變配電室智能運維系統(tǒng)(一種基于物聯(lián)網的電房智能配電運維系統(tǒng)方案)
概述
配電室智能運維系統(tǒng)(Intelligent Operation and Maintenance System for Distribution Rooms, IOMS)是一種利用現代信息技術、大數據和云計算技術,對配電室內電氣設備、能耗計量采集及用電環(huán)境進行全面監(jiān)測和管理的系統(tǒng)。IOMS通過實時監(jiān)測和數據分析,實現對配電設備的“數字化、網絡化、智能化”管理和維護,有效提高配電系統(tǒng)的運行安全性和能效管理水平。隨著云計算、大數據、人工智能領域的快速發(fā)展,數據中心行業(yè)也進入了快速發(fā)展的階段,而數據中心也正朝著大型化、高密度、綠色環(huán)保、模塊化方向演變。為適應這一發(fā)展趨勢,IOMS成為解決數據中心內供配電發(fā)展的一種新方式。
背景
目前,商業(yè)樓宇、工業(yè)園區(qū)等都是用電大戶,能耗較高。配電房內的電氣運行維護通常由傳統(tǒng)的人工巡檢方式進行,但由于運維人員的專業(yè)能力和檢測手段有限,配電房內電氣設備的異常情況往往無法及時發(fā)現。即使在配置了綜自系統(tǒng)的配電房內,由于測量設備監(jiān)測范圍的局限性,對于開關柜及變壓器運行過程中的安全隱患也無法預警和干預。隨著傳感器技術和現代信息技術的發(fā)展,智能配電運維系統(tǒng)通過對配電室內電氣設備、能耗計量采集及用電環(huán)境的全面監(jiān)測,利用大數據、云計算和互聯(lián)網技術對配電室設備進行遠程智能監(jiān)測服務,實現了對設備運行狀態(tài)和用電負荷的實時監(jiān)測和管理。
目標要求
為了適應配電房運維的現代化需求,提出以下目標要求:
整體智能托管:目前采用傳統(tǒng)運維模式,處置能力不強,希望實現整體智能托管,提高運維效率。
專業(yè)維保團隊支持:維修電工技能水平不足,希望能有專業(yè)性更強的維保團隊支持。
提高電力安全運行水平:希望通過物聯(lián)網+云計算手段,提高企業(yè)電力安全運行的整體水平。
能源系統(tǒng)管控:對電費支出有嚴格考核,希望通過能源系統(tǒng)進行管控,優(yōu)化能源使用。
提高設備安全性和可靠性:預防設備故障發(fā)生用電事故,提高設備的安全性和可靠性。
降低維保成本:目前維保成本較高,希望有所降低。
電量集抄系統(tǒng):用戶較多,希望增加電量集抄系統(tǒng),做到電費收支平衡。
不停電檢測手段:因停電困難的設備和區(qū)域,提供不停電檢測手段。
標準與規(guī)范
IOMS的建設需要遵循以下標準和規(guī)范:
GB 2423.10-89 電工電子產品基本環(huán)境試驗規(guī)程
GB 26860-2011 電力安全工作規(guī)程
GB 31989-2015 高壓電力用戶用電安全規(guī)范
GL/T 596-2005 電力設備預防性試驗規(guī)程
GB 50150 電氣裝置安裝工程電氣設備交接試驗標準
DL/T 860 變電站通信網絡和系統(tǒng)
項目建設方案
1. 系統(tǒng)架構
IOMS配電室智能運維系統(tǒng)采用站云端一體化平臺架構,將電力用戶所屬高、低壓變電所的實時運行參數及狀態(tài)傳送至云數據平臺。用戶可以通過WEB或手機APP訪問變電所內的數據,數據平臺同時導入電力安全運行管理流程及運行規(guī)范,對變電所內設備運行異常及時預警,并結合電力用戶駐站值班人員及區(qū)域線下服務人員提供現場服務或技術支持。實現變電所的無人值守或者少人值守,對配電運營情況進行實時監(jiān)控、運營數據的分析和故障信息的報警提示,最終達到安全可靠、集中監(jiān)控、定期巡檢、現場缺陷處置、事故搶修、定期預防性試驗的電力智能運維管理模式。
2. 智能化改造內容
1. 高壓配電房
電能參數和開關狀態(tài)數據采集:對高壓多路進線的電能參數和開關狀態(tài)進行數據采集。
繼電保護裝置數據采集:對高壓各回路的繼電保護裝置進行數據采集。
環(huán)境參數數據采集:對開關站內環(huán)境參數進行數據采集。
2. 低壓配電房
電能參數和開關狀態(tài)數據采集:對高壓總進線、變壓器總出線、低壓各出線的電能參數和開關狀態(tài)進行數據采集。
無功補償控制器數據采集:對無功補償控制器進行數據采集。
