Projets Acrel
Analyse et application de la plate-forme cloud d'exploitation et de maintenance de sous-stations sans surveillance
Tél. : +86 18702111813 E-mail : shelly@acrel.cn
Acrel Co. Ltd.
Abstrait: Avec la promotion des sous-stations intelligentes, le système électrique adopte des équipements intelligents fiables, intégrés et respectueux de l'environnement, s'appuyant sur la numérisation des informations à l'échelle de la station, la standardisation du partage d'informations et la mise en réseau des plates-formes de communication pour compléter automatiquement la collecte, la mesure et la protection. et la surveillance des informations sur les équipements des sous-stations. Pour les fonctions de base telles que le contrôle, le circuit secondaire traditionnel « visible » et « tangible » est devenu une « boîte noire » « invisible » et « tangible », ce qui augmente l'incontrôlabilité de l'exploitation, de la maintenance et de la maintenance des sous-stations. , cet article propose un plan de recherche pour une plateforme intelligente de gestion de l'exploitation et de la maintenance des sous-stations. Il peut contrôler et contrôler à distance la protection des relais de la sous-station. Activez la surveillance en ligne à distance et la gestion intelligente de l’exploitation et de la maintenance des stations d’exploitation et de maintenance et des zones de travail de maintenance.
Mots clés:surveillance en ligne, évaluation de l'état, localisation des défauts, mesures de sécurité auxiliaires, analyse des défauts
0.Introduction
Pour améliorer le niveau de maintenance des équipements secondaires de la sous-station, il est nécessaire de visualiser l'équipement, de fournir une aide à l'information visuelle multidimensionnelle, une prise de décision et un fonctionnement sûr pour l'exploitation et la maintenance quotidiennes, la gestion des anomalies, l'analyse des accidents et la maintenance du système secondaire de la sous-station. , et développer des applications avancées basées sur la plate-forme d'exploitation et de maintenance pour améliorer le niveau de gestion du raffinement des équipements.
La plate-forme intelligente de gestion de l'exploitation et de la maintenance de la sous-station obtient des informations du réseau de couche de processus et du réseau de couche de contrôle de station, intègre fortement les informations liées à l'exploitation et à la maintenance, réalise les applications de surveillance en ligne visualisée et de diagnostic intelligent, et prend en charge le téléchargement à distance. Ses principales fonctions comprennent la gestion multidimensionnelle de l'exploitation et de la maintenance, telle que la surveillance en ligne, l'évaluation de l'état, la surveillance et l'avertissement des équipements secondaires, la localisation des défauts, les mesures de sécurité auxiliaires pour la maintenance secondaire, la gestion des fichiers de configuration, la gestion des valeurs de protection, la gestion des informations sur les défauts et la gestion complète des informations sur les défauts. analyse.
1.Vue d'ensemble de la plateforme cloud d'exploitation et de maintenance des sous-stations
Plate-forme cloud d'exploitation et de maintenance de sous-station AcrelCloud-1000 basée sur Internet +, big data, communications mobiles et autres développements technologiques de la plate-forme de gestion cloud, pour répondre aux besoins des utilisateurs ou des sociétés d'exploitation et de maintenance pour surveiller l'état de fonctionnement et les paramètres de nombreuses sous-stations circuits, température et humidité de l'environnement intérieur, température de fonctionnement des câbles et des jeux de barres, équipements sur site ou scènes vidéo environnementales, etc., pour obtenir un centre de données, un stockage centralisé, une gestion unifiée, facile à utiliser, pour aider l'utilisateur avec le droit d'accès via l'ordinateur, le téléphone portable, le PAD et d'autres types de liaisons de terminaux, de recevoir des alarmes et de compléter l'équipement pertinent, tel que les inspections et les expéditions quotidiennes et régulières, etc., la gestion.
2.Application
Il s'applique à la nouvelle construction, à l'expansion et à la reconstruction du système d'exploitation et de maintenance de la distribution d'énergie dans les domaines des télécommunications, des finances, des transports, de l'énergie, des soins médicaux et de santé, de la culture et des sports, de l'éducation et de la recherche scientifique, de l'agriculture, de la foresterie et de la conservation de l'eau, des services commerciaux. , services publics, parc industriel électronique et autres industries.
