Analyse en toepassing van een onbeheerd cloudplatform voor onderstationbeheer en -onderhoud
Tel: +86 18702111813 E-mail: shelly@acrel.cn
Acrel Co,. Ltd.
Abstract: Met de promotie van slimme onderstations maakt het energiesysteem gebruik van betrouwbare, geïntegreerde en milieuvriendelijke slimme apparatuur, vertrouwend op de digitalisering van stationbrede informatie, standaardisatie van het delen van informatie en netwerken van communicatieplatforms om de verzameling, meting en bescherming automatisch te voltooien. en monitoring van informatie over onderstationapparatuur. Voor basisfuncties zoals besturing is het traditionele "zichtbare" en "tastbare" secundaire circuit een "onzichtbare" en "tastbare" "zwarte doos" geworden, wat de onbeheersbaarheid van de werking, het onderhoud en het onderhoud van onderstations vergroot. stelt dit artikel een onderzoeksplan voor voor een intelligent platform voor onderstationbeheer en onderhoudsbeheer. Het kan de relaisbescherming van het onderstation op afstand bedienen en besturen. Maak online monitoring op afstand en intelligent bedienings- en onderhoudsbeheer van bedienings- en onderhoudsstations en onderhoudswerkplekken mogelijk.
Trefwoorden:online monitoring, conditiebeoordeling, foutlocatie, aanvullende veiligheidsmaatregelen, foutanalyse
0.Inleiding
Om het onderhoudsniveau van secundaire apparatuur van onderstations te verbeteren, is het noodzakelijk om de apparatuur te visualiseren, multidimensionale visuele informatieondersteuning, besluitvorming en veilige bediening te bieden voor de dagelijkse bediening en het onderhoud, afhandeling van afwijkingen, analyse van ongevallen en onderhoud van het secundaire systeem van onderstations en geavanceerde toepassingen ontwikkelen op basis van het bedienings- en onderhoudsplatform om het niveau van het verfijningsbeheer van apparatuur te verbeteren.
Het intelligente bedienings- en onderhoudsbeheerplatform voor onderstations verkrijgt informatie van het proceslaagnetwerk en het stationcontrolelaagnetwerk, integreert de informatie met betrekking tot bediening en onderhoud in hoge mate, realiseert de toepassingen van gevisualiseerde online monitoring en intelligente diagnose, en ondersteunt uploaden op afstand. De belangrijkste functies omvatten multidimensionaal bedienings- en onderhoudsbeheer, zoals online monitoring, conditiebeoordeling en monitoring en waarschuwing van secundaire apparatuur, foutlokalisatie, aanvullende veiligheidsmaatregelen voor secundair onderhoud, beheer van configuratiebestanden, beheer van beschermingswaarden, beheer van foutinformatie en uitgebreide analyse.
1. Overzicht van het cloudplatform voor de bediening en het onderhoud van onderstations
AcrelCloud-1000 onderstationbeheer en onderhoud cloudplatform gebaseerd op internet +, big data, mobiele communicatie en andere technologische ontwikkeling van het cloudbeheerplatform, om te voldoen aan de behoeften van gebruikers of exploitatie- en onderhoudsbedrijven om de bedrijfsstatus en parameters van veel onderstations te bewaken circuits, omgevingstemperatuur en -vochtigheid binnenshuis, bedrijfstemperatuur van kabels en rails, apparatuur ter plaatse of omgevingsvideoscènes, enz., om een centrum van de gegevens te bereiken, gecentraliseerde opslag, uniform beheer, gemakkelijk te gebruiken, om de gebruiker te ondersteunen met de recht op toegang via de computer, mobiele telefoon, PAD en andere soorten terminalverbindingen, het ontvangen van alarmen en het voltooien van de relevante apparatuur, zoals dagelijkse en regelmatige inspecties en verzendingen, enz., beheer.
2. Toepassing
Het is van toepassing op de nieuwbouw, uitbreiding en reconstructie van energiedistributie-, exploitatie- en onderhoudssystemen op het gebied van telecommunicatie, financiën, transport, energie, medische en gezondheidszorg, cultuur en sport, onderwijs en wetenschappelijk onderzoek, landbouw, bosbouw en waterbescherming, commerciële diensten , openbare nutsbedrijven, elektronisch industriepark en andere industrieën.
