【摘要】：隨著電力行業(yè)信息化的迅速發(fā)展，電力運維涉及的信息系統(tǒng)越來越多，為了保證電力系統(tǒng)運行的安全性與穩(wěn)定性，需要建立一套智能的、適應時代變化發(fā)展的運維管理系統(tǒng)。AcrelCloud-1000變電所運維云平臺運用互聯(lián)網(wǎng)和大數(shù)據(jù)技術，為電力運維公司和售配電公司提供變電所運維云平臺。該平臺采用B/S架構可在不同電腦端進行數(shù)據(jù)監(jiān)控，同時也可在手機APP端進行數(shù)據(jù)監(jiān)控。該系統(tǒng)可完整的實時監(jiān)視用戶配電系統(tǒng)的運行狀態(tài)和電量數(shù)據(jù)，為用戶提供更好的運維服務。平臺提供用戶概況、電力數(shù)據(jù)監(jiān)測、電能質(zhì)量分析、用電分析、日/月/年用能數(shù)據(jù)報表、異常事件報警和記錄、運行環(huán)境監(jiān)測、運維派單等功能，并支持多平臺、多終端數(shù)據(jù)訪問。

1 引言

電改的主題是“三放開一獨立三強化”：輸配以外的經(jīng)營性電價放開、售電業(yè)務放開、配電業(yè)務放開、公益性和調(diào)節(jié)性以外的發(fā)供電計劃放開，交易平臺要獨立。本次電改將有利于還原電力的商品屬性，實現(xiàn)電力交易市場化，從而激發(fā)電力企業(yè)的市場，塑造電力工業(yè)價值鏈，并將帶動售電、運維、用能管理、新能源接入等業(yè)務的發(fā)展。

安科瑞電氣股份有限公司AcrelCloud-1000變電所運維云平臺正是基于這樣的背景而研發(fā)，為電力運維公司和售配電公司提供與用戶變電所連接互動的平臺，便于運維和售電公司為用戶提供更好的服務。

2 項目概況

浙江固特成套設備有限公司針對其所負責運維服務用戶的配電工程進行變電所改造，并對其高低壓配電系統(tǒng)進行變電所遠程運維管理，實現(xiàn)對配電房電氣參數(shù)、開關狀態(tài)、變壓器溫度、視頻、煙感、溫濕度、門狀態(tài)24小時不間斷監(jiān)視，并可以通過APP系統(tǒng)進行實時預警。

系統(tǒng)采用AcrelCloud-1000變電所運維云平臺，運維平臺服務器采用租界阿里云服務器方式，軟件部署于云服務器，浙江固特成套設備有限公司以及其所服務的用戶通過客戶端電腦或者移動終端遠程登錄使用。每個用戶根據(jù)登錄賬號權限設置，可以實現(xiàn)不同區(qū)域、不同功能的區(qū)分;變電所現(xiàn)場設置數(shù)據(jù)采集箱，通過4G路由器發(fā)送到運維平臺服務器?，F(xiàn)場所有配電回路根據(jù)所負責運維用戶的性質(zhì)，配備多功能儀溫濕度檢測、門狀態(tài)監(jiān)測、視頻監(jiān)控等。

3 系統(tǒng)架構

AcrelCloud-1000變電所運維云平臺采用分層分布式結(jié)構進行設計，整體架構如下：

系統(tǒng)結(jié)構圖

如系統(tǒng)結(jié)構圖所示：運維云平臺包含站控管理層(運維軟件)及網(wǎng)絡通信層(變電所數(shù)據(jù)網(wǎng)關)，現(xiàn)場安裝多功能電力儀表及無線測溫系統(tǒng)。

網(wǎng)關安裝于現(xiàn)場數(shù)據(jù)采集箱，采用嵌入式系統(tǒng)，實時不間斷采集數(shù)據(jù)并現(xiàn)場存儲，進行協(xié)議轉(zhuǎn)換后按照約定協(xié)議壓縮上傳云平臺。網(wǎng)關可設置觸發(fā)式報警、觸發(fā)式主動上傳，具備斷點續(xù)傳功能。網(wǎng)關自帶內(nèi)存可存儲15天左右現(xiàn)場數(shù)據(jù)，網(wǎng)絡恢復后從斷點繼續(xù)上傳數(shù)據(jù)，保證數(shù)據(jù)不丟失。為節(jié)省流量，正常波動數(shù)據(jù)可選擇5分鐘間隔上傳，異常數(shù)據(jù)(變位、越限等)5秒內(nèi)上傳并推送短信和手機APP。

