浅谈用户侧老旧配电室的智能化升级改造应用

摘  要：目前，用户侧老旧配电室的运行管理大多停留在抄表值班的运行管理状态，无法实时掌握用电负荷情况，对能耗和碳排放无法实施有效地控制与管理。对老旧设备的维修及大修也只能按运行时间进行。随着运行人员的人力成本不断上升，建立智能化变配电室势在必行。但考虑更换全部设备的成本，在原有设备的基础上进行升级改造是目前大多用户变配电室能接受的方案。从一个实际改造升级的案例入手，详细分析了老旧配电室升级改造的步骤及注意事项，对类似案例提供了一个很好的参考。
关键词：配电室智能化；升级改造
1 老旧配电室升级改造的必要性
        配电室的主要用途有电力中转、电力控制和继电保护三方面。从电力中转的角度来说，配电室是变电站实现向用户输电的中继站，变电站通过配电网、配电站向用户分配电能，是供电的重要环节；从电力控制方面看，配电室中具有无功补偿柜，装有控制器和电容，能够控制电能的配送；从继电保护角度来说，对电能实时集中管理，保障配电安全和电能计量的正确性。
        老旧配电室存在一些安全隐患，如果不及时进行升级改造，将对企业、居民等用户的安全造成不利影响。如何对老旧配电室进行升级改造，排除老旧配电室中存在的隐患，成为越来越受关注的话题。
2 老旧配电室的升级改造思路
        老旧配电室改造中的大部分工作为配电室仪表的更换。另外还涉及到的工作包括数据采集线缆的铺设、仪表通讯线的连接以及后期的数据联调、通讯测试等。
        配电室的仪表更换：变配电室仪表低压计量采用的全部为机械电度表，无法提供电力参数测量和数据上传的功能，将仪表更换数据采集及开关量采集一体的多功能采集器通过集中监控屏系统完成所有该低压开关的采集工作和变压器运行参数的采集工作，同时对主进开关实现远程控制。
        配电室通讯管理机的调试：后期智能变配电管理系统的安装调试，需要在配电室配置通讯管理机来做数据采集用。首先把变配电室的通讯配置进行更改，仪表通讯总线接到通讯管理机上后，工程师进行数据库的建立和数据采集的调试。各分数据采集完成了就可以与系统进行数据联调。
        系统数据联调：智能变配电管理系统软件采用基于互联网的系统。整个项目采用分层分布式结构，对该项目的视频，电能质量，计量计费进行集中管理。这一部分需要进行多项工作：
        通讯管理机的通信测试、点对点的数据核对、监控系统的界面开发和数据库建立调试、遥测量和遥信量的核对、报警的配置等。
3 智能变配电管理系统的升级
        智能配电管理系统分为本地后台式和基于互联网的形式。本地后台系统采用*化的智能变配电管理系统软件，全中文界面，它采用模块化和智能化的设计理念，支持 WINDOWS 操作系统，拥有强大而卓越的实时数据库管理系统、完善的主操作界面、完善的系统维护界面和功能齐全的通信子系统。基于互联网的智能配电监控系统采用 B/S（浏览器 - 服务器）架构。
        设备数据通过通讯管理机上传到远程中转服务器中，中转服务器将数据进行归类整理后存储，通过程序分析数据后形成各种形式的数据报表和统计结果。用户只需链接互联网，打开浏览器登陆管理平台，即可查看所有监控的配电室运行状况、能耗消耗状况，通过各种维度查看电能数据和电量数据。在升级完成后，变配电管理系统需要达到以下功能要求。
负荷概况及系统图功能：通过使用电力系统的标准图形图像，实时显示现场设备的运行状态和各种测量值（电压、电流、功率因数、三相电压、电流不平衡率、现场环境监测数据等客户比较关心的数据可以放在页面上直观显示）； 显示高低压各回路断路器状态、接地刀闸状态（实际按遥信所接现场设备为准）；实时监视各个回路的各种测量值和相关保护信号、参数；分层次显示，拓展了系统信息监测的空间；实时记录并显示报警和故障信号；负荷概况可以整体查看厂区的用能情况、报警信息等。
        电能管理及报表功能：提供电量测量和管理报告，并可实时打印；实时显示、统计各回路各时段的电度值。实时显示、统计各回路每日、每月、每年的有功电度总值和无功电度总值；能自动准确的记录各种时刻的运行数据，实现自动记录功能，节省了人力，完全做到了省时、省力，并可以随时调用，更有利于提高了管理水平；通过报表功能记录和分析各回路的运行参数；提供丰富报表功能，各种监测数据通过报表的形式进行管理，分为监测数据日报表、月报表、年报表、以及综合报表等各种报表的形式；可按要求生成报表，报表数据自动添入；