3.platformstructuur
In de distributieruimte van het onderstation wordt een set intelligente gateways geïnstalleerd om de gegevens van intelligente apparatuur in de onderstationruimte te verzamelen, en na protocolconversie, compressie en codering worden deze met regelmatige tussenpozen geüpload of op een getriggerde manier naar het platform geüpload. Het platform kan de gegevensuitwisseling van alle intelligente apparatuur in het onderstation en de distributieruimte voltooien en kan in realtime de bedrijfsstatus van transformatoren, stroomonderbrekers en andere belangrijke bedieningsapparatuur in het onderstation bewaken; het kan in realtime de bedrijfsgegevens van de circuits in het onderstation en de distributieruimte bewaken, evenals de digitale grootheden van de omgevingstemperaturen enz.; en de communicatie- en beheereenheid is verbonden met het lokale netwerk (LAN) van de fabriek en geeft de gegevens door aan het datacenter.
Het AcrelCloud-1000 cloudplatform voor de bediening en het onderhoud van onderstations biedt gebruikersprofielen, monitoring van stroomgegevens, analyse van de stroomkwaliteit, analyse van het energieverbruik, dagelijkse, maandelijkse en jaarlijkse rapporten over energieverbruiksgegevens, alarmen en registraties van abnormale gebeurtenissen, monitoring van de werkomgeving, onderhoud van apparatuur, gebruikersrapporten , Exploitatie en onderhoud, verzending en andere functies, en ondersteunt gegevenstoegang op meerdere platforms en meerdere terminals.
Het AcrelCloud-1000-substationbeheer- en onderhoudscloudplatformsysteem kan worden onderverdeeld in vier lagen: perceptielaag, transmissielaag, applicatielaag en weergavelaag.
Waarnemingslaag: omvat multifunctionele instrumenten, apparaten voor temperatuur- en vochtigheidsbewaking, camera's, apparaten voor het registreren van schakelhoeveelheid, enz. die in het onderstation zijn geïnstalleerd. Naast de camera worden via de RS485-bus ook andere apparaten op de RS485-poort van de ter plaatse aanwezige smart gateway aangesloten.
Transportlaag: omvat intelligente gateways, switches en andere apparatuur op locatie. De intelligente gateway verzamelt actief gegevens van on-site apparaatlaagapparaten, voert protocolconversie uit, gegevensopslag en uploadt de gegevens via de switch naar de aangewezen serverpoort. Wanneer het netwerk uitvalt, kunnen de gegevens lokaal worden opgeslagen en vanaf de onderbroken locatie worden hervat wanneer het netwerk herstelt. Upload gegevens om ervoor te zorgen dat gegevens op de server niet verloren gaan.
Applicatielaag: omvat applicatieserver en databaseserver. Als het aantal substations minder dan 30 is, kunnen de applicatieserver en databaseserver in één worden geconfigureerd. De server heeft een vast IP-adres nodig om gegevens te ontvangen die actief door elke slimme gateway worden verzonden.
Weergavelaag: gebruikers hebben toegang tot platforminformatie via meerdere terminals, zoals mobiele telefoons, tablets, computers, enz.
4.platformfuncties
4.1. Realtime monitoring
Klik op het stroomdistributiecircuit om gedetailleerde stroomverbruikgegevens te bekijken, stroomrapporten te genereren en historische gegevens en omgevingsgegevens op te vragen over verschillende stroomparameters, spanning, stroom, vermogen, harmonischen, enz.
4.2. Maandelijks energieverbruikrapport
Met het maandelijkse energieverbruiksrapport kunnen gebruikers het elektriciteitsverbruik van beheerde stations opvragen op basis van het totale elektriciteitsverbruik, de naam van het onderstation, het nummer van het onderstation, enz. De zoekperiode kan worden ingesteld op maanden.
4.3. Toezicht op de locatie
Locatiemonitoring omvat overzicht, bedrijfsstatus, gebeurtenisregistraties van de dag, energieverbruikcurve per uur van de dag en overzicht van energieverbruik.
4.4. Transformatorstatus
Transformatorstatus ondersteunt gebruikers bij het opvragen van het transformatorvermogen, de belastingsfactor en andere bedrijfsstatusgegevens van alle of een bepaald station, en ondersteunt rangschikking in oplopende of aflopende volgorde op basis van belastingsfactor en vermogen.
