Dự án Acrel
Phân tích và ứng dụng nền tảng đám mây vận hành và bảo trì trạm biến áp không cần giám sát
Điện thoại: +86 18702111813 Email: shelly@acrel.cn
Công ty TNHH Acrel
Tóm tắt:Với việc thúc đẩy các trạm biến áp thông minh, hệ thống điện áp dụng các thiết bị thông minh đáng tin cậy, tích hợp và thân thiện với môi trường, dựa vào số hóa thông tin toàn trạm, chuẩn hóa việc chia sẻ thông tin và kết nối mạng các nền tảng truyền thông để tự động hoàn thành việc thu thập, đo lường, bảo vệ và giám sát thông tin thiết bị trạm biến áp. Đối với các chức năng cơ bản như điều khiển, mạch thứ cấp "có thể nhìn thấy" và "có thể sờ thấy" truyền thống đã trở thành "hộp đen" "vô hình" và "có thể sờ thấy", làm tăng tính không thể kiểm soát của hoạt động vận hành, bảo trì và bảo dưỡng trạm biến áp. , bài báo này đề xuất một kế hoạch nghiên cứu cho một nền tảng quản lý vận hành và bảo trì trạm biến áp thông minh. Nó có thể điều khiển và kiểm soát từ xa bảo vệ rơle trạm biến áp. Cho phép giám sát trực tuyến từ xa và quản lý vận hành và bảo trì thông minh các trạm vận hành và bảo dưỡng và khu vực làm việc bảo trì.
Từ khóa:giám sát trực tuyến, đánh giá tình trạng, xác định vị trí lỗi, biện pháp an toàn phụ trợ, phân tích lỗi
0. Giới thiệu
Để nâng cao trình độ bảo trì thiết bị thứ cấp trạm biến áp, cần phải trực quan hóa thiết bị, cung cấp hỗ trợ thông tin trực quan đa chiều, ra quyết định và vận hành an toàn cho hoạt động bảo trì và vận hành hàng ngày, xử lý bất thường, phân tích tai nạn và bảo trì hệ thống thứ cấp trạm biến áp, đồng thời phát triển các ứng dụng tiên tiến dựa trên nền tảng vận hành và bảo trì để nâng cao trình độ quản lý tinh chỉnh thiết bị.
Nền tảng quản lý vận hành và bảo trì thông minh của trạm biến áp lấy thông tin từ mạng lớp quy trình và mạng lớp điều khiển trạm, tích hợp cao thông tin liên quan đến vận hành và bảo trì, hiện thực hóa các ứng dụng giám sát trực tuyến trực quan và chẩn đoán thông minh, hỗ trợ tải lên từ xa. Các chức năng chính của nó bao gồm quản lý vận hành và bảo trì đa chiều, chẳng hạn như giám sát trực tuyến, đánh giá tình trạng và giám sát và cảnh báo thiết bị thứ cấp, định vị lỗi, biện pháp an toàn phụ trợ cho bảo trì thứ cấp, quản lý tệp cấu hình, quản lý giá trị bảo vệ, quản lý thông tin lỗi và phân tích toàn diện.
1. Tổng quan về nền tảng đám mây vận hành và bảo trì trạm biến áp
Nền tảng đám mây vận hành và bảo trì trạm biến áp AcrelCloud-1000 dựa trên Internet +, dữ liệu lớn, truyền thông di động và phát triển công nghệ khác của nền tảng quản lý đám mây, đáp ứng nhu cầu của người dùng hoặc các công ty vận hành và bảo trì để theo dõi trạng thái hoạt động và các thông số của nhiều mạch trạm biến áp, nhiệt độ và độ ẩm môi trường trong nhà, nhiệt độ hoạt động của cáp và thanh cái, thiết bị tại chỗ hoặc các cảnh video môi trường, v.v., để đạt được một trung tâm dữ liệu, lưu trữ tập trung, quản lý thống nhất, dễ sử dụng, hỗ trợ người dùng có quyền truy cập thông qua máy tính, điện thoại di động, PAD và các loại liên kết đầu cuối khác, nhận báo động và hoàn thành các thiết bị có liên quan, chẳng hạn như kiểm tra và điều động hàng ngày và thường xuyên, v.v., quản lý.
