Projetos Acrel
Análise e aplicação de plataforma em nuvem de operação e manutenção autônoma de subestações
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Acrel Co,. Ltd.
Abstrato: Com a promoção de subestações inteligentes, o sistema de energia adota equipamentos inteligentes confiáveis, integrados e ecologicamente corretos, contando com a digitalização de informações de toda a estação, padronização do compartilhamento de informações e rede de plataformas de comunicação para completar automaticamente a coleta, medição, proteção e monitoramento de informações dos equipamentos da subestação. Para funções básicas como controle, o tradicional circuito secundário “visível” e “tangível” tornou-se uma “caixa preta” “invisível” e “tangível”, o que aumenta a incontrolabilidade da operação, manutenção e manutenção da subestação. , este artigo propõe um plano de pesquisa para uma plataforma inteligente de gerenciamento de operação e manutenção de subestações. Ele pode controlar e controlar remotamente a proteção do relé da subestação. Permita o monitoramento on-line remoto e o gerenciamento inteligente de operação e manutenção de estações de operação e manutenção e áreas de trabalho de manutenção.
Palavras-chave:monitoramento on-line, avaliação de condições, localização de falhas, medidas auxiliares de segurança, análise de falhas
0.Introdução
Para melhorar o nível de manutenção dos equipamentos secundários da subestação, é necessário visualizar o equipamento, fornecer suporte de informações visuais multidimensionais, tomada de decisão e operação segura para a operação e manutenção diária, tratamento de anormalidades, análise de acidentes e manutenção do sistema secundário da subestação e desenvolver aplicativos avançados baseados na plataforma de operação e manutenção para melhorar o nível de gerenciamento de refinamento de equipamentos.
A plataforma inteligente de gerenciamento de operação e manutenção da subestação obtém informações da rede da camada de processo e da rede da camada de controle da estação, integra altamente as informações relacionadas à operação e manutenção, realiza as aplicações de monitoramento on-line visualizado e diagnóstico inteligente e suporta upload remoto. Suas principais funções incluem gerenciamento multidimensional de operação e manutenção, como monitoramento on-line, avaliação de condição e monitoramento e aviso de equipamentos secundários, localização de falhas, medidas auxiliares de segurança para manutenção secundária, gerenciamento de arquivos de configuração, gerenciamento de valor de proteção, gerenciamento de informações de falhas e abrangente análise.
1. Visão geral da plataforma de nuvem de operação e manutenção de subestações
Plataforma de nuvem de operação e manutenção de subestações AcrelCloud-1000 baseada em Internet +, big data, comunicações móveis e outras tecnologias de desenvolvimento da plataforma de gerenciamento de nuvem, para atender às necessidades dos usuários ou empresas de operação e manutenção para monitorar o status operacional e os parâmetros de muitas subestações circuitos, temperatura e umidade ambiental interna, temperatura operacional de cabos e barramentos, equipamentos no local ou cenas de vídeo ambientais, etc., para alcançar um centro de dados, armazenamento centralizado, gerenciamento unificado, fácil de usar, para apoiar o usuário com o direito de acesso através do computador, celular, PAD e outros tipos de links terminais, receber alarmes e completar os equipamentos relevantes, como inspeções e despachos diários e regulares, etc., gerenciamento.
2.Aplicação
É aplicável à nova construção, expansão e reconstrução de sistemas de operação e manutenção de distribuição de energia em telecomunicações, finanças, transporte, energia, assistência médica e de saúde, cultura e esportes, educação e pesquisa científica, agricultura, silvicultura e conservação de água, serviços comerciais. , serviços públicos, parque industrial eletrônico e outras indústrias.