3.structure de la plateforme
Un ensemble de passerelles intelligentes est installé dans la salle de distribution de la sous-station pour collecter les données des équipements intelligents dans la salle de la sous-station, et après conversion, compression et cryptage du protocole, elles sont téléchargées à intervalles réguliers ou téléchargées sur la plate-forme de manière déclenchée. La plate-forme peut compléter l'échange de données de tous les équipements intelligents de la sous-station et de la salle de distribution, et elle peut surveiller en temps réel l'état de fonctionnement des transformateurs, des disjoncteurs et d'autres équipements d'exploitation importants dans la sous-station ; il peut surveiller en temps réel les données de fonctionnement des circuits dans la sous-station et la salle de distribution ainsi que les quantités numériques des températures ambiantes, etc. ; et l'unité de communication et de gestion est connectée au réseau local (LAN) de l'usine et transmet les données au centre de données.
La plate-forme cloud d'exploitation et de maintenance de la sous-station AcrelCloud-1000 fournit des profils d'utilisateur, une surveillance des données d'alimentation, une analyse de la qualité de l'énergie, une analyse de la consommation d'énergie, des rapports de données de consommation d'énergie quotidiens, mensuels et annuels, des alarmes et des enregistrements d'événements anormaux, une surveillance de l'environnement d'exploitation, la maintenance des équipements, des rapports d'utilisateurs. , Répartition de l'exploitation et de la maintenance et d'autres fonctions, et prend en charge l'accès aux données multiplateformes et multiterminaux.
Le système de plate-forme cloud d'exploitation et de maintenance de la sous-station AcrelCloud-1000 peut être divisé en quatre couches : couche de perception, couche de transmission, couche d'application et couche d'affichage.
Couche de perception : comprend des instruments multifonctionnels, des dispositifs de surveillance de la température et de l'humidité, des caméras, des dispositifs d'acquisition de quantité de commutation, etc. installés dans la sous-station. En plus de la caméra, d'autres appareils sont connectés au port RS485 de la passerelle intelligente sur site via le bus RS485.
Couche de transport : comprend les passerelles intelligentes, les commutateurs et autres équipements sur site. La passerelle intelligente collecte activement les données des appareils de la couche appareil sur site, effectue la conversion de protocole, le stockage des données et télécharge les données sur le port du serveur désigné via le commutateur. En cas de panne du réseau, les données peuvent être stockées localement et reprises à partir de l'emplacement interrompu lorsque le réseau est rétabli. Téléchargez des données pour garantir que les données côté serveur ne sont pas perdues.
Couche application : comprend le serveur d'applications et le serveur de base de données. Si le nombre de sous-stations est inférieur à 30, le serveur d'applications et le serveur de base de données peuvent être configurés en un seul. Le serveur doit disposer d'une adresse IP fixe pour recevoir les données activement envoyées par chaque passerelle intelligente.
Couche d'affichage : les utilisateurs accèdent aux informations de la plate-forme via plusieurs terminaux tels que des téléphones mobiles, des tablettes, des ordinateurs, etc.
4.fonctions de la plateforme
4.1. Surveillance en temps réel
Cliquez sur le circuit de distribution d'énergie pour afficher les données détaillées de consommation d'énergie, générer des rapports de fonctionnement électrique et interroger les données historiques et la surveillance des données environnementales de divers paramètres d'alimentation, tension, courant, puissance, harmoniques, etc.
4.2. Rapport mensuel de consommation d'énergie
Le rapport mensuel de consommation d'énergie permet aux utilisateurs d'interroger la consommation électrique des stations gérées en fonction de la consommation électrique totale, du nom de la sous-station, du numéro de la sous-station, etc. La durée de la requête peut être définie sur plusieurs mois.
4.3. Surveillance des chantiers
La surveillance du site comprend une vue d'ensemble, l'état de fonctionnement, les enregistrements d'événements de la journée, la courbe de consommation électrique horaire du jour et un aperçu de la consommation électrique.
4.4. État du transformateur
L'état du transformateur permet aux utilisateurs d'interroger la puissance du transformateur, le facteur de charge et d'autres données sur l'état de fonctionnement de l'ensemble ou d'une certaine station, et prend en charge le classement par ordre croissant ou décroissant par facteur de charge et puissance.
4.5. Exploitation et maintenance de l'énergie
L'exploitation et la maintenance affichent l'emplacement et les informations sur le montant total sur le plan de la sous-station actuellement géré par l'utilisateur.