2.Ứng dụng
Được áp dụng cho việc xây dựng mới, mở rộng, tái thiết hệ thống vận hành và bảo dưỡng phân phối điện trong các ngành viễn thông, tài chính, giao thông vận tải, năng lượng, y tế và chăm sóc sức khỏe, văn hóa và thể thao, giáo dục và nghiên cứu khoa học, nông nghiệp, lâm nghiệp và thủy lợi, dịch vụ thương mại, tiện ích công cộng, khu công nghiệp điện tử và các ngành công nghiệp khác.
3. Cấu trúc nền tảng
Một bộ cổng thông minh được lắp đặt trong phòng phân phối trạm biến áp để thu thập dữ liệu của các thiết bị thông minh trong phòng trạm biến áp, sau khi chuyển đổi giao thức, nén và mã hóa, dữ liệu được tải lên theo các khoảng thời gian đều đặn hoặc được tải lên nền tảng theo cách kích hoạt. Nền tảng có thể hoàn tất việc trao đổi dữ liệu của tất cả các thiết bị thông minh trong trạm biến áp và phòng phân phối, đồng thời có thể theo dõi thời gian thực trạng thái hoạt động của máy biến áp, máy cắt mạch và các thiết bị vận hành quan trọng khác trong trạm biến áp; có thể theo dõi thời gian thực dữ liệu hoạt động của các mạch trong trạm biến áp và phòng phân phối cũng như các số lượng kỹ thuật số của nhiệt độ môi trường, v.v.; và đơn vị truyền thông và quản lý được kết nối với mạng cục bộ (LAN) của nhà máy và truyền dữ liệu đến trung tâm dữ liệu.
Nền tảng đám mây vận hành và bảo trì trạm biến áp AcrelCloud-1000 cung cấp hồ sơ người dùng, giám sát dữ liệu điện năng, phân tích chất lượng điện năng, phân tích mức tiêu thụ điện năng, báo cáo dữ liệu tiêu thụ năng lượng hàng ngày, hàng tháng và hàng năm, báo động và ghi lại sự kiện bất thường, giám sát môi trường vận hành, bảo trì thiết bị, báo cáo người dùng, điều phối vận hành và bảo trì cùng các chức năng khác, đồng thời hỗ trợ truy cập dữ liệu đa nền tảng và đa thiết bị đầu cuối.
Hệ thống nền tảng đám mây vận hành và bảo trì trạm biến áp AcrelCloud-1000 có thể được chia thành bốn lớp: lớp nhận thức, lớp truyền dẫn, lớp ứng dụng và lớp hiển thị.
Lớp cảm biến: bao gồm các thiết bị đa chức năng, thiết bị giám sát nhiệt độ và độ ẩm, camera, thiết bị thu thập số lượng chuyển mạch, v.v. được lắp đặt trong trạm biến áp. Ngoài camera, các thiết bị khác được kết nối với cổng RS485 của cổng thông minh tại chỗ thông qua bus RS485.
Tầng vận chuyển: bao gồm các cổng thông minh tại chỗ, các công tắc và các thiết bị khác. Cổng thông minh chủ động thu thập dữ liệu từ các thiết bị lớp thiết bị tại chỗ, thực hiện chuyển đổi giao thức, lưu trữ dữ liệu và tải dữ liệu lên cổng máy chủ được chỉ định thông qua công tắc. Khi mạng bị lỗi, dữ liệu có thể được lưu trữ cục bộ và tiếp tục từ vị trí bị gián đoạn khi mạng phục hồi. Tải dữ liệu lên để đảm bảo dữ liệu phía máy chủ không bị mất.
Tầng ứng dụng: bao gồm máy chủ ứng dụng và máy chủ cơ sở dữ liệu. Nếu số lượng trạm biến áp ít hơn 30, máy chủ ứng dụng và máy chủ cơ sở dữ liệu có thể được cấu hình thành một. Máy chủ cần có địa chỉ IP cố định để nhận dữ liệu được gửi chủ động bởi mỗi cổng thông minh.