3. estrutura da plataforma
Um conjunto de gateway inteligente é instalado na sala de distribuição da subestação para coletar os dados dos equipamentos inteligentes da sala da subestação e, após conversão, compactação e criptografia do protocolo, são carregados em intervalos regulares ou carregados na plataforma de forma acionada. A plataforma pode completar a troca de dados de todos os equipamentos inteligentes da subestação e sala de distribuição, podendo monitorar em tempo real o status de operação de transformadores, disjuntores e outros equipamentos operacionais importantes da subestação; pode monitorar em tempo real os dados de operação dos circuitos da subestação e sala de distribuição, bem como as grandezas digitais das temperaturas ambientes etc.; e a unidade de comunicação e gerenciamento é conectada à rede local (LAN) da planta e passa os dados para o data center.
A plataforma de nuvem de operação e manutenção de subestações AcrelCloud-1000 fornece perfis de usuário, monitoramento de dados de energia, análise de qualidade de energia, análise de consumo de energia, relatórios diários, mensais e anuais de dados de consumo de energia, alarmes e registros de eventos anormais, monitoramento do ambiente operacional, manutenção de equipamentos, relatórios de usuários , Despacho de operação e manutenção e outras funções, e suporta acesso a dados multiplataforma e multiterminal.
O sistema de plataforma em nuvem de operação e manutenção da subestação AcrelCloud-1000 pode ser dividido em quatro camadas: camada de percepção, camada de transmissão, camada de aplicação e camada de exibição.
Camada de percepção: inclui instrumentos multifuncionais, dispositivos de monitoramento de temperatura e umidade, câmeras, dispositivos de aquisição de grandezas chaveadas, etc. instalados na subestação. Além da câmera, outros dispositivos são conectados à porta RS485 do gateway inteligente local através do barramento RS485.
Camada de transporte: inclui gateways inteligentes, switches e outros equipamentos no local. O gateway inteligente coleta ativamente dados de dispositivos da camada de dispositivo no local, realiza conversão de protocolo, armazenamento de dados e carrega os dados para a porta do servidor designada por meio do switch. Quando a rede falha, os dados podem ser armazenados localmente e retomados do local interrompido quando a rede se recuperar. Faça upload de dados para garantir que os dados do servidor não sejam perdidos.
Camada de aplicação: inclui servidor de aplicação e servidor de banco de dados. Se o número de subestações for inferior a 30, o servidor de aplicação e o servidor de banco de dados poderão ser configurados em um. O servidor precisa ter um endereço IP fixo para receber dados enviados ativamente por cada gateway inteligente.
Camada de exibição: os usuários acessam as informações da plataforma através de vários terminais, como telefones celulares, tablets, computadores, etc.
4.funções da plataforma
4.1. Monitoramento em tempo real
Clique no circuito de distribuição de energia para visualizar dados detalhados de consumo de energia, gerar relatórios de operação de energia e consultar dados históricos e monitoramento de dados ambientais de vários parâmetros de energia, tensão, corrente, potência, harmônicos, etc.
4.2. Relatório mensal de consumo de energia
O relatório mensal de consumo de energia permite aos usuários consultar o consumo de eletricidade das estações gerenciadas com base no consumo total de eletricidade, nome da subestação, número da subestação, etc. O período de consulta pode ser definido para meses.
4.3. Monitoramento do local
O monitoramento do local inclui visão geral, status operacional, registros de eventos do dia, curva de consumo de energia do dia por hora e visão geral do consumo de energia.
4.4. Status do transformador
O status do transformador permite que os usuários consultem a potência do transformador, o fator de carga e outros dados de status operacional de todas ou de uma determinada estação, e oferece suporte à classificação em ordem crescente ou decrescente por fator de carga e potência.
4.5. Operação e manutenção de energia
A operação e manutenção exibe as informações de localização e quantidade total no mapa da subestação atualmente gerenciada pelo usuário.
4.6.Diagrama de distribuição de energia
O diagrama de distribuição de energia exibe as informações de distribuição de energia da subestação selecionada. O diagrama de distribuição de energia exibe o status de comutação, a corrente e outros status operacionais e informações de cada circuito e suporta consultas detalhadas de parâmetros operacionais, como tensão, corrente e potência.