變配電室裝設一套智能網(wǎng)關，采集變電室智能設備的數(shù)據(jù)，經(jīng)過協(xié)議轉(zhuǎn)換、壓縮加密后定時上傳或觸發(fā)式上傳平臺，平臺可完成對變配電室內(nèi)所有智能設備完成數(shù)據(jù)交換，能實時監(jiān)測變電站內(nèi)變壓器、斷路器等重要運行設備的運行狀態(tài);實時監(jiān)測變配電室內(nèi)各回路的運行數(shù)據(jù)及環(huán)境溫度等數(shù)字量;通訊管理單元與廠內(nèi)局域網(wǎng)連接，把數(shù)據(jù)傳至數(shù)據(jù)中心。

系統(tǒng)可分為三層：即現(xiàn)場設備層、網(wǎng)絡通訊層和平臺管理層。

現(xiàn)場設備層：包含變電所安裝的多功能儀表、溫濕度監(jiān)測裝置、攝像頭、開關量采集裝置等。除攝像頭外，其它設備通過RS485總線接入現(xiàn)場智能網(wǎng)關RS485端口。

網(wǎng)絡通訊層：包含現(xiàn)場智能網(wǎng)關和交換機等設備。智能網(wǎng)關主動采集現(xiàn)場設備層設備的數(shù)據(jù)，并可進行規(guī)約轉(zhuǎn)換，數(shù)據(jù)存儲，并通過交換機把數(shù)據(jù)上傳至指定的服務器端口，網(wǎng)絡故障時數(shù)據(jù)可存儲在本地，待網(wǎng)絡恢復時從中斷的位置繼續(xù)上傳數(shù)據(jù)，保證服務器端數(shù)據(jù)不丟失。

ANet智能通信管理機系列是一款采用嵌入式硬件計算機平臺，具有多個下行通信接口及一個或者多個上行網(wǎng)絡接口，作為信息采集系統(tǒng)中采集終端與平臺系統(tǒng)間的橋梁，能夠根據(jù)不同的采集規(guī)約進行水表、氣表、電表、微機保護等設備終端的數(shù)據(jù)采集匯總，并使用相應的規(guī)約轉(zhuǎn)發(fā)現(xiàn)場設備的數(shù)據(jù)給平臺系統(tǒng)。

ANet智能通信管理機支持接收上級主站系統(tǒng)下達的命令，并轉(zhuǎn)發(fā)給目標區(qū)域內(nèi)的智能系列單元，完成對廠站內(nèi)各開關設備的分、合閘遠方控制或裝置的參數(shù)整定，實現(xiàn)遙控和遙調(diào)功能，以達到遠動輸出調(diào)度命令的目標。

ANet智能通信管理機作為自動化系統(tǒng)網(wǎng)絡與監(jiān)測設備之間的通信接口設備，提供規(guī)約轉(zhuǎn)換、透明轉(zhuǎn)發(fā)、數(shù)據(jù)加密壓縮、數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換、邊緣計算等多項功能。

ANet智能通信管理機實時多任務并行處理數(shù)據(jù)采集和數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)發(fā)，并可多鏈路上送平臺數(shù)據(jù)。通過專門的配置管理軟件，可為通道選擇各自不同的通信協(xié)議，并可通過更改配置文件來改變通信管理機所連接儀表設備的數(shù)量及數(shù)據(jù)信息，而不需更改軟件程序。

平臺管理層：包含應用服務器和數(shù)據(jù)庫服務器，若變電所數(shù)量小于30個則應用服務器和數(shù)據(jù)庫服務器可以合一配置。服務器具備固定IP地址，以接收各智能網(wǎng)關主動傳送過來的數(shù)據(jù)。

4 系統(tǒng)軟件模塊

平臺登錄界面

用瀏覽器打開云平臺鏈接、輸入賬戶名和權限密碼，進行登錄，防止未授權人員瀏覽有關信息。

平臺首頁

平臺首頁為變電所概況，包括變電所狀態(tài)、地圖導航和用能月報。變電所狀態(tài)包括：變電所概況、運行狀態(tài)、當日事件記錄、當日逐時用電曲線、用電概況。