Lớp hiển thị: Người dùng truy cập thông tin nền tảng thông qua nhiều thiết bị đầu cuối như điện thoại di động, máy tính bảng, máy tính, v.v.
4.chức năng nền tảng
4.1. Giám sát thời gian thực
Nhấp vào mạch phân phối điện để xem dữ liệu tiêu thụ điện chi tiết, tạo báo cáo vận hành điện và truy vấn dữ liệu lịch sử và giám sát dữ liệu môi trường của nhiều thông số điện, điện áp, dòng điện, công suất, sóng hài, v.v.
4.2. Báo cáo tiêu thụ năng lượng hàng tháng
Báo cáo tiêu thụ năng lượng hàng tháng cho phép người dùng truy vấn mức tiêu thụ điện của các trạm được quản lý dựa trên tổng mức tiêu thụ điện, tên trạm biến áp, số trạm biến áp, v.v. Khoảng thời gian truy vấn có thể được thiết lập theo tháng.
4.3. Giám sát trang web
Giám sát tại chỗ bao gồm tổng quan, trạng thái hoạt động, hồ sơ sự kiện trong ngày, đường cong tiêu thụ điện năng theo giờ trong ngày và tổng quan về mức tiêu thụ điện năng.
4.4. Trạng thái máy biến áp
Trạng thái máy biến áp hỗ trợ người dùng truy vấn công suất máy biến áp, hệ số tải và các dữ liệu trạng thái hoạt động khác của toàn bộ hoặc một trạm nhất định và hỗ trợ xếp hạng theo thứ tự tăng dần hoặc giảm dần theo hệ số tải, công suất.
4.5. Vận hành và bảo dưỡng nguồn điện
Vận hành và bảo trì hiển thị thông tin về vị trí và tổng số lượng trên bản đồ trạm biến áp hiện đang được người dùng quản lý.
4.6.Sơ đồ phân phối điện
Biểu đồ phân phối điện hiển thị thông tin phân phối điện của trạm biến áp đã chọn. Biểu đồ phân phối điện hiển thị trạng thái chuyển mạch, dòng điện và các trạng thái hoạt động khác cũng như thông tin của từng mạch, đồng thời hỗ trợ các truy vấn thông số hoạt động chi tiết như điện áp, dòng điện và công suất.
4.7. Giám sát bằng video
Giám sát video hiển thị hình ảnh thời gian thực hiện tại (video phát trực tiếp). Bằng cách chọn một trạm chuyển đổi và phân phối điện nhất định, bạn có thể xem thông tin video trong nguồn điện
trạm biến đổi và phân phối.
4.8. Báo cáo vận hành điện
Báo cáo vận hành điện hiển thị các giá trị thời gian thực và thống kê hàng trung bình của các thông số vận hành theo khoảng thời gian thu thập được chỉ định của từng mạch của thiết bị được chọn trong trạm đã chọn và số đọc của đồng hồ đo điện năng.
4.9. Báo động lỗi
Đo từ xa, báo động tín hiệu từ xa (trang web và tin nhắn SMS), có thể thiết lập giới hạn báo động trên và dưới, báo động cho môi trường hoạt động của trạm biến áp (ngập lụt, khói, v.v.)
4.10. Quản lý nhiệm vụ
Trang quản lý tác vụ có thể xuất bản các tác vụ kiểm tra hoặc loại bỏ lỗi, kiểm tra trạng thái và hoàn thành các tác vụ kiểm tra hoặc loại bỏ lỗi và nhấp vào Xem tác vụ để xem thông tin kiểm tra cụ thể
4.11. Báo cáo người dùng
Trang báo cáo người dùng chủ yếu được sử dụng để tự động tóm tắt dữ liệu hoạt động của một tháng của máy biến áp và trạm phân phối đã chọn, thực hiện phân tích thống kê về tải máy biến áp, mức tiêu thụ điện của mạch phân phối, hệ số công suất, sự kiện báo động, v.v. và liệt kê chúng trong khoảng thời gian đó. Các loại khuyết tật khác nhau được phát hiện trong quá trình kiểm tra và cách xử lý chúng.