4.7.Vigilância por vídeo
A vigilância por vídeo exibe a imagem atual em tempo real (transmissão de vídeo ao vivo). Ao selecionar uma determinada estação de transformação e distribuição de energia, você pode visualizar as informações de vídeo no painel de energia
estação de transformação e distribuição.
4.8. Relatório de operação de energia
O relatório de operação de energia exibe os valores em tempo real e as estatísticas médias das linhas dos parâmetros operacionais do intervalo de coleta especificado de cada circuito do equipamento selecionado na estação selecionada e a leitura do medidor de energia elétrica.
4.9. Alarme de falha
Telemetria, sinalização remota de alarme (página web e SMS), limites superior e inferior de alarme configuráveis, alarme para ambiente operacional da subestação (inundação, fumaça, etc.)
4.10. Gerenciamento de tarefas
A página de gerenciamento de tarefas pode publicar tarefas de inspeção ou eliminação de defeitos, verificar o status e a conclusão das tarefas de inspeção ou eliminação de defeitos e clicar em Exibir tarefa para visualizar informações específicas de inspeção
4.11. Relatório do usuário
A página de relatório do usuário é usada principalmente para resumir automaticamente os dados operacionais de um mês do transformador e estação de distribuição selecionados, realizar análises estatísticas sobre carga do transformador, consumo de energia do circuito de distribuição, fator de potência, eventos de alarme, etc., e listá-los dentro desse período. Vários tipos de defeitos descobertos durante as inspeções e seu tratamento.
4.12. Aplicativo móvel
O APP oferece suporte à operação e manutenção de energia. O APP móvel suporta sete módulos: “sistema de monitoramento”, “arquivos de equipamentos”, “itens de tarefas”, “registros de inspeção”, “registros de defeitos”, “gerenciamento de documentos” e “relatórios de usuários”. Gráfico primário, demanda, consumo de eletricidade, vídeo, curva, temperatura e umidade, ano a ano, mês a mês, qualidade de energia, consultas de alarme de vários eventos, consultas de arquivos de equipamentos, processamento de eventos de tarefas, consultas de registro de inspeção, relatórios de usuários, gerenciamento de documentos, etc.
5.Configuração de hardware do sistema
Aplicativo | Modelo | Imagem | Função |
Plataforma em nuvem para operação e manutenção de subestações | AcrelCoud-1000 |
| A plataforma fornece perfis de usuário, monitoramento de dados de energia, análise de qualidade de energia, análise de consumo de energia, relatórios diários, mensais e anuais de dados de consumo de energia, alarmes e registros de eventos anormais, monitoramento do ambiente operacional, manutenção de equipamentos, relatórios de usuários, despacho de operação e manutenção e outros funções e suporta acesso a dados multiplataforma e multiterminal |
Porta de entrada | ANet-2E4SM |
| 4 portas seriais RS485, isolamento de optoacoplador, 2 interfaces Ethernet, suportando ModbusRtu, ModbusTCP, DL/T645-1997, DL/T645-2007, CJT188-2004, OPC UA, ModbusTCR (mestre, escravo), 104 (mestre-escravo), consumo de energia do edifício, SNMP, MQTT; (módulo principal) fonte de alimentação de entrada: DC 12V ~ 36V. Suporta módulo de expansão 4G, módulo de expansão 485. |
| Módulos de extensão ANet-485 | Módulo M485: isolamento de optoacoplador de 4 canais RS485 | ||
| Módulos de extensão ANet-M4G | Módulo M4G: suporta comunicação de rede completa 4G | ||
Linha de entrada de média tensão | AM6-L |