4.6.Schéma de distribution électrique
Le diagramme de distribution d'énergie affiche les informations de distribution d'énergie de la sous-station sélectionnée. Le diagramme de distribution d'énergie affiche l'état de commutation, le courant et d'autres états de fonctionnement et informations de chaque circuit, et prend en charge les requêtes détaillées sur les paramètres de fonctionnement tels que la tension, le courant et la puissance.
4.7.Vidéosurveillance
La vidéosurveillance affiche l'image actuelle en temps réel (diffusion vidéo en direct). En sélectionnant une certaine station de transformation et de distribution d'énergie, vous pouvez visualiser les informations vidéo dans l'alimentation
station de transformation et de distribution.
4.8. Rapport de fonctionnement électrique
Le rapport de fonctionnement électrique affiche les valeurs en temps réel et les statistiques de ligne moyennes des paramètres de fonctionnement de l'intervalle de collecte spécifié de chaque circuit de l'équipement sélectionné dans la station sélectionnée et la lecture du compteur d'énergie électrique.
4.9. Alarme de défaut
Télémétrie, alarme de signalisation à distance (page Web et SMS), limites d'alarme supérieures et inférieures réglables, alarme pour l'environnement d'exploitation du poste (inondation, fumée, etc.)
4.10. Gestion des tâches
La page de gestion des tâches peut publier des tâches d'inspection ou d'élimination de défauts, vérifier l'état et l'achèvement des tâches d'inspection ou d'élimination de défauts, et cliquer sur Afficher la tâche pour afficher une inspection spécifique dans les informations.
4.11. Rapport utilisateur
La page de rapport utilisateur est principalement utilisée pour résumer automatiquement les données de fonctionnement d'un mois du transformateur et de la station de distribution sélectionnés, effectuer une analyse statistique sur la charge du transformateur, la consommation électrique du circuit de distribution, le facteur de puissance, les événements d'alarme, etc., et les répertorier au cours de cette période. Différents types de défauts découverts lors des inspections et de leur traitement.
4.12. Application mobile
L'APP prend en charge le fonctionnement et la maintenance de l'alimentation. L'application mobile prend en charge sept modules : « système de surveillance », « fichiers d'équipement », « éléments à faire », « enregistrements d'inspection », « enregistrements de défauts », « gestion des documents » et « rapports utilisateur ». Graphique principal, demande, consommation d'électricité, vidéo, courbe, température et humidité, année sur année, mois sur mois, qualité de l'énergie, demandes d'alarmes d'événements divers, demandes de fichiers d'équipement, traitement des événements à faire, demandes de dossiers d'inspection, rapports utilisateurs, gestion de documents, etc.
5.Configuration matérielle du système
Application | Modèle | Image | Fonction |
Plateforme cloud d'exploitation et de maintenance de sous-stations | AcrelCoud-1000 |
| La plate-forme fournit des profils d'utilisateurs, une surveillance des données d'alimentation, une analyse de la qualité de l'énergie, une analyse de la consommation d'énergie, des rapports de données de consommation d'énergie quotidiens, mensuels et annuels, des alarmes et des enregistrements d'événements anormaux, une surveillance de l'environnement d'exploitation, la maintenance des équipements, des rapports d'utilisateurs, une répartition des opérations et de la maintenance, etc. Fonctions et prend en charge l'accès aux données multi-plateformes et multi-terminaux |
passerelle | ANet-2E4SM |
| 4 ports série RS485, isolation optocoupleur, 2 interfaces Ethernet, prenant en charge ModbusRtu, ModbusTCP, DL/T645-1997, DL/T645-2007, CJT188-2004, OPC UA, ModbusTCR (maître, esclave), 104 (maître-esclave), consommation d'énergie du bâtiment, SNMP, MQTT ; (module principal) alimentation d'entrée : DC 12 V ~ 36 V. Prend en charge le module d'extension 4G, le module d'extension 485. |
| Modules d'extension ANet-485 | Module M485: isolation optocoupleur 4 canaux RS485 | ||