4.12. ỨNG DỤNG DI ĐỘNG
APP hỗ trợ vận hành và bảo trì nguồn điện. APP di động hỗ trợ bảy mô-đun: "hệ thống giám sát", "tệp thiết bị", "mục việc cần làm", "hồ sơ kiểm tra", "hồ sơ lỗi", "quản lý tài liệu" và "báo cáo người dùng". Biểu đồ chính, nhu cầu, mức tiêu thụ điện, video, đường cong, nhiệt độ và độ ẩm, năm này qua năm khác, tháng này qua tháng khác, chất lượng điện, các yêu cầu báo động sự kiện khác nhau, yêu cầu tệp thiết bị, xử lý sự kiện việc cần làm, yêu cầu hồ sơ kiểm tra, báo cáo người dùng, quản lý tài liệu, v.v.
5. Cấu hình phần cứng hệ thống
Ứng dụng | Người mẫu | Hình ảnh | Chức năng |
Nền tảng đám mây vận hành và bảo trì trạm biến áp | AcrelCoud-1000 |
| Nền tảng này cung cấp hồ sơ người dùng, giám sát dữ liệu điện năng, phân tích chất lượng điện năng, phân tích mức tiêu thụ điện năng, báo cáo dữ liệu mức tiêu thụ điện năng hàng ngày, hàng tháng và hàng năm, báo động và ghi chép sự kiện bất thường, giám sát môi trường vận hành, bảo trì thiết bị, báo cáo người dùng, điều phối vận hành và bảo trì và các chức năng khác, đồng thời hỗ trợ truy cập dữ liệu đa nền tảng, đa thiết bị đầu cuối |
Cổng vào | ANet-2E4SM |
| 4 cổng nối tiếp RS485, cách ly bộ ghép quang, 2 giao diện Ethernet, hỗ trợ ModbusRtu, ModbusTCP, DL/T645-1997, DL/T645-2007, CJT188-2004, OPC UA, ModbusTCR (chính, phụ), 104 (chính-phụ), mức tiêu thụ năng lượng của tòa nhà, SNMP, MQTT; (mô-đun chính) nguồn điện đầu vào: DC 12V~36V. Hỗ trợ mô-đun mở rộng 4G, mô-đun mở rộng 485. |
| Mô-đun mở rộng ANet-485 | Mô-đun M485: Bộ ghép quang 4 kênh cách ly RS485 | ||
| Mô-đun mở rộng ANet-M4G | Mô-đun M4G: hỗ trợ truyền thông mạng 4G đầy đủ | ||
Đường dây trung thế đầu vào | AM6-L |
| Bảo vệ quá dòng ba cấp (có hướng, khóa điện áp thấp), bảo vệ quá tải, báo động ngắt PT, bảo vệ nguồn điện ngược, đóng lại một lần ba pha, cắt tải tần số thấp, phát hiện đồng bộ hóa, bảo vệ đóng vòng lặp, bảo vệ lỗi máy cắt mạch |
Đường dây trung thế đầu vào | APM810 |
| Ba pha (I, U, kw, kvar, kwh, kvarh, Hz, cosΦ), dòng điện thứ tự không In; năng lượng điện bốn góc phần tư, thời gian thực và nhu cầu, biểu đồ dòng điện tải mất cân bằng điện áp và dòng điện; 66 loại cảnh báo và sự kiện bên ngoài (SOE), mỗi loại có 16 bản ghi sự kiện, hỗ trợ ghi mở rộng thẻ SD; 2-63 sóng hài; 2DI+2D0, RS485/Modbus; Màn hình LCD; |
APView500 |
| Điện áp pha và dòng điện + điện áp chuỗi không và dòng điện chuỗi không, mất cân bằng điện áp và dòng điện, công suất và năng lượng hoạt động và phản kháng, báo động sự kiện và ghi lỗi, sóng hài (điện áp/dòng điện 63 sóng hài, 63 sóng hài liên nhóm, sóng hài Góc pha, tỷ lệ thành phần sóng hài, công suất sóng hài, tỷ lệ méo sóng hài, hệ số K), dao động/nhấp nháy, tăng điện áp, sụt áp, điện áp thoáng qua, ngắt điện áp, lấy mẫu dạng sóng 1024 điểm, kích hoạt và ghi thời gian Sóng, hiển thị dạng sóng theo thời gian thực và xem dạng sóng lỗi, lưu trữ tệp định dạng PODIF, bộ nhớ 32G, 16D0+22D1, giao tiếp 2RS485+1RS232+1GPS, 3 giao diện Ethernet (+1 cổng mạng bảo trì) + 1 giao diện USB, hỗ trợ dữ liệu đọc đĩa U, hỗ trợ giao thức 61850. | |
