01 智能化配电运维平台

　　1.1概述

　　通过在中化低开关柜和街申柜关钧位苦部黑各类传感器、电力付表和保护滤置实时获取开关板由量，环培和报警信言息等运行数据。有效决传统开关相在安全、可靠，用能、管理方面的痛占轻松完成传统由低压开关析的数字化转型升级，开关柜智慧管理一步到位。

　　1.2 系统功能

　　1.2.1 数字化运维

　　通过给每个开关柜分配一个二维码，将此二维码与开关柜图号和设备清单、设备说明书绑定。通过APP扫码后即可获知开关柜详细信息，完成开关柜出厂信息的数字化。同时，将二维码与开关柜内的保护装置、监测装置绑定，通过智能网关采集设备运行数据并上传平台，实现APP扫码即可随时查看开关柜运行状态、历史曲线、故障记录，实现智能化运维;既可实现本地组态，亦可通过云平台集中监视;

　　1.2.2 状态监测

　　实时监测开关柜内开关状态、变压器运行状态、电气连接点(如母排接头、断路器梅花触头、电缆接头、低压柜框架断路器接头、抽屉出线接头)温度、各配电回路电力参数。亦可接入视频、水浸、烟感，温湿度、门磁等其他非电量传感器;

　　1.2.3 故障报警

　　当发生开关跳闸、过压、欠压、过流等事件时，系统将报警信息通过短信、APP、Email等方式推送，用户可随时接收报警信息;

　　1.2.4 电能质量分析

　　系统可对主要配电回路进行电能质量分析，包括各种稳态、瞬态数据，并进行暂态分析，对电能质量敏感负荷用户的用电行为进行动态跟踪，对存在电能质量风险的用户进行预警及告警;

　　1.2.5 能效分析

　　统计各配电回路小时、日、月、年用电数据，并进行同环比分析提供分时段电能及费用统计、需量阈值、实时需量、四象限电能、平均功率因数计算等功能;

　　1.2.6 用户报告

　　自汇总生成开关柜一段时间内的各种报警事件、运行参数，自动生成用户分析报告，协助客户即时发现隐患.并给出指导意见;

　　1.2.7 资产管理

　　记录开关柜内各种设备的规格型号、技术参数、生产厂家、投运日期等，并可根据设备维护保养周期。提醒用户更换或维护试验，实现设备的全生命周期管理;

　　1.2.8 工单管理

　　可通过系统编制巡检工单、消缺工单、抢修工单，并将任务下发到相关人员的手机上，记录执行过程，明确执行内容，通过手机拍照或视频发现的问题，所有过程规范合理且有据可查;

　　1.3 系统特 {MOD}

　　1.3.1 状态感知

　　通过安装综合保护装置、电能质量分析装置、多功能电力仪表、电气连接点测温装置以及各种环境传感器，感知开关柜运行状态;

　　1.3.2 随时获取

　　运行数据和报警信息可以通过浏览器、手机APP随时随地获取，简单方便，不遗漏重要报警信息;

　　1.3.3安全可靠

　　数据可通过硬件加密模块上传，且当网络中断时，可将数据保存在本地，网络恢复后实现断点续传，同时智能网关内置电容，实现失电报警;

　　1.3.4 兼容

　　系统不限制接入的产品品牌和型号，支持通过Modbus、645、103、104、OPC协议采集各品牌设备的数据，并可通过Modbus-TCP、104、61850、BACNet、MQTT等协议将数据转发给第三方系统或平台;

　　1.3.5 边缘计算

　　基于高性能ARM处理器开发的智能网关，支持通过RS485、网口、Lora等接口接入各类量测仪表和保护装置，在采集现场完成规约转换，并可实现本地存储、断点续传、联动控制、报警上传等边缘计算功能，大大减轻了服务器的数据处理压力，提高了事件响应速度;

　　1.3.6 3D仿真

　　通过为智能配电柜建立3D仿真模型，并将配电柜运行数据、告警信息、产品信息与3D模型绑定，更直观的查看运行数据，更准确的定位故障信息;

　　1.3.7 AI智能识别

　　通过Al智能摄像头，可主动识别异常行为并报警，包括未带安全帽、现场抽烟、小动物闯入等，当某个开关柜发生报警时，摄像头可自动转到指定位置，实现报警联动;

　　1.3.8 灵活组合

　　既可通过本地的监控系统实时监控各开关柜运行情况，也可通过统一的智能化配电运维平台对分散的开关柜进行集中统一监控和管理;

