智能配电网

智能系统

智能配电网管理系统沿袭云调度系统的SOA架构设计思路,以广西大学配电网为工业应用对象进行系统平台开发和部署。与传统基于集中式部署的配电网自动化系统相比,本系统在结构与部署方式上具有更高的灵活性,同时采用分布式架构的系统在备份和升级方面具有更明显的优势。此外,本系统架构内各应用功能模块松耦合,各模块通过不同的服务调用进行数据交互,系统服务可跨平台发布与引用;系统功能模块也可以通过浏览器跨平台访问和应用,用户无需在本地客户端安装任何软件即可使用本系统。本系统充分发挥了互联网快速便捷的优势,是互联网 应用的一个典型。系统界面如下所示:

本系统具备配电网传统的SCADA功能,包括采集配电网运行实时信息,有:模拟量,包括电压、电流、功率等;数字量,包括断路器开合位置、事故信号等;脉冲量,如脉冲电能量等。此外,系统根据采集的实时数据对配电网运行工况进行状态监视和控制,涉及:

1.配网实时监控:实现对配电网的实时监控和操作功能,功能包括:实时配电主网图、实时配电屏柜图、实时配电仪表显示;

2.实时数据库:对采集的实时数据进行管理与显示;

3.负荷曲线与报表:对配网运行数据进行图表和曲线显示,并可以查询系统历史运行数据;

4.实时报警:实时显示配网运行过程中的报警状态,并将报警状态分类显示,包括故障和开关变位信息等;

5.GIS显示:提供基于地图的配网直观信息显示,保证配网系统的直观可视性。

除了传统的SCADA功能之外,系统还提供与配电网运行相关的高级应用软件,支持配电网在线分析,为用户提供配网能耗统计和节能分析服务,涉及:

1.配网潮流计算:针对配网主网进行潮流计算;

2.短路计算:针对实时运行的配网主网选取短路类型、故障支路、指定支路和短路点位置进行短路计算,显示短路点电压;

3.配网重构:对配网网络进行拓扑分析,实时规划、调整结构,根据负荷变化来改变配网拓扑结构达到系统最优运行状态,运行更经济;

4.故障定位:判断配网运行线路及设备故障并快速定位故障;

5.电能计量与节能管理:统计配网各站、各屏柜供电量并进行配网能耗分析。

配电设备状态监测大数据平台以变配电设备为工程应用对象进行开发和部署,融合了智能电网、物联网、云计算、大数据分析等技术体系。云基于J2EE平台构建和开发,采用SOA架构的设计思路,在结构和部署方式上具有粗粒度、松耦合、易于扩展和维护等优势。采用GPRS无线网络进行数据采集和通信,可靠性高、实时性强、运营成本较低。应用部署于云端,用户只需接入互联网便可以访问云平台的所有功能,无需下载、安装、更新任何客户端软件,是一个典型的“互联网 电力物联网”应用。此外,云平台的设计可适应各类移动终端(电脑、智能手机、平板电脑等),移动端监测和管理更加灵活便捷。云平台的界面如图所示:

云平台具有丰富的功能模块,具备状态监测和数据分析等功能,用户可根据业务需求灵活定制自己的功能模块。主要功能模块包括:

(1)运行监测平台:实现实时数据采集和可视化管理。显示各设备的通信状态、运行参数、环境参数等,通过实时数据地图,可以在地图上选择设备进行监测;

(2)资产管理平台:实现设备全资产管理。生成运营设备电子档案、编制生产投运计划、安排设备并网测试等;

(3)运营管理平台:辅助运营商进行运营管理,建立电子营销合同、记录营销业绩、追踪行业动态等;

(4)能量管理平台:结合设备运行参数,分析电压质量、无功补偿、合理预测负荷、建立能效评估、实现节能减排等;

(5)故障检修平台:发布设备运行故障告警,编排审核检修小组,实现在线工单:申请-审核-检修-备案全记录等;

(6)报表管理平台:编辑和发布数据报表,按日-周-月-年形成多样化的报表等;

(7)大数据分析平台:结合设备运行参数,利用大数据分析法,建立适合的数据挖掘模型和算法,实现用电行为分析、投资预测、负荷聚类等高级功能;