| Modules d'extension ANet-M4G | Module M4G : prend en charge la communication réseau complète 4G | ||
Ligne d'arrivée moyenne tension | AM6-L |
| Protection contre les surintensités à trois étages (avec direction, verrouillage basse tension), protection contre les surcharges, alarme de déconnexion PT, protection contre l'inversion de puissance, réenclenchement triphasé unique, délestage basse fréquence, détection de synchronisation, protection de fermeture de boucle, protection contre les pannes de disjoncteur. |
Ligne d'arrivée moyenne tension | APM810 |
| Triphasé (I, U, kw, kvar, kwh, kvarh, Hz, cosΦ), courant homopolaire In ; Affichage de l'histogramme de courant de charge de déséquilibre de courant et de tension en temps réel et de demande à quatre quadrants ; 66 types d'alarme et événements externes (SOE), 16 enregistrements d'événements chacun, prenant en charge l'enregistrement d'extension de carte SD ; 2 à 63 harmoniques ; 2DI+2D0,RS485/Modbus ; Affichage LCD; |
APView500 |
| Tension et courant de phase + tension homopolaire et courant homopolaire, déséquilibre de tension et de courant, puissance et énergie active et réactive, alarme d'événement et enregistrement de défaut, harmoniques (tension/courant 63 harmoniques, 63 harmoniques inter-groupes, harmoniques Angle de phase , taux de contenu harmonique, puissance harmonique, taux de distorsion harmonique, facteur K), fluctuation/scintillement, augmentation de tension, affaissement de tension, transitoire de tension, interruption de tension, échantillonnage de forme d'onde de 1024 points, enregistrement de déclenchement et de synchronisation, affichage en temps réel de la forme d'onde et visualisation de la forme d'onde de défaut, stockage de fichiers au format PODIF, mémoire 32G, 16D0 + 22D1, communication 2RS485 + 1RS232 + 1GPS, 3 interfaces Ethernet (+ 1 port réseau de maintenance) + 1 interface USB, prend en charge les données de lecture du disque U, prend en charge le protocole 61850. | |
|
Moyenne tension mangeoire
Moyenne tension mangeoire | AM6-L |
| Protection contre les surintensités à trois étages (avec direction, verrouillage basse tension), protection contre les surcharges, alarme de déconnexion PT, protection contre l'inversion de puissance, réenclenchement triphasé unique, délestage basse fréquence, détection de synchronisation, protection contre la fermeture de boucle, protection contre les pannes de disjoncteur. |
APM810 |
| Courant homopolaire triphasé (I, U, kw, kvar, kwh, kvarh, Hz, cosΦ) In ; énergie électrique à quatre quadrants ; temps réel et demande, déséquilibre de courant et de tension ; affichage de l'histogramme du courant de charge ; 66 types d'alarme et événements externes (SOE), 16 enregistrements d'événements chacun, prenant en charge l'enregistrement d'extension de carte SD ; 2 à 63ème harmonique ; 2DI+2D0 RS485/Modbus ; écran LCD. | |
| Moyenne tension mangeoire | AEM96 |
| Paramètres électriques triphasés Mesure U, I, P, Q, S, PF, F, statistiques d'énergie active totale avant et arrière, statistiques d'énergie réactive avant et arrière ; analyse du contenu sous-harmonique et harmonique total 2-31, phases séparées harmoniques et paramètres électriques fondamentaux des ondes (tension, courant, puissance) ; spécification de courant 3 x 1,5 (6) A, niveau de précision de l'énergie active 0,5 S, niveau de précision de l'énergie réactive 2 ; température de fonctionnement : -10 °C ~ + 55 °C ; humidité relative : ≤ 95, pas de condensation |
| Faible tension sortie | AEM72 |
| Paramètres électriques triphasés Mesure U, I, P, Q, S, PF, F, statistiques d'énergie active totale avant et arrière, statistiques d'énergie réactive avant et arrière ; analyse du contenu sous-harmonique et harmonique total 2-31, basse tension Harmoniques à phase divisée de la ligne de sortie et paramètres électriques fondamentaux des ondes (tension, courant, puissance) ; spécification de courant 3 x 1,5 (6) A, niveau de précision de l'énergie active 0,5 S, niveau de précision de l'énergie réactive 2. |
| Faible tension sortie | ADW300 |