地圖導航展示當前用戶所管理的變電所在地圖上位置等信息。

電力數(shù)據(jù)

電力監(jiān)測包括電力數(shù)據(jù)、變壓器監(jiān)測、運行報表、配電圖、電力值表、運行日報、平均功率因數(shù)監(jiān)視和統(tǒng)計頁面。

電力數(shù)據(jù)顯示選定變電所選定回路的電力數(shù)據(jù)和曲線，包括電流、相電壓、線電壓、頻率、功率因數(shù)、有功功率、無功功率、視在功率、電壓、電流不平衡度等參數(shù)，曲線顯示統(tǒng)計期內(nèi)大、小、平均值，并支持導出圖表;并支持支持逐日值統(tǒng)計，方便用戶通過用戶通過表格查詢數(shù)據(jù)。

電力數(shù)據(jù)顯示變電所各回路的電力數(shù)據(jù)和曲線，包括電流、相電壓、線電壓、頻率、功率因數(shù)、有功功率、無功功率、視在功率等參數(shù)，并可導出圖表。

電力運行報表

電力運行報表顯示各回路分時段的電力參數(shù)和電能的實時值，如下圖所示：

用電分析

用電分析包括用能報表、同比分析、環(huán)比分析、電能集抄、計量及線路損耗。

手機APP界面

手機APP主要顯示地圖導航、變電站概況、電力參數(shù)、視頻直播等。

事件記錄

方便運維人員查看分析設備如斷路器合分、門開門關、電流電壓越限告警、故障告警、短信志、平臺運行日志等記錄。

遙信事件

遙信事件展示遙信量的變化狀態(tài)，可查看該時間段內(nèi)的遙信事件，包含遙信事件發(fā)生的時間，儀表編號，儀表名稱，參數(shù)名稱，參數(shù)名稱，值，類型，描述等。(注：遙信事件功能需現(xiàn)場安裝有相關遙信監(jiān)控裝置，且可與網(wǎng)關通訊正常)

運維管理

運維管理包括任務管理、巡檢記錄、缺陷記錄三部分，其中任務管理可以完成任務的創(chuàng)建、發(fā)布、任務完成情況查詢;巡檢記錄是巡檢任務的執(zhí)行情況和執(zhí)行明細，缺陷記錄是消缺任務創(chuàng)建、發(fā)布、完成狀態(tài)情況查詢。

任務管理

任務管理頁面可以發(fā)布巡檢或消缺任務，查看巡檢或消缺任務的狀態(tài)和完成情況，可以點擊查看任務查看具體的巡檢信息。

5 前景展望

根據(jù)運維云平臺運行效果分析，AcrelCloud-1000變電所運維云平臺具備優(yōu)勢：

為電力運維公司提供變電所運維云平臺。該平臺作為連接運維單位和用電企業(yè)的紐帶，可以實時完整的監(jiān)視用戶配電系統(tǒng)的運行狀態(tài)和電量數(shù)據(jù)，省時省力，為用戶提供更好的運維服務。

通過手機APP、短信報警，讓用戶更及時的了解配電系統(tǒng)運行隱患和異常情況，保證系統(tǒng)運行安全和生產(chǎn)安全。

平臺提供用戶概況、電力數(shù)據(jù)監(jiān)測、電能質(zhì)量分析、用電分析、日/月/年用能數(shù)據(jù)報表、異常事件報警和記錄、運行環(huán)境監(jiān)測、運維派單等功能，并支持多平臺、多終端數(shù)據(jù)訪問。滿足客戶多方面需求。

集合了電力監(jiān)控，安全用電，能耗管理等系統(tǒng)的特點。不僅可以實時監(jiān)測變電所用電情況，同時具備能耗分析功能，監(jiān)測統(tǒng)計剩余電流和線纜溫度，環(huán)境監(jiān)測顯示當前環(huán)境狀況包括溫度、濕度、水浸、煙霧等。

6 結(jié)束語

AcrelCloud-1000變電所運維云平臺運用互聯(lián)網(wǎng)和大數(shù)據(jù)技術，提供實時完整的監(jiān)視用戶配電系統(tǒng)的運行狀態(tài)和電量數(shù)據(jù)，為用戶提供更便捷、更完整的運維服務。

審核編輯：湯梓紅