4.5. Bediening en onderhoud van elektriciteit
Bediening en onderhoud geeft de locatie en de totale hoeveelheid informatie weer op de onderstationkaart die momenteel door de gebruiker wordt beheerd.
4.6. Stroomverdelingsdiagram
Het stroomverdelingsdiagram toont de stroomverdelingsinformatie van het geselecteerde onderstation. Het stroomverdelingsdiagram geeft de schakelstatus, huidige en andere bedrijfsstatus en informatie van elk circuit weer, en ondersteunt gedetailleerde vragen over bedrijfsparameters, zoals spanning, stroom en vermogen.
4.7.Videobewaking
Videobewaking geeft het actuele real-time beeld weer (video live-uitzending). Door een bepaald energietransformatie- en distributiestation te selecteren, kunt u de video-informatie in de stroom bekijken
transformatie- en distributiestation.
4.8. Rapport over de werking van de stroom
Het stroombedrijfsrapport geeft de real-time waarden en gemiddelde rijstatistieken weer van de gespecificeerde bedrijfsparameters van het verzamelinterval van elk circuit van de geselecteerde apparatuur in het geselecteerde station en de stand van de elektriciteitsmeter.
4.9. Vals alarm
Telemetrie, alarm voor signalering op afstand (webpagina en sms), bovenste en onderste alarmlimieten kunnen worden ingesteld, alarm voor de bedrijfsomgeving van het onderstation (overstroming, rook, enz.)
4.10. Taak beheer
De taakbeheerpagina kan inspectie- of defecteliminatietaken publiceren, de status en voltooiing van inspectie- of defecteliminatietaken controleren en op Taak bekijken klikken om specifieke inspecties in informatie te bekijken
4.11. Gebruikersrapport
De gebruikersrapportpagina wordt voornamelijk gebruikt om automatisch de bedrijfsgegevens van een maand van de geselecteerde transformator en distributiestation samen te vatten, statistische analyses uit te voeren over de transformatorbelasting, het stroomverbruik van het distributiecircuit, de arbeidsfactor, alarmgebeurtenissen, enz., en deze binnen die periode weer te geven. Verschillende soorten defecten ontdekt tijdens inspecties en de behandeling ervan.
4.12. Applicatie voor de mobiele telefoon
De APP ondersteunt stroomvoorziening en onderhoud. De mobiele APP ondersteunt zeven modules: "monitoringsysteem", "apparatuurbestanden", "to-do-items", "inspectierecords", "defectrecords", "documentbeheer" en "gebruikersrapporten". Primaire grafiek, vraag, elektriciteitsverbruik, video, curve, temperatuur en vochtigheid, jaar-op-jaar, maand-op-maand, stroomkwaliteit, diverse alarmvragen over gebeurtenissen, vragen over apparatuurbestanden, verwerking van taken, vragen over inspectierecords, gebruikersrapporten, documentbeheer, etc. .
5. Systeemhardwareconfiguratie
Sollicitatie | Model | Afbeelding | Functie |
Cloudplatform voor bediening en onderhoud van onderstations | AcrelCoud-1000 | Het platform biedt gebruikersprofielen, monitoring van stroomgegevens, analyse van de stroomkwaliteit, analyse van energieverbruik, dagelijkse, maandelijkse en jaarlijkse gegevensrapporten over energieverbruik, alarmen en registraties van abnormale gebeurtenissen, monitoring van de werkomgeving, onderhoud van apparatuur, gebruikersrapporten, verzending van bediening en onderhoud en andere functies, en ondersteunt multi-platform, multi-terminal datatoegang | |
poort | ANet-2E4SM | 4 RS485 seriële poorten, optocoupler-isolatie, 2 Ethernet-interfaces, ondersteunt ModbusRtu,ModbusTCP, DL/T645-1997,DL/T645-2007, CJT188-2004,OPC UA,ModbusTCR(master,slave),104 (master-slave), energieverbruik van gebouwen, SNMP, MQTT; (hoofdmodule) ingangsvoeding: DC 12V ~ 36V. Ondersteunt 4G-uitbreidingsmodule, 485-uitbreidingsmodule. | |