　　1.3.9 全生命周期管理

　　从开关柜及内部设备投入使用时就建立电子档案，实时监测运行状态，记录故障、检修、维护信息，结合上传的产品说明书、电气图，实现设备的全生命周期管理。

　　02 35kV开关柜

　　35kV室内变电站一般采用真空断路器、气体绝缘断路器等，常见开关柜柜型有KYN、XGN、ZX2、NxAirS等系列，可靠性高、一次接线方案丰富。研制的AM系列微机保护测控装置、APView电能质量在线监测装置和AEM智能网络仪表，ATE系列智能无线测温装置、ASD开关柜智能操控装置等，为用户变配申站新建、扩建、改建提供了完整的智能化解决方案。

　　2.1 系统结构

　　2.2 安装布置形式

　　2.2.1 新建项目

　　新建项目，微机保护装置、AEM电力仪表、ATE无线测温传感器、ASD开关柜综合测控装置等传感器和智能化装置常见安装布置形式有集中组屏和分散安装在35kV进、出线开关柜。

　　2.2.2 改扩建项目

　　35kV变电站改扩建项目，原设计采用的JYN、GBC、XGN柜型涉及一次、二次改造，可以按新建站对进行保护、测控、仪表选型。对于仅进行二次改造，宜优先考虑集中组屏方式，以降低现场设备开孔施工难度和时间∶如果受变电站平面布置的限制，可考虑采用分散安装到各对应间隔二次小室。对于原有的KYN、XGN系列、ZX2系列、或NxAirS等柜型，可根据原有的安装方式，考虑设备开孔安装。对于集中组屏可选择整体更新保护测控屏，对与分散安装可采用预制二次小表室门板更换，以及选用导轨安装的测控仪表。

　　2.3 产品选型

　　新建及扩建根据设计选用的KYN系列、XGN系列、ZX2系列、或NxAirS等柜型、一次方案号对应回路以及对保护、测量、电能质量、无线测温和智能化监控系统等方面具体功能和技术要求，主要产品选型参见下表2.3。

　　2.4 35kV一次系统图

　　03 10kV配电柜

　　3.1 10kV开关柜

　　常用的开关柜有KYN28A-12铝装移开式户内开关柜、XGN2-12箱型固定式户内开关柜和JYN2-12间隔型移开式户内开关柜，其中KYN28A-12采用ABB技术，是目前比较常用的10kV开关柜。

　　开关柜是一个电能量的分配装置，针对开关柜的监测和控制需要配置保护、测量和控制相关的装置来实现开关柜的智能化和数字化，从而能在各类系统软件上实现对开关柜的遥测、遥信、遥控等功能。

　　10kV开关柜一般包含进线柜、计量柜、PT柜、馈线柜、母联柜、电容柜、电动机柜、隔离柜等，10kV开关柜提供微机保护装置、电能质量监测装置、开关柜操控装置、多功能仪表、无线测温装置、弧光保护装置等等。

　　3.1.1网络结构

　　3.1.2 产品选型

　　主要产品选型参见下表3.1.2。

　　3.1.3 10kV一次系统图

　　3.2 环网柜

　　环网柜是一组高压开关设备装在金属柜体内或做成拼装间隔式环网供电单元的电气设备。其核心部分采用负荷

　　开关和熔断器，具有结构简单、体积小、价格低、可提高供电参数和性能以及供电安全等优点。

　　环网柜根据气箱结构分为共箱式与单元式;根据绝缘材料分为固体绝缘式、空气绝缘式与SF6气体绝缘式∶根据户内外分户内环网和户外环网。HXGN15A-12为箱型固定式金属封闭开关柜，一般采用真空负荷开关配合熔断器实现回路正常分断操作和短路故障熔断保护。

　　环网柜在长期运行中，由于各种客观原因造成环网柜在安装和投运后的过程中出现电缆搭接处故障、柜内环境温湿度异常等现象，从而对电网的可靠运行带来隐患。

　　3.2.1 网络结构

　　3.2.2 产品选型

　　针对上述情况。本解决方案利用微机保护装置、开关状态指示仪、电气节点无线测温传咸器、温湿度控制器等设备，实时采集环网柜电压、电流、柜内电缆接头温度、母线接头温度、柜内环境温湿度及开关设备运行状态，并能根据采集的电量或非电量状态控制环网柜断路器或负荷开关设备跳闸，尽可能缩小事故范围，为电网的可靠运行提供保障，主要产品选型参见下表3.2.2。

