一、总体目标
  按照客户对10kV配电室智能化建设的要求,为进一步健全配电状态感知网络、提升感知能力,支撑对电力用户供配电设施高质量、高效率地进行运行维护,山东同天电子有限公司根据其技术优势、产品优势及实施经验制订本技术方案。
  (一)健全配电状态感知网络
  通过智能终端接入现有10kV配电室变压器温控仪、低压进出线开关柜监测仪表、无功补偿装置等设备信息,以及新增烟雾、温湿度、电缆测温、SF6气体、门禁、水浸、视频及低压感知终端等各类传感器,实现对配电侧各关键节点电气量、状态量、环境量状态全感知。
  (二)深化配网故障研判与快速配抢
  发挥智能终端边缘就地计算优势,应用低压感知终端(LTU)监测分支开关状态,实现对配电线路停电等故障类型研判及停电影响范围分析;主动派发抢修工单,并实现派单、接单、处置、回单、评价全流程管控,通过APP、短信或微信等渠道,将停电信息通知到用户和台区经理,提升故障抢修响应速度。
  (三)实现状态评价与主动检修
  通过配电网及低压设备的基础信息、故障历史情况及实时运行数据等进行综合分析,建立状态评价模型,实现状态在线评价。通过智能终端实时监测配电设备重过载、三相不平衡、功率因数不达标、电压越限、环境温湿度、电缆温度等异常工况监测,主动派发运检任务单,采取变压器调分接头、设备更换、用户调相等措施消除运行隐患,通过运维手段和工程手段协同配合治理,实现主动运检、超前服务。
  (四)推进配网可开放容量计算分析应用

  结合10kV线路及配变等设备可开放容量计算规则,开发部署可开放容量计算分析功能,并具备将计算结果同步至供电服务指挥系统、营销业务应用、95598业务支持系统的应用接口。 

  二、实施方案
  现场部署部分产品架构图如下: 

  3.1 电气设备监测子系统
  (1)监测内容
  开关柜诊断监测,实时在线监测低压400V进出线、无功补偿柜、电缆分支箱线、用户总表进户线电流、电压、导线温度监测;
  监测到线路停电事件或者温度过高信号,实时发送信息,并第一时间将信号发送到监控主机;
  提供历时曲线功能,监视线路负荷的变化,为线路扩容及提前预警线路超负荷运行提供数据依据。
  (2)监测实现
  方案一:配电室开关柜多功能仪表具备采集和通信功能,汇集多功能仪表485线给智能通信管理终端,再通过4G传输给主站系统。可实现采集线路的三相电压、三相电流等电气量数据。
  在低压进出线电缆触头安装无线测温传感器,通过LoRa传送给汇集单元,汇集单元通过485给智能通信管理终端,再通过4G传输给主站系统。
  方案二:配电室开关柜多功能仪表不具备采集和通信功能,在低压开关柜进线新增用能监测终端(ETU),在低压开关柜出线新增低压感知终端(LTU),感知终端采集电压、电流、温度等数据通过LoRa传送到用能监测终端,用能监测终端通过4G传输给主站系统。
  (3)监测界面 

