所と配電室のすべてのインテリジェント機器のデータ交換を完了することができ、変電所内の変圧器、遮断器、およびその他の重要な動作機器の動作状態をリアルタイムで監視できます。 変電所や配電室の回路の稼働データや周囲温度などのデジタル量をリアルタイムに監視できます。 通信および管理ユニットは工場のローカル エリア ネットワーク (LAN) に接続され、データをデータ センターに渡します。
AcrelCloud-1000 変電所運用および保守クラウド プラットフォームは、ユーザー プロファイル、電力データ監視、電力品質分析、消費電力分析、日次、月次および年次エネルギー消費データ レポート、異常イベントの警報と記録、動作環境監視、機器保守、ユーザー レポートを提供します。 , 運用保守派遣機能などを備え、マルチプラットフォーム、マルチ端末のデータアクセスをサポートします。
AcrelCloud-1000変電所運用・保守クラウドプラットフォームシステムは、知覚層、伝送層、アプリケーション層、表示層の4つの層に分けることができます。
知覚層：変電所に設置された多機能計器、温湿度監視装置、カメラ、開閉量取得装置などが含まれます。 カメラに加えて、他のデバイスも RS485 バスを通じてオンサイト スマート ゲートウェイの RS485 ポートに接続されます。
トランスポート層: オンサイトのインテリジェント ゲートウェイ、スイッチ、その他の機器が含まれます。 インテリジェント ゲートウェイは、オンサイトのデバイス層デバイスからデータをアクティブに収集し、プロトコル変換、データ ストレージを実行し、スイッチを介して指定されたサーバー ポートにデータをアップロードします。 ネットワークに障害が発生した場合、データはローカルに保存され、ネットワークが回復すると中断された場所から再開できます。 データをアップロードして、サーバー側のデータが失われないようにします。
アプリケーション層: アプリケーション サーバーとデータベース サーバーが含まれます。 サブステーション数が30未満の場合は、アプリケーションサーバーとデータベースサーバーを1台で構成できます。 各スマート ゲートウェイによってアクティブに送信されるデータを受信するには、サーバーには固定 IP アドレスが必要です。
表示層: ユーザーは、携帯電話、タブレット、コンピューターなどの複数の端末を介してプラットフォーム情報にアクセスします。
4.プラットフォーム機能
4.1. リアルタイム監視
配電回路をクリックすると、詳細な電力消費データの表示、電力運用レポートの生成、およびさまざまな電力パラメータ、電圧、電流、電力、高調波などの履歴データおよび環境データ監視のクエリを実行できます。
4.2. 月次エネルギー消費レポート
月次エネルギー消費レポートを使用すると、総電力消費量、変電所名、変電所番号などに基づいて、管理対象ステーションの電力消費量をクエリできます。クエリ期間は月に設定できます。
4.3. 現場監視
サイト監視には、概要、稼働状況、その日のイベント記録、その日の時間ごとの電力消費量曲線、および電力消費量の概要が含まれます。
4.4. 変圧器の状態
変圧器ステータスは、ユーザーがすべてまたは特定のステーションの変圧器電力、負荷率、およびその他の動作ステータス データを照会することをサポートし、負荷率、電力による昇順または降順でのランキングをサポートします。
4.5. 電力の運用と保守
運用保守担当者は、現在ユーザーが管理している変電所地図上に位置情報と総量情報を表示します。
4.6.配電図
配電図には、選択した変電所の配電情報が表示されます。 配電図には、スイッチング状態、電流などの各回路の動作状態と情報が表示され、電圧、電流、電力などの詳細な動作パラメータのクエリをサポートします。
4.7.ビデオ監視
ビデオ監視には、現在のリアルタイム画像 (ビデオ ライブ ブロードキャスト) が表示されます。 特定の変電所・配電所を選択すると、電力所内の映像情報を閲覧することができます。
変電および配電ステーション。
4.8. 電力運用レポート
電力運用レポートには、選択したステーションの選択した機器の各回路の指定された収集間隔の動作パラメータと電力量計の測定値のリアルタイム値と平均行統計が表示されます。
4.9. 故障警報
テレメトリ、リモートシグナリングアラーム（WebページおよびSMS）、アラームの上限および下限を設定可能、変電所の動作環境（洪水、煙など）のアラーム
4.10. タスク管理
タスク管理ページでは、検査または欠陥除去タスクを公開し、検査または欠陥除去タスクのステータスと完了を確認し、「タスクの表示」をクリックして特定の検査情報を表示できます。
4.11。 ユーザーレポート