| Paramètres électriques triphasés Mesure U, I, P, Q, S, PF, F, mesure de l'énergie active (avant et arrière), énergie réactive à quatre quadrants, contenu harmonique total, contenu harmonique fractionnaire (2ème à 31ème);A, Mesure de température à quatre canaux B, C, N, mesure de courant résiduel à 1 canal ; prend en charge RS485/LoRa/2G/4G/NB ; écran LCD ; précision de l'énergie active : niveau 0,5S (recommandé pour les projets de rénovation) |
Mesure de température sans fil | ATE400 |
| Fixé avec une feuille d'alliage, l'induction CT prend le courant, le courant de démarrage est supérieur à 5 A, plage de mesure de température -50 ~ 125 ℃, précision de mesure ± 1 ℃ ; la distance de transmission est de 150 mètres dans un espace ouvert. |
ATC600 |
| Deux modes de fonctionnement : terminal et relais. L'ATC600-Z relais la transmission transparente. La distance de transmission de l'ATC600-Z à l'ATC600-C est de 1 000 m. L'ATC600-C peut recevoir des données transmises par les capteurs de la série ATE, AHE, etc., 1 canal 485,2 sorties d'alarme | |
Température et humidité ambiantes | WHD |
| Les produits de contrôleur de température et d'humidité WHD sont principalement utilisés pour la régulation et le contrôle internes de la température et de l'humidité des armoires de commande moyenne et haute tension, des armoires de réseau en anneau de boîte à bornes, des transformateurs de type boîte et d'autres équipements. Alimentation électrique de fonctionnement AC/DC85 ~ 265 V, température de fonctionnement : -40,0 C ~ 99,9 C, humidité de fonctionnement 0RH ~ 99RH. |
capteur d'immersion dans l'eau | RS-SJ-*-2 |
| Capteur d'immersion d'eau à contact, surveille l'accumulation d'eau dans les sous-stations, les tranchées de câbles, les salles de contrôle et autres endroits, alimentation électrique de travail : DC 10-30 V, température de fonctionnement : -20 C + 60 ℃, humidité de travail : 0 % RH ~ 80 % RH, réponse. Temps : 1 s, sortie relais : contact normalement ouvert. |
caméra | CS-C5C-3B1WFR |
| Prend en charge les images haute définition 720P, avec la résolution la plus élevée prise en charge jusqu'à 1,3 million de pixels (1280*960). Le microphone et le haut-parleur intégrés ont une fonction d'interphone vocal bidirectionnel. Prend en charge le service Internet EZVIZ Cloud, permettant l'interaction à distance et la visualisation de vidéos via des téléphones mobiles, des PC et d'autres terminaux. |
capteur de fumée | BRJ-307 |
| Capteur de fumée photoélectrique : Alimentation positive (DC 12 V) : +12 V Sortie relais : contact normalement ouvert |
contrôle d'accès | MC-58 (type normalement ouvert) |
| Type normalement ouvert, distance de détection : 30-50 mm, matériau : alliage de zinc, compteur électrique gris argenté, sortie contact sec. |
Accessoires assortis | ARTU-K16 |
| Type normalement ouvert, distance de détection : 30-50 mm Matériau : alliage de zinc, sortie à contact sec électrique gris argenté |
KDYA-DG30-24K |
| Sortie DC 24 V ; Alimentation 24V |
6. Conclusion
L'application de la plate-forme intelligente de gestion de l'exploitation et de la maintenance des sous-stations peut transformer les modes de transmission et de maintenance existants en un diagnostic en ligne à distance des conditions de fonctionnement réelles et des inspections ciblées basées sur l'état de santé de l'équipement, réduisant ainsi considérablement le nombre de personnel d'exploitation et de maintenance. Effectuer la fréquence d'exploitation, de maintenance et d'inspection des dispositifs de protection de relais sur site pour améliorer le niveau de gestion raffinée des équipements. La recherche sur la technologie intelligente d’exploitation et de maintenance à distance de la protection des relais revêt une grande importance.
les références
[1] Solution complète d'automatisation, d'exploitation et de maintenance de la sous-station utilisateur Acrel. Version 2020.05
[2] Manuel de conception et d'application des micro-réseaux d'entreprise. Version 2020.06
[3] Wang Yan, Recherche sur la technologie intelligente d'exploitation et de maintenance des sous-stations [J]. Monde des communications, 2015 (22).
[4] Zhang Zhiqiang, Recherche sur une plateforme intelligente de gestion de l'exploitation et de la maintenance des sous-stations.