Uitbreidingsmodules ANet-485 | M485-module: 4-kanaals optocoupler-isolatie RS485 | ||
Uitbreidingsmodules ANet-M4G | M4G-module: ondersteunt 4G volledige netwerkcommunicatie | ||
Middenspanning inkomende lijn | AM6-L | Drietraps overstroombeveiliging (met richting, laagspanningsvergrendeling), overbelastingsbeveiliging, PT-ontkoppelingsalarm, bescherming tegen omgekeerde stroom, driefasige eenmalige hersluiting, laagfrequente belastingafschakeling, synchronisatiedetectie, lussluitingsbeveiliging, bescherming tegen stroomonderbrekers | |
Middenspanning inkomende lijn | APM810 |
| Driefasig (I,U,kw,kvar,kwh, kvarh,Hz,cosΦ), nulsequentiestroom In; elektrische energie met vier kwadranten, realtime en vraag-, stroom- en spanningsonbalans belastingsstroomhistogramweergave; 66 alarmtypen en externe gebeurtenissen (SOE), elk 16 gebeurtenisrecords, ondersteuning voor opname van SD-kaartuitbreiding; 2-63 harmonischen; 2DI+2D0,RS485/Modbus; LCD scherm; |
APView500 | Fasespanning en -stroom + nulsequentiespanning en nulsequentiestroom, spannings- en stroomonbalans, actief en reactief vermogen en energie, gebeurtenisalarm en foutregistratie, harmonischen (spanning/stroom 63 harmonischen, 63 harmonischen tussen groepen, harmonischen Fasehoek , harmonische inhoudssnelheid, harmonisch vermogen, harmonische vervormingssnelheid, K-factor), fluctuatie/flikkering, spanningsstijging, spanningsdaling, spanningstransiënt, spanningsonderbreking, 1024-punts golfvormbemonstering, triggering en timingopname Golf, golfvorm real-time weergave en weergave van foutgolfvormen, bestandsopslag in PODIF-formaat, geheugen 32G, 16D0+22D1, communicatie 2RS485+1RS232+1GPS, 3 Ethernet-interfaces (+1 onderhoudsnetwerkpoort) + 1USB-interface, ondersteunt U-schijfleesgegevens, ondersteunt 61850-protocol. | ||
Middenspanning voeder
Middenspanning voeder | AM6-L | Drietraps overstroombeveiliging (met richting, laagspanningsvergrendeling), overbelastingsbeveiliging, PT-ontkoppelingsalarm, omgekeerde stroombeveiliging, driefasige eenmalige hersluiting, laagfrequente belastingafschakeling, synchronisatiedetectie, lussluitingsbeveiliging, bescherming tegen stroomonderbrekers | |
APM810 | Driefasige (I,U,kw,kvar,kwh, kvarh,Hz,cosΦ) nulsequentiestroom In;vierkwadrant elektrische energie;real-time en vraag-, stroom- en spanningsonbalans;laadstroomhistogramweergave;66 alarmtypen en externe gebeurtenissen (SOE), elk 16 gebeurtenisrecords, ondersteunt SD-kaartuitbreidingsrecord; 2-63e harmonische; 2DI+2D0 RS485/Modbus; LCD-scherm | ||
Middenspanning voeder | AEM96 | Driefasige elektrische parameters U,I,P,Q,S,PF,F-meting, totale voorwaartse en achterwaartse actieve energiestatistieken, voorwaartse en achterwaartse reactieve energiestatistieken; 2-31 subharmonische en totale harmonische inhoudsanalyse, fasegescheiden harmonischen en fundamentele golf elektrische parameters (spanning, stroom, vermogen); huidige specificatie 3X1.5 (6) A, actieve energienauwkeurigheid 0,5 S niveau, reactieve energie nauwkeurigheid niveau 2; bedrijfstemperatuur: -10 C ~ + 55 C; Relatieve vochtigheid: ≤ 95, geen condensatie | |
Laag Spanning uitlaat | AEM72 | Driefasige elektrische parameters U,I,P,Q,S,PF,F-meting, totale voorwaartse en achterwaartse actieve energiestatistieken, voorwaartse en achterwaartse reactieve energiestatistieken; 2-31 subharmonische en totale harmonische inhoudsanalyse, laagspanning uitlaatlijn gesplitste fase harmonischen en fundamentele golf elektrische parameters (spanning, stroom, vermogen); stroomspecificatie 3x1,5 (6) A, actieve energienauwkeurigheid 0,5S-niveau, reactieve energienauwkeurigheid niveau 2 | |
Laag Spanning uitlaat | ADW300 |
