浅谈配电室环境智能监控系统在六安配网建设中的应用

关键词：配电室；环境；实时监测；远程控制
0引言
        随着城市的发展和进步，对配网的供电可靠性要求越来越高。配网配电室作为供电系统中的重要电力设施，要求具有高安全性和可靠性。配电室内由大量配变和开关设备等组成，在生产实际中，由于诸多因素的影响，室内运行环境——温湿度、SF。气体浓度等缺乏有效监管，如果室内运行环境长期不达标将严重危及开关设备的可靠运行和运维人员的安全。保证良好的运行环境，提高配电室运行可靠性，确保人身和设备安全具有重要意义。
1六安配网配电室管理现状
        根据10kV配网相关建设，六安地区配网配电室均要求配备空调、排风机，对处于地下或其他潮湿环境的要求加装除湿机、水泵，以保证室内温度、湿度和sF。气体浓度等符合安全可靠运行标准。同时，每月对开闭所、配电室开展定期巡视，掌握设备运行情况和运行环境参数。
        但是，由于配网点多面广，配网运维检修任务重，每月开展定期巡视的时间有限，平均每月每个配电室巡视到位仅一次有余，很难实时掌握各个开闭配电室的运行情况，运行环境监控措施不到位。
        鉴于此，本文提出建立一套运行环境智能监控系统，使得配电室的运行环境能够24小时全天实时监控，并实现运行环境远程控制。
2运行环境智能监控系统可行性分析
        首先，建立智能监控系统可以实现运行环境实时在线监控，可远程控制配电房内空调等设备，及时调整各项环境参数，能够很好地达到期望值；其次，六安城区各个配电室内空调、排风机、除湿机和水泵等各种环境控制设备齐全；另外，各个配电室电力通讯光纤均同步建设，通讯光纤均已敷设至各个配电室，通讯网络硬件基础较好。建立环境智能监控系统具有较强的可行性，并决定选取龙湖山庄配电室试点建设。
3运行环境智能监控系统建设
3.1确定系统功能
        结合生产实际要求系统应具备功能如图1所示。

图1智能监控系统功能需求
        (1)在同一个监控界面上，实现环境温度、环境湿度等所有环境数据实时远程监控功能。
        (2)系统可以实现灯光、水泵、空调等设备的开关状态监控。
        (3)环境参量超标自动告警及自动排障功能。在监控中心对环境参量超过预设值时发出视听告警，在平台的图形展示界面或者电子地图界面上闪烁显示，以及通过语音、短信方式自动通知值班维护人员，并自动将排障资料打印／存档。
        (4)监控模式可以选择列表监控和电子地图监控两种模式，方便故障配电房定位。
        (5)链路检测功能。系统通过监测设置，实时监控辅助主机以及通信线路，自动诊断设备及链路故障，并实时显示在界面上，确保实时监测系统工况。
3.2确定系统建设方案
        如图2所示，环境监控系统采用分布式和模块化架构，运行环境监控系统分为站端设备和软件系统两部分。

图2环境智能监控系统架构
        (1)站端设备方案
        站端设备以一个配电室为一个模块单元，在配电室内加装温湿度、液位、漏水以及SF。气体浓度等传感器，加装空调、水泵、排风机等设备的开关状态监测模块和控制模块。
每个配电室以一台辅助控制主机(物联网智能网关)为核心，接入温度、湿度、液位和SF。气体浓度等环境传感器，通过状态监测和控制模块实现空调、除湿机、水泵以及排风机的开关状态监测和远程控制等功能。
        (2)软件系统方案
        整个软件架构由管理服务器、通信服务器、wEB服务端和客户端等组成。软件系统采用分层、分区的分布式结构，在配电运检工区建立监控平台，通过客户端或者浏览器的方式进行实时监控。
        系统软件实时监测配电室的温度、湿度等各类环境数据的变化，当环境参量超过预设值时在平台的图形展示界面和电子地图界面上闪烁显示，同时发出视听告警，通过语音、短信方式自动通知值班维护人员，值班人员可以远程操作配电室的空调、照明、除湿器、风扇及水泵系统。
4运行环境智能监控系统实施效果
        自环境智能监控系统在龙湖山庄配电室试点建设以来，实现了配电室运行环境24小时实时监控和远程控制调节，大大保证了配电室内设备运行的可靠性和安全性以及现场运维检修人员的安全性，获得了巨大的安全效益，达到了系统建设之初的期望值。同时，配电室运行可靠性和安全性的提高，降低了设备故障率，减少了运维检修工作量，带来了经济效益。另外，可靠性的提高提升了服务水平，带来了良好的社会效益。
5安科瑞Acrel-2000E/B配电室综合监控系统介绍及选型
5.1产品简介
        配电室综合监控是整个电能管理系统中的一个重要环节。目前，配电室一般都采取无人值守，定时巡查制度，这样既浪费人力物力也无法做到对配电室的环境和安全实时监控。而配电室的环境稳定可靠对变压器等设备的正常运行至关重要。
        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，保证维护人员安全，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。
5.2应用场所
        变电所、配电室、机房、箱变。

 
5.3系统模块
        配电室综合监控系统以智能控制为核心，通过物联网技术的集成应用，实现配电室内环境的全天状态监视和智能控制。以网络通信为核心，完成站端视频、环境数据以及安全防范等数据的采集和监控。

 
        系统把环境、视频、通风、照明、安全防范、消防、一次设备辅助监控等所有监控量在系统主界面上进行一体化显示和控制，避免各系统孤立显示和控制。系统监控可提供视频监控和图表监控两种监控模式。

 
5.4系统功能
5.4.1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。

 
5.4.2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。

 
5.4.3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。

 
5.4.4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。

 
5.4.5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。

5.4.6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。告警方式如右图所示：

 
5.4.7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。

 
5.4.8用户权限管理
        为保障系统安全稳定运行，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、管理提供可靠的安全保障。

 
5.4.9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。
5.4.10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。

5.5Acrel-2000E/B配电室综合监控选型配置表


6结论

        配电室环境监测系统实现了配电室运行环境参量24小时实时监测和远程控制，保证了室内设备的安全可靠运行，同时也保证了现场运检工作人员的安全，带来了良好的安全效益、经济效益和社会效益。系统试点建设取得了阶段性的成果，下一步将在整个市区巩固推广。

参考文献：
[1]余曙江.开闭所内部运行环境监测与控制技术应用研究[J].电气应用，2012，31(21).
[2]谢正勇.六安配网配电室环境智能监控系统建设探索与实践.
[3]安科瑞Acrel-2000EB配电室综合监控系统.2020.04月版.
[4]安科瑞企业微电网设计与应用手册.2020.06月版.
 
作者简介：王蒙蒙，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。