(8)用户管理平台:建立管理账户、编辑用户权限等。

智能配电网作为智能电网建设的重要环节,面临着在发生相间短路或接地等线路故障时,如何快速、准确地定位故障区段的巨大难题。现有配网自动化、馈线自动化和传统故障定位技术存在投资大、需要停电施工、准确率低等一系列问题。

架空配电线路智能在线监测系统,克服了传统故障指示器的低准确率问题,尤其提升了小电流接地等复杂故障的识别能力。该系统方案包括线路监测装置(采集单元、汇集单元)和后台监测系统两大部分,通过线路监测装置部分对线路电流精确测量和高速录波,通过后台监测系统部分对故障类型进行精准识别和快速定位故障区段,从而缩短线路故障的响应和处理时间,提高供电可靠性,提高配电管理水平。

——采集单元

产品描述

架空配电线路智能在线监测系统是创新的配电线路在线监测产品,线路状态采集单元是该系统的核心传感单元,适用于6~35kV配电网架空线。该系统综合利用智能传感器技术、信号处理技术、人工智能技术和信息通信技术,高精度实时在线监测中压配电网线路电流、对地电场,在线路状态发生异常时触发高采样录波,根据录波数据可实现小电流接地系统接地故障准确定位、复杂故障过程回溯反演、线路异常状态提前预警,有效缩短线路故障恢复时间,变“被动报修”为“主动监控”,切实提升配电网运维水平。

关键特性

◆创新小电流(5A)自取电技术,实时在线稳定运行

◆先进电子式电流互感器,线路电流测量精度±1%

◆优化电场传感器设计,不受同杆架设多回线影响, 精准识别线路电压跌落与停电

◆智能触发线路电流、对地电场高速录波(4kHz),捕 获小电流接地故障瞬间暂态波形信号

◆高精度(±100μs)无线时间同步实现三相电流、对 地电场波形同步采集

◆低功耗无线双向通信,支持程序远程升级和维护

◆带电安装、拆卸,IP67防护等级

——汇集单元

产品描述

架空配电线路智能在线监测系统是创新的配电线路智能监测产品,汇集单元是该系统核心传感单元与系统主站交互的桥梁,借助短距无线和远程无线混合组网技术,使该系统具备通道监视、切换及故障报警能力,支持系统诊断、自愈以及通信中断恢复后数据续传功能。通过采用太阳能和免维护蓄电池主备供电的高可靠电源系统,保证系统稳定可靠,电力工作人员可对线路工况信息和故障信息实时监测。借助基于大数据的配网线路综合分析技术,智能化配电网线路状态监测系统可以对包括线路故障、线损、电能质量等线路状态进行分析,为优化配电网结构提供全面可靠的数据支撑。

关键特性

◆高可靠电源系统,太阳能和免维护蓄电池主备供电

◆短距无线和远程无线混合组网,实现主站与监测终 端间的实时双向交互

◆高精度(±100μs)三相无线时间同步

◆三相合成获取暂态零序电流、电场信号,实现接地 故障就地精准检测、定位

◆GPS高精度(1us)授时,获得精确绝对时标。具备通 道监视、故障报警、系统诊断和自愈功能

◆工业级设计,IP55防护等级,可远程无线维护和升 级,支持短信管理

 

——架空配电线路智能在线监测系统主站软件

架空配电线路智能在线监测系统主站软件(以下简称主站系统)是一个基于GIS的在线监控平台,可在线实时监测配电网线路的运行状况,对监测波形进行智能分析和识别,同时配合手机客户端,实现配电网的全面监控,大幅度提升电网整体的可靠性和运行效率。

本系统具有高度的拓展性和延伸性,可依据实际需求进行升级改造,形成一套高度集成的架空线路在线监测一 体化系统。

配电房智能在线监测系统是针对配电房监控盲区、事故管控等问题而提出的解决方案,为便于配电运维人员方便、安全、可靠、准确地对无人值守的配电房进行远程智能实时监控。 该系统不仅可以实现传统的电气监控功能,还可进行火灾、水浸、入侵等安全隐患监测,实现可视化运行和安全综合控制。配备有智能门禁、智能球机、红外感应、智能语音等传感设备,采用先进智能检测传感技术实现配电房视频监控、烟雾报警、防洪监测、远程灯光控制、语音对讲等综合监控功能,对配电房进行集中监控、统一管理。

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