|
Điện áp trung bình người cho ăn
Điện áp trung bình người cho ăn | AM6-L |
| Bảo vệ quá dòng ba cấp (có hướng, khóa điện áp thấp), bảo vệ quá tải, báo động ngắt PT, bảo vệ nguồn điện ngược, đóng lại một lần ba pha, cắt tải tần số thấp, phát hiện đồng bộ hóa, bảo vệ đóng vòng lặp, bảo vệ lỗi máy cắt mạch |
APM810 |
| Dòng điện thứ tự không ba pha (I, U, kw, kvar, kwh, kvarh, Hz, cosΦ) In; năng lượng điện bốn góc phần tư; mất cân bằng dòng điện và điện áp theo thời gian thực và theo nhu cầu; hiển thị biểu đồ dòng điện tải; 66 loại cảnh báo và sự kiện bên ngoài (SOE), mỗi loại có 16 bản ghi sự kiện, hỗ trợ bản ghi mở rộng thẻ SD; sóng hài bậc 2-63; 2DI+2D0 RS485/Modbus; màn hình LCD | |
| Điện áp trung bình người cho ăn | AEM96 |
| Đo các thông số điện ba pha U, I, P, Q, S, PF, F, thống kê tổng năng lượng hoạt động thuận và nghịch, thống kê năng lượng phản kháng thuận và nghịch; Phân tích nội dung sóng hài phụ và tổng 2-31, Sóng hài tách pha và các thông số điện sóng cơ bản (điện áp, dòng điện, công suất); Thông số dòng điện 3X1,5(6)A, độ chính xác năng lượng hoạt động mức 0,5S, độ chính xác năng lượng phản kháng mức 2; Nhiệt độ hoạt động: -10C~+55C; Độ ẩm tương đối: ≤95, không ngưng tụ |
| Thấp điện áp chỗ thoát | AEM72 |
| Đo các thông số điện ba pha U, I, P, Q, S, PF, F, thống kê tổng năng lượng hoạt động thuận và nghịch, thống kê năng lượng phản kháng thuận và nghịch; Phân tích nội dung sóng hài phụ và tổng 2-31, Sóng hài pha chia đôi đường ra điện áp thấp và các thông số điện sóng cơ bản (điện áp, dòng điện, công suất); Thông số dòng điện 3x1,5(6)A, Độ chính xác năng lượng hoạt động 0,5S, Độ chính xác năng lượng phản kháng mức 2 |
| Thấp điện áp chỗ thoát | ADW300 |
| Đo các thông số điện ba pha U, I, P, Q, S, PF, F, đo năng lượng hoạt động (thuận và ngược), năng lượng phản kháng bốn góc phần tư, tổng hàm lượng sóng hài, hàm lượng sóng hài phân số (thứ 2 đến thứ 31); Đo nhiệt độ bốn kênh A, B, C, N, đo dòng điện dư 1 kênh; hỗ trợ RS485/LoRa/2G/4G/NB; Màn hình LCD; độ chính xác năng lượng hoạt động: mức 0,5S (khuyến nghị cho các dự án cải tạo) |
Đo nhiệt độ không dây | ATE400 |
| Được cố định bằng tấm hợp kim, cảm ứng CT lấy nguồn, dòng điện khởi động lớn hơn 5A, phạm vi đo nhiệt độ -50~125℃, độ chính xác đo ±1℃; khoảng cách truyền là 150 mét trong không gian mở |
ATC600 |
| Hai chế độ làm việc: đầu cuối và rơle. ATC600-Z thực hiện truyền dẫn trong suốt. Khoảng cách truyền từ ATC600-Z đến ATC600-C là 1000m. ATC600-C có thể nhận dữ liệu được truyền bởi các cảm biến ATE series, AHE, v.v., 1 kênh 485, 2 ổ cắm báo động | |