　　3.2.3 环网柜一次系统图

　　04 箱变

　　箱式变压器将传统变压器集中设计在箱式壳体中，具有体积小、重量轻、低噪声、低损耗、高可靠性，广泛应用于住宅小区、商业中心、轻站、机场、厂矿、企业、医院、学校等场所。

　　箱式变压器需要配置微机保护装置、多功能仪表、接点测温传感器，由于箱变放置在室外，建议监测箱变内温湿度、水浸、门禁和烟雾。发生异常时平台可以及时感知并报警。当湿度较大时需要自动开启加温通风除湿装置避免发生短路、闪络故障。此外箱变通常比较分散，数据可以通过光缆或4G上传至平台。

　　4.1 网络结构

　　4.2 产品选型

　　主要产品选型参见下表4.2。

　　4.3 箱变一次系统图

　　05 0.4kV配电柜

　　0.4kV的配申系统一般采用空气断路器、塑壳断路器、隔离开关、双申源转换开关等。堂见配由板有GCK、GCS.GGD、GCL、MNS、Blockset等系列.可靠性高、一次接线方案丰富。为用户0.4kV配电柜/箱新建、扩建、改建提供了完整的智能化解决方案。

　　5.1 0.4kV开关柜

　　0.4kV低压开关柜从结构上可以区分为抽屉式，如MNS、GCS、GCK、GCL等，以及固定式，如GGD等柜型，通过安装智能化监控设备并组网，可以实现配电室的智能化改造和运维。

　　5.1.1 网络结构

　　5.1.2 产品选型

　　a)新建项目

　　每台柜安装智能化监控设备，并在低压柜首配置一套智能配电柜，将各监控设备的数据统一上传至智能配电柜，实现本地监控，同时可以将数据转发至云平台或上层监控系统，实现监控中心集中管理，主要产品选型参见下表5.1.2a。

　　b)改造项目

　　每台柜原设备不变动，加装开口式互感器及导轨式多功能表，电机回路加装导轨式电机保护器与原热继由器配合使用，并在低压柜首配置一套智能配电柜，将各监控设备的数据统一上传至智能配电柜，实现本地监控，同时可以将数据转发至云平台或上层监控系统，实现监控中心集中管理，主要产品选型参见下表5.1.2b。

　　5.1.3 一次系统图

　　5.2 0.4kV二级配电柜(箱)

　　该层级开关柜主要是XL-21/31配电柜(箱)，包括二级配电柜、消防动力/应急指示及疏散类分配电柜、车间动力分配电柜。通过安装嵌入式或导轨式的智能计量装置、电气火灾监控装置、电机保护装置等产品，并组网上传相关数据，可实现电能集中管理、电气火灾监控和预警，电动机运行监测等功能。

　　5.2.1 二级配电柜

　　5.2.1.1 网络结构

　　5.2.1.2 产品选型

　　该类配电柜主要作为照明用电的电能分配柜，通过在进线侧加装电参量检测装置及电气火灾监控装置，实现电力参数及电能数据的管理、电气火灾的监测及预警。在照明出线回路加装智能照明控制元件， 可对受控回路进行定时、调光、场景变换等控制，主要产品选型见下表5.2.1.2。

　　5.2.1.3 一次系统图

　　5.2.2 消防动力/应急指示及疏散类配电柜

　　5.2.2.1 网络结构

　　5.2.2.2 产品选型

　　该类配电柜主要作为消防动力、应急指示及疏散类回路的电能分配柜，在进出线回路加装消防设备电源监控模块并将数据组网上传至监控系统，通过监控系统的实时数据监测和故障预警功能，可有效降低消防设备供电电源的故障发生率，确保消防设备的正常工作，为火灾情况下消防设备的正常运行、人员的疏散和营救提供保障。主要产品选型贝下表5.2.2.2。

　　5.2.2.3 一次系统图

　　5.2.3 动力配电柜

　　5.2.3.1 网络结构

　　5.2.3.2 产品选型

　　该类配电柜主要作为车间动力回路的电能分配柜，可以在进线回路加装电参量检测装置，在出线回路加装电动机保护器并将数据上传至电力监控系统，实现对供电电流、电压等电力参数. 对电动机运行过程中的过载、烤转，缺相、漏电等故障时时监测，主要产品选型见表5.2.3.2。