  3.2 环境监控子系统
  为了解配电室内各个区间的实时环境数据,在配电站室的各个站室区间部署温湿度、烟感、水浸、有害气体等传感器。为了提高系统传输可靠性,以及现场布线的方便性,采用分布式设计,各传感器单元通过LoRa无线通信方式接入数据采集器,采集器通过485传输给智能通信管理终端,通信管理终端通过4G传输数据到主站系统,减少接线,便于实施。
  3.2.1 温湿度监测
  (1)监测内容
  实时准确的监测配电室内重要场所或者重要设备工作环境的温度、湿度;
  当温度或湿度超限告警,该项状态会变红色,同时产生报警信号,并第一时间将信号发送到监控主机;
  可通过动态的电子地图,实时监测处于不同空间位置的温湿度的真实值;
  实时曲线:通过动态曲线对配电室的温湿度的趋势进行估测,并且动态曲线可以打印;
  历史曲线:通过历史曲线记录配电室温湿度,可以查询历史曲线和历史数据。
  (2)监测实现
  实现说明:将温湿度传感器通过LoRa无线通信方式接入数据采集器,采集器通过485传输给智能通信管理终端,通信管理终端通过4G传输数据到主站系统。
  3.2.2 水浸监测
  (1)监测内容
  实时准确的监测配电室的空调下方、门、窗等易漏水的区域的水浸信息;
  可根据实际监测场所,设置告警的灵敏度;
  当水浸传感器发生告警,该项状态会变红色,同时产生报警信号,并第一时间将信号发送到监控主机;
  可通过动态的电子地图,实时监测漏水的位置。
  (2)监测实现
  实现说明:在配电室的空调下方或门、窗周围铺设漏水感应线,将感应线接到漏水传感器上,传感器通过无线LoRa传送给数据采集器。这样当漏水感应线检测到有水时,系统会立即报警并通知配电室管理人员。
  3.2.3 SF6监测
  (1)监测内容
  实时准确的监测配电室内的SF6含量;
  当SF6超限告警,该项状态会变红色,同时产生报警信号,并第一时间将信号发送到监控主机;
  可通过动态的电子地图,实时监测处于不同空间位置的SF6的真实值;
  实时曲线:通过动态曲线对SF6的趋势进行估测,并且动态曲线可以打印;
  历史曲线:通过历史曲线记录配电室的SF6信息,可以查询历史曲线和历史数据。
  (2)监测实现
  实现说明:将SF6传感器RS485信号,通过网线引出接到汇集单元主机的传感器接口上,设备可以设置地址码,在多个传感器之间用8芯网线串接,再与汇集单元主机的传感器接口连接,系统通过传感器不同的地址码来区别不同位置的传感器。
  3.2.4 电缆沟水位监测
  (1)监测内容
  实时准确的监测配电室电缆沟低洼处的水位值;
  当水位值超限告警,该项状态会变红色,同时产生报警信号,并第一时间将信号发送到监控主机;
  通过动态的电子地图,实时监测处于不同空间位置的水位值的真实值;
  实时曲线:通过动态曲线对站房水位值的趋势进行估测。
  (2)监测实现
  实现说明:将液位探头安装在电缆沟低洼处,液位探头将处理后的通讯信号通过网线引出接到监控主机的传感器接口上。在多个探头之间用8芯网线串接,再与监控主机的传感器接口连接。
  3.2.5 烟雾监测
  (1)监测内容
  实时监测配电室内烟雾的报警信号;
  当烟雾传感器发生告警,该项状态会变红色,同时产生报警信号,并第一时间将信号发送到监控主机;
  通过动态的电子地图,实时监测烟雾的报警位置;
  (2)监测实现
  实现说明:在天花板上布置烟雾传感器,通过无线通讯连接到站房数据采集器,当配电室内出现火警时,系统会立即报警,并第一时间将信号发送到监控主机。
  3.4.6 红外门禁监测
  (1)监测内容
  实时监测人员进入房间的报警;
  当红外传感器发生告警,该项状态会变红色,同时产生报警信号,并第一时间将信号发送到监控主机;
  通过动态的电子地图,实时监测红外传感器具体的报警位置。
  (2)监测实现
  实现说明:在配电室进入的门的斜对面安装红外传感器,再将红外传感器的输出信号接到站房监控主机。这样当红外监测到有人进入时,系统会立即报警。
  3.3 视频监测子系统
  (1)监测内容
  实时监视变/配电房图像,支持视频多画面浏览、录像回放、视频控制、设备联动于一体;
  实时存储、查看录像文件,录像时段也可以由用户自行设定,任意一路视频均可实现远程传输。
  (2)监测实现
  实现说明:采用网络型视频摄像机,接入到现场交换机上,视频数据通过网络方式发送到监控中心的NVR存储设备,监控平台通过网络获取视频摄像机或NVR的图像数据,并无缝嵌入到监控平台界面上,实现视频和动力环境监控系统在同一个平台同时监控。