ユーザーレポートページは主に、選択した変圧器や配電所の1ヶ月間の稼働データを自動的に集計し、変圧器負荷、配電回路の消費電力、力率、警報イベントなどを統計分析し、その期間内に一覧表示するために使用されます。 検査中に発見されたさまざまな欠陥とその処理。
4.12. モバイルアプリ
APPは電源の操作とメンテナンスをサポートします。 モバイルAPPは、「監視システム」、「設備ファイル」、「To-Do項目」、「検査記録」、「欠陥記録」、「文書管理」、「ユーザーレポート」の7つのモジュールをサポートします。 一次グラフ、デマンド、消費電力量、映像、カーブ、温湿度、前年比、前月比、電力品質、各種イベント警報照会、設備ファイル照会、ToDoイベント処理、検査記録照会、ユーザーレポート、文書管理など。
5.システムハードウェア構成
応用 | モデル | 画像 | 関数 |
変電所運用保守クラウドプラットフォーム | アクレルCoud-1000 |
| このプラットフォームは、ユーザープロファイル、電力データモニタリング、電力品質分析、消費電力分析、日次、月次および年次のエネルギー消費データレポート、異常イベントのアラームと記録、動作環境のモニタリング、機器のメンテナンス、ユーザーレポート、運用およびメンテナンスの派遣などを提供します。マルチプラットフォーム、マルチ端末のデータアクセスをサポートします。 |
ゲートウェイ | ANet-2E4SM |
| 4 RS485 シリアル ポート、フォトカプラ絶縁、2 イーサネット インターフェイス、ModbusRtu、ModbusTCP、DL/T645-1997、DL/T645-2007、CJT188-2004、OPC UA、ModbusTCR(マスター、スレーブ)、104 (マスター/スレーブ) をサポート、建物エネルギー消費量、SNMP、MQTT;（メインモジュール）入力電源：DC 12V〜36V。4G拡張モジュール、485拡張モジュールをサポート。 |
| 拡張モジュール ANet-485 | M485 モジュール:4 チャンネル フォトカプラ絶縁 RS485 | ||
| 拡張モジュール ANet-M4G | M4Gモジュール：4Gフルネットワーク通信をサポート | ||
高圧受電線 | AM6-L |
| 三段過電流保護（方向付、低電圧ロック）、過負荷保護、PT断線警報、逆電源保護、三相一回再閉路、低周波負荷遮断、同期検出、ループ閉路保護、サーキットブレーカー故障保護 |
高圧受電線 | APM810 |
| 三相(I,U,kw,kvar,kwh,kvarh,Hz,cosΦ)、零相電流In; 4 象限電力量、リアルタイムとデマンド、電流と電圧の不均衡負荷電流ヒストグラム表示、66 種類のアラームと外部イベント (SOE)、それぞれ 16 件のイベント記録、SD カード拡張記録をサポート、2 ～ 63 高調波。 2DI+2D0、RS485/Modbus; LCDディスプレイ。 |
APView500 |
| 相電圧および電流 + 零相電圧および零相電流、電圧および電流の不均衡、有効電力および無効電力およびエネルギー、イベント警報および故障記録、高調波(電圧/電流 63 高調波、63 グループ間高調波、高調波位相角) 、高調波含有率、高調波電力、高調波ひずみ率、Kファクター）、変動/フリッカー、電圧うねり、電圧低下、電圧過渡、電圧瞬断、1024点波形サンプリング、トリガおよびタイミング記録波形、波形リアルタイム表示、故障波形表示、PODIF フォーマット ファイル ストレージ、メモリ 32G、16D0+22D1、通信 2RS485+1RS232+1GPS、3 イーサネット インターフェイス (+1 メンテナンス ネットワーク ポート) + 1USB インターフェイス、U ディスク読み取りデータをサポート、61850 プロトコルをサポート。 | |
|
中電圧 フィーダ
中電圧 フィーダ | AM6-L |
| 3段過電流保護（方向付、低電圧ロック）、過負荷保護、PT断線警報、逆電源保護、三相一回再投入、低周波負荷遮断、同期検出、ループ閉保護、サーキットブレーカー故障保護 |
APM810 |
| 三相 (I、U、kw、kvar、kwh、kvarh、Hz、cosΦ) 零相電流入力、四象限電力量、リアルタイムおよびデマンド、電流および電圧の不均衡、負荷電流ヒストグラム表示、66 種類のアラームおよび外部イベント (SOE)、各 16 イベント レコード、SD カード拡張レコードをサポート、2 ～ 63 次高調波、2DI+2D0 RS485/Modbus、LCD ディスプレイ | |
| 中電圧 フィーダ | AEM96 |