曲线分析功能：记录各回路的用电情况，如监测电压、电流，如出现大用电量的时间段等功能；能很好地记录开关的负荷量，对出现故障时提供丰富的运行分析依据；可以调用日、月、年运行记录，根据运行记录可以很好的进行同期对比分析，并根据对比分析结合产量等因素，为节能提供一定的依据；系统实时采集各种测量值，同时把采集到的数据保存到历史数据库中；曲线功能可以对所有测量量进行统计和分析，包括大值、小值、平均值以及大值小值出现的时间等；通过曲线监视系统运行参数的变化趋势、分析用电情况。
        环境监控功能：可以对配件房、机房、库房等重点场所进行环境监控，可以监测室内温湿度参数、是否有浸水发生、烟感状态等，同时系统可以根据采集的温度参数自动进行风机或者空调的控制。
4 安科瑞配电室环境监控系统的介绍与选型
4.1简介
        安科瑞电气股份有限公司根据配电室实际情况，结合多年的变电站和配电室的运行管理经验，自主研发了安科瑞配电室综合监控系统，实现了智能开关柜运行监控、高压开关柜带电显示、电流电压等负载运行监控、母线测温监测、电缆测温监测、环境监测、有害气体监测、安防监控、采暖通风、门禁、灯光、风机、除湿机、空调控制等功能。实现动力环境各数据的检测与设备控制，实现动力环境优化，避免运行环境的失控导致配电设备运行故障，保证维护人员，延长设备使用寿命，减少配电室粗放式管理导致成本过高，同时实现配电动力环境的分布式远程管理。
4.2系统功能
4.2.1 通信管理
        安科瑞智能配电室综合监控系统可以完成对整个配电室范围内的通信设备进行管理、添加、删除、控制和数据的实时监测。
4.2.2实时监测
        安科瑞智能配电室综合监控系统人机界面友好，能够显示配电室设备的运行状态，实时监测配电室环境参数信息，如视频、温度、湿度、漏水/水浸、水位、有害气体和电参量等。实时显示有关故障、告警等信息。
4.2.3 数据查询
         在人机界面中，可以直接查看配电室个设备的运行数据。
4.2.4曲线查询
        在曲线查询界面，可以直接查看遥测参量曲线，包括温度、湿度、水位、有害气体、电压、电流等曲线。
4.2.5运行报表
        查询配电室内设备的运行数据报表，包括日报表、月报表、年报表和查询报表等。
4.2.6实时告警
        安科瑞智能配电室综合监控系统具有实时告警功能，系统能够对配电室温度、湿度、有害气体、设备故障或通信故障等事件发出告警。告警如右图所示：
4.2.7 历史事件查询
        安科瑞智能配电室综合监控系统能够对产生的所有事件记录进行存储和管理，方便用户对系统事件和进行历史追溯、查询统计、事故分析。
4.2.8 用户权限管理
        为保障系统稳定运行，设置了用户权限管理功能。通过用户权限管理能够防止未经授权的操作（如遥控的操作，数据库修改等）。可以定义不同级别用户的登录名、密码及操作权限，为系统运行、维护、管理提供可靠的保障。
4.2.9网络拓扑图
        安科瑞智能配电室综合监控系统支持实时监视接入系统的各设备的通信状态，能够完整的显示整个系统网络结构。可在线诊断设备通信状态，发生网络异常时能自动在界面上显示故障设备或元件及其故障部位。
4.2.10遥控操作
        安科瑞智能配电室综合监控系统可以对整个配电系统范围内的设备进行远程遥控操作。4.3Acrel-2000E/B配电室环境监控系统推荐配置选型



5 结语
        整体老旧配电站项目在本文的指导下，可以在用时不到十天，全部施工在部分停电的基础上完成。老旧配电室更新换代后，不仅满足无人值守要求，同时完全掌握了配电室各个电气数据，完全实现动态检修，延长设备使用寿命。也为节能减排和降低碳排放提供了可靠的数据。
 
参考文献：
[1]方旭豪，杨轶龙.配电网的安全运行[J].科技经济导刊 2019，27（06）
[2]安科瑞Acrel-2000EB配电室综合监控系统2020.04版
 
作者简介：
陈芳芳，女，安科瑞电气股份有限公司，主要从事配电室综合监控系统的研发与应用。