智能化配電柜解決方案有哪些

簡婷

安科瑞電氣股份有限公司，上海 嘉定 201801

1 智能化配電運維平臺

1.1概述

      通過在中低壓開關柜和配電柜關鍵位置部署各類傳感器、電力儀表和保護裝置，實時獲取開關柜電量，環境和報警信息等運行數據。解決傳統開關柜在安全、可靠，用能、管理方面的痛點。輕松完成傳統中低壓開關柜的數字化轉型升級，開關柜智慧管理一步到位。

1.2 系統功能

1.2.1 數字化運維

      通過給每個開關柜分配一個二維碼，將此二維碼與開關柜圖號和設備清單、設備說明書綁定。通過APP掃碼后即可獲知開關柜詳細信息，完成開關柜出廠信息的數字化。同時，將二維碼與開關柜內的保護裝置、監測裝置綁定，通過智能網關采集設備運行數據并上傳平臺，實現APP掃碼即可隨時查看開關柜運行狀態、歷史曲線、故障記錄，實現智能化運維；既可實現本地組態，亦可通過云平臺集中監視；

1.2.2 狀態監測

      實時監測開關柜內開關狀態、變壓器運行狀態、電氣連接點（如母排接頭、斷路器梅花觸頭、電纜接頭、低壓柜框架斷路器接頭、抽屜出線接頭）溫度、各配電回路電力參數；亦可接入視頻、水浸、煙感，溫濕度、門磁等其他非電量傳感器；

1.2.3 故障報警

      當發生開關跳閘、過壓、欠壓、過流等事件時，系統將報警信息通過短信、APP等方式推送，用戶可隨時接收報警信息；

1.2.4 電能質量分析

      系統可對主要配電回路進行電能質量分析，包括各種穩態、瞬態數據，并進行暫態分析，對電能質量敏感負荷用戶的用電行為進行動態跟蹤，對存在電能質量風險的用戶進行預警及告警；

1.2.5 能效分析

      統計各配電回路小時、日、月、年用電數據，并進行同環比分析提供分時段電能及費用統計、需量閾值、實時需量、四象限電能、平均功率因數計算等功能；

1.2.6 用戶報告

      自匯總生成開關柜一段時間內的各種報警事件、運行參數，自動生成用戶分析報告，協助客戶即時發現隱患.并給出指導意見;；

1.2.7 資產管理

      記錄開關柜內各種設備的規格型號、技術參數、生產廠家、投運日期等，并可根據設備維護保養周期。提醒用戶更換或維護試驗，實現設備的全生命周期管理；

1.2.8 工單管理

      可通過系統編制巡檢工單、消缺工單、搶修工單，并將任務下發到相關人員的手機上，記錄執行過程，明確執行內容，通過手機拍照或視頻發現的問題，所有過程規范合理且有據可查；

1.3 系統特色

1.3.1 狀態感知

      通過安裝綜合保護裝置、電能質量分析裝置、多功能電力儀表、電氣連接點測溫裝置以及各種環境傳感器，感知開關柜運行狀態；

1.3.2 隨時獲取

      運行數據和報警信息可以通過瀏覽器、手機APP隨時隨地獲取，簡單方便，不遺漏重要報警信息；

1.3.3安全可靠

      數據可通過硬件加密模塊上傳，且當網絡中斷時，可將數據保存在本地，網絡恢復后實現斷點續傳，同時智能網關內置電容，實現失電報警；

1.3.4 兼容

      系統不限制接入的產品品牌和型號，支持通過Modbus、645、103、104、OPC協議采集各品牌設備的數據，并可通過Modbus-TCP、104、61850、BACNet、MQTT等協議將數據轉發給三方系統或平臺；

1.3.5 邊緣計算

      基于高性能ARM處理器開發的智能網關，支持通過RS485、網口、Lora等接口接入各類量測儀表和保護裝置，在采集現場完成規約轉換，并可實現本地存儲、斷點續傳、聯動控制、報警上傳等邊緣計算功能，大大減輕了服務器的數據處理壓力，提高了事件響應速度；

1.3.6 3D仿真

      通過為智能配電柜建立3D仿真模型，并將配電柜運行數據、告警信息、產品信息與3D模型綁定，更直觀的查看運行數據，更準確的定位故障信息

1.3.7 AI智能識別

      通過Al智能攝像頭，可主動識別異常行為并報警，包括未帶安全帽、現場抽煙、小動物闖入等，當某個開關柜發生報警時，攝像頭可自動轉到位置，實現報警聯動；

1.3.8 靈活組合

      既可通過本地的監控系統實時監控各開關柜運行情況，也可通過統一的智能化配電運維平臺對分散的開關柜進行集中統一監控和管理；

1.3.9 全生命周期管理

      從開關柜及內部設備投入使用時就建立電子檔案，實時監測運行狀態，記錄故障、檢修、維護信息，結合上傳的產品說明書、電氣圖，實現設備的全生命周期管理。

2 35kV開關柜

      35kV室內變電站一般采用真空斷路器、氣體絕緣斷路器等，常見開關柜柜型有KYN、XGN、ZX2、NxAirS等系列，可靠性高、一次接線方案豐富。安科瑞電氣研制的AM系列微機保護測控裝置、APView電能質量在線監測裝置和AEM智能網絡儀表，ATE系列智能無線測溫裝置、ASD開關柜智能操控裝置等，為用戶變配電站新建、擴建、改建提供了完整的智能化解決方案。

2.1 系統結構

2.2 安裝布置形式

2.2.1 新建項目

      新建項目，AM微機保護裝置、AEM電力儀表、ATE無線測溫傳感器、ASD開關柜綜合測控裝置等傳感器和智能化裝置常見安裝布置形式有集中組屏和分散安裝在35kV進、出線開關柜。

2.2.2 改擴建項目

      35kV變電站改擴建項目，原設計采用的JYN、GBC、XGN柜型涉及一次、二次改造，可以按新建站對進行保護、測控、儀表選型。對于僅進行二次改造，宜優先考慮集中組屏方式，以降低現場設備開孔施工難度和時間∶如果受變電站平面布置的限制，可考慮采用分散安裝到各對應間隔二次小室。對于原有的KYN、XGN系列、ZX2系列、或NxAirS等柜型，可根據原有的安裝方式，考慮設備開孔安裝。對于集中組屏可選擇整體更新保護測控屏，對與分散安裝可采用預制二次小表室門板更換，以及選用導軌安裝的測控儀表。

2.3 產品選型

      新建及擴建根據設計選用的KYN系列、XGN系列、ZX2系列、或NxAirS等柜型、一次方案號對應回路以及對保護、測量、電能質量、無線測溫和智能化監控系統等方面具體功能和技術要求，主要產品選型參見下表2.3。

2.4 35kV一次系統圖

作者簡介：簡婷，女，本科，現就職于安科瑞電氣股份有限公司，主要研究方向為建筑能耗監測系統。