| Proteção contra sobrecorrente de três estágios (com direção, travamento de baixa tensão), proteção contra sobrecarga, alarme de desconexão PT, proteção de energia reversa, religamento único trifásico, rejeição de carga de baixa frequência, detecção de sincronização, proteção de fechamento de loop, proteção contra falha do disjuntor |
Linha de entrada de média tensão | APM810 |
| Trifásico (I, U, kw, kvar, kwh, kvarh, Hz, cosΦ), corrente de seqüência zero In; energia elétrica de quatro quadrantes, tempo real e demanda, exibição de histograma de corrente de carga de desequilíbrio de corrente e tensão; 66 tipos de alarme e eventos externos (SOE), 16 registros de eventos cada, suportando gravação de expansão de cartão SD; 2-63 harmônicos; 2DI+2D0,RS485/Modbus; Tela de LCD; |
APView500 |
| Tensão e corrente de fase + tensão de sequência zero e corrente de sequência zero, desequilíbrio de tensão e corrente, potência e energia ativa e reativa, alarme de evento e registro de falhas, harmônicos (tensão/corrente 63 harmônicos, 63 harmônicos intergrupos, harmônicos Ângulo de fase , taxa de conteúdo harmônico, potência harmônica, taxa de distorção harmônica, fator K), flutuação/cintilação, aumento de tensão, queda de tensão, transiente de tensão, interrupção de tensão, amostragem de forma de onda de 1024 pontos, disparo e gravação de tempo Onda, exibição de forma de onda em tempo real e visualização de forma de onda de falha, armazenamento de arquivo no formato PODIF, memória 32G, 16D0 + 22D1, comunicação 2RS485 + 1RS232 + 1GPS, 3 interfaces Ethernet (+1 porta de rede de manutenção) + interface 1USB, suporta dados de leitura de disco U, suporta protocolo 61850. | |
|
Voltagem média alimentador
Voltagem média alimentador | AM6-L |
| Proteção contra sobrecorrente de três estágios (com direção, travamento de baixa tensão), proteção contra sobrecarga, alarme de desconexão do TP, proteção de energia reversa, religamento único trifásico, rejeição de carga de baixa frequência, detecção de sincronização, proteção de fechamento de circuito, proteção contra falha de disjuntor |
APM810 |
| Corrente de seqüência zero trifásica (I,U,kw,kvar,kwh, kvarh,Hz,cosΦ);energia elétrica de quatro quadrantes;desequilíbrio em tempo real e de demanda, corrente e tensão;exibição de histograma de corrente de carga;66 tipos de alarme e eventos externos (SOE), 16 registros de eventos cada, suportando registro de expansão de cartão SD;2-63º harmônico;2DI+2D0 RS485/Modbus;display LCD | |
| Voltagem média alimentador | AEM96 |
| Parâmetros elétricos trifásicos Medição U, I, P, Q, S, PF, F, estatísticas de energia ativa direta e reversa total, estatísticas de energia reativa direta e reversa; 2-31 análise de conteúdo harmônico sub-harmônico e total, separado por fase harmônicos e parâmetros elétricos de ondas fundamentais (tensão, corrente, potência); especificação de corrente 3X1,5 (6) A, nível de precisão de energia ativa 0,5S, nível de precisão de energia reativa 2; 95, sem condensação |
| Baixo tensão tomada | AEM72 |
| Parâmetros elétricos trifásicos medição U, I, P, Q, S, PF, F, estatísticas de energia ativa direta e reversa total, estatísticas de energia reativa direta e reversa; 2-31 análise de conteúdo harmônico sub-harmônico e total, baixa tensão harmônicos de fase dividida da linha de saída e parâmetros elétricos de ondas fundamentais (tensão, corrente, potência); especificação de corrente 3x1,5 (6) A, precisão de energia ativa nível 0,5S, nível de precisão de energia reativa 2 |
| Baixo tensão tomada | ADW300 |
| Parâmetros elétricos trifásicos medição U, I, P, Q, S, PF, F, medição de energia ativa (direto e reverso), energia reativa de quatro quadrantes, conteúdo harmônico total, conteúdo harmônico fracionário (2º a 31º);A, B, C, N medição de temperatura de quatro canais, medição de corrente residual de 1 canal; suporta RS485/LoRa/2G/4G/NB; display LCD; precisão de energia ativa: nível 0,5S (recomendado para projetos de renovação) |