| Driefasige elektrische parameters U,I,P,Q,S,PF,F-meting, actieve energiemeting (vooruit en achteruit), reactieve energie met vier kwadranten, totale harmonische inhoud, fractionele harmonische inhoud (2e tot 31e); A, B, C, N vierkanaals temperatuurmeting, 1 kanaals reststroommeting; ondersteunt RS485/LoRa/2G/4G/NB; LCD-scherm; actieve energienauwkeurigheid: 0,5S-niveau (aanbevolen voor renovatieprojecten) |
Draadloze temperatuurmeting | ATE400 | Vast met legeringsplaat, CT-inductie neemt stroom, startstroom is groter dan 5A, temperatuurmeetbereik -50 ~ 125℃, meetnauwkeurigheid ±1℃; transmissieafstand is 150 meter in open ruimte | |
ATC600 | Twee werkmodi: terminal en relais. ATC600-Z geeft transparante transmissie door. De transmissieafstand van ATC600-Z naar ATC600-C is 1000 meter. ATC600-C kan gegevens ontvangen die worden verzonden door sensoren uit de ATE-serie, AHE, enz., 1 kanaal 485,2 alarmuitgangen | ||
Omgevingstemperatuur en vochtigheid | WHD |
| WHD-producten voor temperatuur- en vochtigheidsregelaars worden voornamelijk gebruikt voor de interne temperatuur- en vochtigheidsregeling en -regeling van midden- en hoogspanningsschakelkasten, klemmenkastringnetwerkkasten, doostransformatoren en andere apparatuur. Werkende voeding AC/DC85~265V, werktemperatuur: -40,0C~99,9C, werkvochtigheid 0RH~99RH |
sensor voor onderdompeling in water | RS-SJ-*-2 | Contactsensor voor waterdompeling, bewaakt de waterophoping in onderstations, kabelgoten, controlekamers en andere plaatsen, werkende voeding: DC 10-30V, werktemperatuur: -20C + 60℃, werkvochtigheid: 0% RH ~ 80% RH, reactie Tijd: 1s, relaisuitgang: normaal open contact. | |
camera | CS-C5C-3B1WFR |
| Ondersteunt 720P high-definition beelden, met de hoogste ondersteunde resolutie tot 1,3 miljoen pixels (1280*960). Ingebouwde microfoon en luidspreker hebben een tweewegs-spraakintercomfunctie. Ondersteunt de EZVIZ Cloud-internetservice, waardoor interactie op afstand en videoweergave mogelijk is via mobiele telefoons, pc's en andere terminals. |
rooksensor | BRJ-307 | Foto-elektrische rooksensor: Positieve voeding (DC 12V): +12V Relaisuitgang: normaal open contact | |
toegangscontrole | MC-58 (normaal open type) | Normaal open type, detectieafstand: 30-50 mm, materiaal: zinklegering, zilvergrijze elektrische meter, droge contactuitgang. | |
Bijpassende accessoires | ARTU-K16 | Normaal open type, detectieafstand: 30-50 mm Materiaal: zinklegering, zilvergrijze elektrische droge contactuitgang | |
KDYA-DG30-24K | Uitgang DC 24V; 24V-voeding |
6. Conclusie
De toepassing van het intelligente platform voor beheer en onderhoud van onderstations kan de bestaande transmissie- en onderhoudsmodi transformeren in online diagnose op afstand van de werkelijke bedrijfsomstandigheden en gerichte inspecties op basis van de gezondheidsstatus van de apparatuur, waardoor het aantal bedienings- en onderhoudspersoneel aanzienlijk wordt verminderd. Voer de bediening, het onderhoud en de inspectiefrequentie uit van on-site relaisbeveiligingsapparaten om het niveau van verfijnd beheer van apparatuur te verbeteren. Het onderzoek naar intelligente bediening en onderhoudstechnologie op afstand van relaisbeveiliging is van groot belang.
referenties
[1] Acrel User Substation Uitgebreide automatiserings-, bedienings- en onderhoudsoplossing. Versie 2020.05
[2] Enterprise Microgrid-ontwerp- en toepassingshandleiding. Versie 2020.06
[3] Wang Yan, Onderzoek naar intelligente onderstationbedienings- en onderhoudstechnologie [J]. Communicatiewereld, 2015 (22).
[4] Zhang Zhiqiang, Onderzoek naar een intelligent platform voor bedienings- en onderhoudsbeheer voor onderstations.