Nhiệt độ và độ ẩm môi trường | ĐỒNG HỒ |
| Sản phẩm điều khiển nhiệt độ và độ ẩm WHD chủ yếu được sử dụng để điều chỉnh và kiểm soát nhiệt độ và độ ẩm bên trong tủ chuyển mạch điện áp trung bình và cao, tủ mạng vòng hộp đầu cuối, máy biến áp dạng hộp và các thiết bị khác. Nguồn điện làm việc AC/DC85~265V, nhiệt độ làm việc: -40.0C~99.9C, độ ẩm làm việc 0RH~99RH |
cảm biến ngâm nước | RS-SJ-*-2 |
| Cảm biến ngâm nước tiếp xúc, theo dõi sự tích tụ nước trong các trạm biến áp, rãnh cáp, phòng điều khiển và những nơi khác, nguồn điện làm việc: DC 10-30V, nhiệt độ làm việc: -20C+60℃, độ ẩm làm việc: 0%RH~80%RH, Thời gian phản hồi: 1 giây, đầu ra rơle: tiếp điểm thường mở. |
máy ảnh | CS-C5C-3B1WFR |
| Hỗ trợ hình ảnh độ nét cao 720P, với độ phân giải cao nhất được hỗ trợ lên đến 1,3 triệu pixel (1280 * 960). Micrô và loa tích hợp có chức năng đàm thoại hai chiều. Hỗ trợ dịch vụ Internet đám mây EZVIZ, cho phép tương tác từ xa và xem video thông qua điện thoại di động, PC và các thiết bị đầu cuối khác. |
cảm biến khói | BRJ-307 |
| Cảm biến khói quang điện: Nguồn điện dương (DC 12V): +12V Đầu ra rơle: tiếp điểm thường mở |
kiểm soát truy cập | MC-58 (Loại thường mở) |
| Loại thường mở, khoảng cách phát hiện: 30-50mm, vật liệu: hợp kim kẽm, đồng hồ điện màu xám bạc, đầu ra tiếp điểm khô. |
Phụ kiện phù hợp | NGHỆ THUẬT-K16 |
| Loại thường mở, khoảng cách phát hiện: 30-50mm Chất liệu: hợp kim kẽm, đầu ra tiếp điểm khô điện màu xám bạc |
KDYA-DG30-24K |
| Đầu ra DC 24V; Nguồn điện 24V |
6.Kết luận
Ứng dụng nền tảng quản lý vận hành và bảo trì trạm biến áp thông minh có thể chuyển đổi các chế độ truyền tải và bảo trì hiện có thành chẩn đoán trực tuyến từ xa các điều kiện vận hành thực tế và kiểm tra có mục tiêu dựa trên tình trạng sức khỏe của thiết bị, giúp giảm đáng kể số lượng nhân viên vận hành và bảo trì. Tiến hành vận hành, bảo trì và kiểm tra tần suất các thiết bị bảo vệ rơle tại chỗ để nâng cao mức độ quản lý tinh vi của thiết bị. Nghiên cứu về công nghệ vận hành và bảo trì thông minh từ xa của bảo vệ rơle có ý nghĩa to lớn.
tài liệu tham khảo
[1] Giải pháp tự động hóa và vận hành và bảo trì toàn diện cho trạm biến áp Acrel User. Phiên bản 2020.05
[2] Sổ tay thiết kế và ứng dụng Microgrid doanh nghiệp. Phiên bản 2020.06
[3] Vương Yến, Nghiên cứu công nghệ vận hành và bảo trì trạm biến áp thông minh [J]. Communications World, 2015 (22).
[4] Trương Chí Cường, Nghiên cứu nền tảng quản lý vận hành và bảo trì thông minh cho trạm biến áp.
TIÊU ĐỀ-LOẠI-1
Lorem Ipsum chỉ đơn giản là một đoạn văn bản giả dùng trong ngành in ấn và sắp chữ.
- Đọc thêm
Lorem Ipsum chỉ đơn giản là một đoạn văn bản giả dùng trong ngành in ấn và sắp chữ.
- Đọc thêm