Medição de temperatura sem fio | ATE400 |
| Fixado com folha de liga, a indução CT leva energia, a corrente inicial é maior que 5A, faixa de medição de temperatura -50 ~ 125 ℃, precisão de medição ± 1 ℃; a distância de transmissão é de 150 metros em espaço aberto |
ATC600 |
| Dois modos de trabalho: terminal e relé.ATC600-Z retransmite transmissão transparente. A distância de transmissão de ATC600-Z para ATC600-C é de 1000m. ATC600-C pode receber dados transmitidos por sensores da série ATE, AHE, etc., 1 canal 485,2 saídas de alarme | |
Temperatura ambiente e umidade | WHD |
| Os produtos controladores de temperatura e umidade WHD são usados principalmente para regulação e controle interno de temperatura e umidade de gabinetes de distribuição de média e alta tensão, gabinetes de rede em anel de caixa de terminais, transformadores tipo caixa e outros equipamentos. Fonte de alimentação de trabalho AC/DC85~265V, temperatura de trabalho: -40,0C~99,9C, umidade de trabalho 0RH~99RH |
sensor de imersão em água | RS-SJ-*-2 |
| Sensor de imersão em água de contato, monitora o acúmulo de água em subestações, valas de cabos, salas de controle e outros locais, fonte de alimentação de trabalho: DC 10-30V, temperatura de trabalho: -20C + 60 ℃, umidade de trabalho: 0% UR ~ 80% UR, resposta Tempo: 1s, saída de relé: contato normalmente aberto. |
Câmera | CS-C5C-3B1WFR |
| Suporta imagens de alta definição 720P, com a resolução mais alta suportada de até 1,3 milhão de pixels (1280*960). O microfone e o alto-falante embutidos possuem função de intercomunicação de voz bidirecional. Suporta o serviço EZVIZ Cloud Internet, permitindo interação remota e visualização de vídeo através de telefones celulares, PCs e outros terminais. |
sensor de fumaça | BRJ-307 |
| Sensor fotoelétrico de fumaça: Fonte de alimentação positiva (DC 12V): +12V Saída de relé: contato normalmente aberto |
controle de acesso | MC-58 (tipo normalmente aberto) |
| Tipo normalmente aberto, distância de detecção: 30-50mm, material: liga de zinco, medidor elétrico cinza prateado, saída de contato seco. |
Acessórios correspondentes | ARTU-K16 |
| Tipo normalmente aberto, distância de detecção: 30-50mm Material: liga de zinco, saída de contato seco elétrico cinza prateado |
KDYA-DG30-24K |
| Saída CC 24V; Fonte de alimentação 24V |
6. Conclusão
A aplicação da plataforma inteligente de gerenciamento de operação e manutenção de subestações pode transformar os modos de transmissão e manutenção existentes em diagnóstico remoto on-line das condições reais de operação e inspeções direcionadas com base no estado de saúde do equipamento, reduzindo significativamente o número de pessoal de operação e manutenção. Conduza a frequência de operação, manutenção e inspeção dos dispositivos de proteção de relés no local para melhorar o nível de gerenciamento refinado dos equipamentos. A pesquisa sobre tecnologia remota inteligente de operação e manutenção de proteção de relés é de grande importância.
referências
[1] Solução abrangente de automação e operação e manutenção de subestação de usuário Acrel. Versão 2020.05
[2] Manual de Projeto e Aplicação de Microrredes Empresariais. Versão 2020.06
[3] Wang Yan, Pesquisa sobre tecnologia inteligente de operação e manutenção de subestações [J]. Mundo das Comunicações, 2015 (22).
[4] Zhang Zhiqiang, Pesquisa sobre plataforma inteligente de gerenciamento de operação e manutenção para subestações.