變壓器溫控裝置數據采集:對變壓器溫控裝置進行數據采集。
環(huán)境參數數據采集:對配電房環(huán)境參數進行數據采集。
監(jiān)測儀表和電流互感器更換或加裝:根據現場實際情況更換或加裝監(jiān)測儀表和電流互感器。
3. 通信方式選擇
配電站室內通信:能源信息基站到配電柜內各種電力監(jiān)測儀表的通信方式,優(yōu)先選擇RS485布線,在條件不允許時采用無線方式。
配電站室外通信:能源信息基站與云平臺的上行通信方式優(yōu)先接入企業(yè)內部局域網,在條件不允許時采用4G無線公網的方式。
4. 采集和監(jiān)測的數據指標
電量參數:有功電量、有功電度、無功電量、無功電度、峰谷平電量等。
電力參數:相電壓、線電壓、相電流、線電流、有功功率、無功功率、需量、功率因數、頻率等。
電能質量參數:諧波電壓(2-32次)、諧波電流(2-32次)、三相不平衡度、電壓偏差、頻率偏差、零線電流等。
用電異常事件:過流、過壓、短路、失壓、缺相、跳閘、溫升、停電等。
配電房環(huán)境參數:溫度、濕度等。
5. 智能配電監(jiān)控系統(tǒng)結構圖
通過網關,把客戶配電房現場的微機保護、智能電表、計量表、攝像頭、傳感器等硬件數據,通過符合國標電網標準的數據協(xié)議,連接到專門的網關模塊,完成現場的數據采集,并在變電所構建一個本地化的數據庫系統(tǒng)。同時,實時把數據通過5G/4G上傳數據到私有云平臺,通過云化軟件完成各種數據的整理、挖掘、預判,把云計算、物聯(lián)網、大數據與“互聯(lián)網+”服務理念相結合,打造配電智能電網運維云平臺和電力物聯(lián)網解決方案。通過易擴展、快響應、短延時的特點,為電力配電提供高效的配電數據采集管理、實時運行監(jiān)控、專家數據分析、APP移動管理,并出具自動化分析報告、統(tǒng)計報表,及時、準確、高效地響應用戶對數據的分析統(tǒng)計和運維分析報告。
系統(tǒng)優(yōu)勢
提高安全性:IOMS能夠實時監(jiān)測電氣設備的運行狀態(tài),及時發(fā)現和處理潛在的安全隱患,有效提高配電系統(tǒng)的運行安全性。
降低能耗:通過實時監(jiān)測和數據分析,IOMS可以幫助管理人員優(yōu)化設備的運行狀態(tài),降低能耗,提高能效管理水平。
提高生產效率:IOMS能夠及時發(fā)現和處理潛在的電氣問題,減少因設備故障導致的生產中斷,提高生產效率。
降低維護成本:IOMS能夠實時監(jiān)測電氣設備的運行狀態(tài),及時發(fā)現和處理潛在的電氣問題,減少設備的維修和更換頻率,降低維護成本。
適應性強:IOMS適用于各種工業(yè)和商業(yè)場景,能夠克服安裝復雜環(huán)境的影響,實現電氣設備的實時在線監(jiān)控。
遠程管理:用戶可以通過WEB或手機APP遠程訪問和管理配電系統(tǒng),實現無人值守或少人值守,提高管理效率。
成功案例
1. 某大型商業(yè)綜合體
某大型商業(yè)綜合體在配電房內安裝了IOMS,實現了對電氣設備的實時監(jiān)測和管理。通過系統(tǒng)的實時監(jiān)測和預警功能,綜合體及時發(fā)現和處理了多起潛在的電氣問題,避免了重大安全事故的發(fā)生。此外,通過數據分析,綜合體優(yōu)化了設備的運行狀態(tài),降低了能耗,提高了生產效率。
2. 某工業(yè)園區(qū)
某工業(yè)園區(qū)在多個配電房內安裝了IOMS,實現了對電氣設備的全面監(jiān)測和管理。通過系統(tǒng)的實時監(jiān)測和預警功能,園區(qū)及時發(fā)現和處理了多起潛在的電氣問題,避免了設備故障導致的生產中斷。此外,通過數據分析,園區(qū)優(yōu)化了設備的運行狀態(tài),降低了能耗,提高了生產效率。
結論
配電室智能運維系統(tǒng)作為一種先進的電氣設備管理和維護技術,具有實時監(jiān)測、遠程管理、數據分析、降低能耗、提高生產效率等優(yōu)勢。通過實時監(jiān)測和預警,IOMS能夠有效提高電氣設備的運行安全性和能效管理水平,降低維護成本。隨著物聯(lián)網和云計算技術的不斷發(fā)展,IOMS將在未來的配電管理中發(fā)揮更加重要的作用,為企業(yè)的安全生產和可持續(xù)發(fā)展提供有力支持。
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