　　5.2.3.3 一次系统图

　　5.3 0.4kV区域配电箱

　　二次分配后的电能可能还要经过区域配电箱的第三次电能分配，区域配电箱就是3级配电了。区域配电箱按用途大致分为照明配电箱，作为区域照明配电，以及计量电表箱，内装计量表计(一般是多路)，作为单个回路、设备用电计量，兼有电能分配作用。

　　5.3.1 网络结构

　　5.3.2 产品选型

　　在该类配电箱中主要安装电能计量表计，可以是一表对应多回路的ADF400L系列多用户表计，也可以是一表对应一回路的DDSD系列计量表计，根据实际场合的使用需求配以相应的电能管理系统，可实现预付费或后付费功能，同时在进线侧安装电气火灾监控装置，方便电气火灾事故的监测和预警，主要产品选型见下表5.3.2。

　　5.3.3 一次系统图

　　5.4 0.4kV末端配电箱

　　0.4kV末端配电箱直接给室内照明、景观照明、送排风机、插座、排水泵等负荷供电，故障电弧探测器、 ASCP电气防火限流式保护器、DDS电能表系列产品为末端配电提供保护和监测、能源管控。

　　5.4.1 网络结构

　　5.4.2 产品选型

　　主要产品选型见下表5.4.2。

　　5.4.3 一次系统图

　　06 系统功能

　　公司提供从云平台软件到终端元器件的产品生态体系，主要解决方案包括变电所运维云平台、安全用电管理云平台、环保用电监管云平台、智慧消防云平台、能源管理云平台、工业企业能源管控平台、远程预付费云平台、餐饮油烟监管云平台、电动汽车/电瓶车充电桩收费管理云平台、电力监控/无线测温系统、电能质量治理系统、电气火灾监控系统、消防设备电源监控系统、防火门监控系统、应急照明和疏散指示系统、智能照明控制系统、医用隔离电源绝缘监测系统等，帮助用户实现能源智能化、可视化、精细化管理，提高用能效率和用能安全，为企业节能降耗和实现能源数字化建设提供数据服务。

　　6.1 变电站综合自动化系统

　　变电站综合自动化系统是变电站、配电所、开闭所开发的综合自动化监控系统，对用户配电网络和电气设备提供不间断的保护和监控，实现变配电设备运行状态实时监控，监视站所运行环境，完成事故告警、异常预警、事件记录，统计分析各回路用电数据、运行数据等，提高用户配电系统的自动化水平，实现供电的可靠性和安全性。

　　实时监控

　　实时监控35kV进出线各回路断路器、刀闸等运行状态及电压、电流、功率等运行参数，及时预警和事故报警。

　　历史事件查询

　　对遥信变位，保护动作、事故跳闸，以及电压、电流、功率、功率因数越限等事件记录进行存储和管理，方便用户对系统事件和报警进行历史追溯，查询统计、事故分析。

　　电能质量监测

　　对重要进出线回路电能质量进行持续性的监测，提供谐波频谱和数据表分析总谐波畸变率和各次含有率，帮助用户及时采取相应的措施，减少因谐波造成的危害发生。

　　遥控操作

　　对整个配电系统进出线回路及重要设备进行远程遥控和遥调操作，支持双席监护操模式。配合五防系统发送的闭锁、解锁信号，实现开关遥控操作的禁止、许可，确保系统操作的安全性。

　　电气接点温度无线监测

　　无线温度传感器、无线温度收发器实时监测母排、动触头、电缆接头处运行温度，温度异常、接点发热严重及时报警。

　　视频监控

　　实时监视变电站各区域的图像，支持拍照、录像、视频回放、云台控制、调整焦距等功能。

　　变电站环境监控

　　实时监测配电房环境温度、湿度、SF6、CO2、03等气体含量、漏水/水浸、烟雾、门禁等， 环境异常及时报警，并对通风、灯光、风机、除湿机、空调、排水泵的进行联动控制，调节环境，排除危险气体，提高设备运行的可靠性，保证维护人员安全。

　　6.2 电力运维云平台

　　变电所运维云平台是采用现代互联网通信技术、云计算、大数据等技术开发的变电所综合运维监控平台。云平台通过使用高算力边缘计算网关，将采集到的智能保护、仪表、传感器等数据进行统一化、标准化处理后。以有线/无线的网络传输形式、上传到云服务器统一存储。并通过平台实现配电房环境监控、电力数据监测、异常预警、事故报警、用能分析、资产全生命期管理、任务合理调度等功能，帮助用户监控变电站运行状态，提高开关设备维护检修效率，减少故障停电时间，保障电网稳定供电与设备安全运行。