| 三相電気パラメータ U、I、P、Q、S、PF、F 測定、合計順方向および逆方向有効エネルギー統計、順方向および逆方向無効電力統計、2 ～ 31 分数高調波および全高調波成分分析、相分離高調波および基本波の電気パラメータ（電圧、電流、電力）、電流仕様 3X1.5(6)A、有効電力量精度 0.5S レベル、無効電力量精度レベル 2、動作温度:-10C~+55C、相対湿度:≤ 95、結露なし |
| 低い 電圧 出口 | AEM72 |
| 三相電気パラメータ U、I、P、Q、S、PF、F 測定、総順方向および逆方向有効電力量統計、順方向および逆方向無効電力量統計、2 ～ 31 分数高調波および総高調波含有量分析、低電圧コンセントライン分相高調波および基本波電気パラメータ（電圧、電流、電力）、電流仕様 3x1.5(6)A、有効電力量精度 0.5S レベル、無効電力量精度レベル 2 |
| 低い 電圧 出口 | ADW300 |
| 三相電気パラメータ U、I、P、Q、S、PF、F 測定、有効電力量測定 (正方向および逆方向)、四象限無効電力量、全高調波成分、端数高調波成分 (2 次から 31 次)、A、 B、C、N 4 チャンネル温度測定、1 チャンネル残留電流測定、RS485/LoRa/2G/4G/NB をサポート、LCD ディスプレイ。 有効エネルギー精度：0.5Sレベル（リフォーム工事に推奨） |
ワイヤレス温度測定 | ATE400 |
| 合金シートで固定、CT誘導は電力を消費し、始動電流は5A以上、温度測定範囲-50〜125℃、測定精度±1℃、伝送距離はオープンスペースで150メートルです。 |
ATC600 |
| ターミナルとリレーの 2 つの動作モード。ATC600-Z はリレー透過伝送を行います。ATC600-Z から ATC600-C までの伝送距離は 1000m です。 ATC600-CはATEシリーズセンサー、AHEなどから送信されたデータを受信可能、1チャンネル485、2アラームアウトレット | |
周囲温度と湿度 | WHD |
| WHD温湿度コントローラー製品は、主に中高電圧スイッチキャビネット、端子ボックスリングネットワークキャビネット、ボックス型変圧器などの機器の内部温度と湿度の調整と制御に使用されます。 動作電源AC/DC85〜265V、動作温度：-40.0C〜99.9C、動作湿度0RH〜99RH |
水浸センサー | RS-SJ-※-2 |
| 接触水没センサー、変電所、ケーブルトレンチ、制御室などの場所の水の蓄積を監視、動作電源: DC 10-30V、動作温度: -20C+60℃、動作湿度: 0%RH~80%RH、応答時間：1秒、リレー出力：ノーマルオープン接点。 |
カメラ | CS-C5C-3B1WFR |
| 720P 高解像度画像をサポートし、サポートされる最高解像度は最大 130 万ピクセル (1280*960) です。 マイクとスピーカーを内蔵しており、双方向音声インターコム機能を備えています。 EZVIZ クラウド インターネット サービスをサポートし、携帯電話、PC、その他の端末を介したリモート インタラクションやビデオ視聴を可能にします。 |
煙センサー | BRJ-307 |
| 光電式煙感知器：プラス電源（DC12V）：+12V リレー出力: ノーマルオープン接点 |
アクセス制御 | MC-58(ノーマルオープン型) |
| ノーマルオープンタイプ、検出距離: 30-50mm、材質: 亜鉛合金、シルバーグレー電気計、ドライ接点出力。 |
マッチングアクセサリー | ARTU-K16 |
| ノーマルオープンタイプ、検出距離：30～50mm 材質：亜鉛合金、シルバーグレー電気ドライ接点出力 |
KDYA-DG30-24K |
| 出力DC 24V; 24V電源 |
6.結論
インテリジェントな変電所の運転および保守管理プラットフォームの適用により、既存の送電および保守モードを、実際の動作状態の遠隔オンライン診断と機器の健全性状態に基づく対象を絞った検査に変えることができ、運用および保守要員の数を大幅に削減できます。 現場でのリレー保護装置の運用・保守・点検の頻度を高め、設備管理の高度化を図ります。 リレー保護の遠隔インテリジェント運用保守技術の研究は非常に重要です。
参考文献
[1] Acrel ユーザー変電所の包括的な自動化および運用保守ソリューション。 バージョン 2020.05
[2] エンタープライズ マイクログリッドの設計および適用マニュアル。 バージョン 2020.06
[3] Wang Yan、インテリジェント変電所の運用および保守技術に関する研究 [J]。 コミュニケーション ワールド、2015 (22)。
[4] Zhang Zhiqiang、変電所のインテリジェントな運用および保守管理プラットフォームに関する研究。