第一部分智能配电能效运维系统解决方案

一、背景

目前，商业建筑和工业园区是用电大户，能耗较高。 同时，配电室的电气运维通常采用传统的人工巡检方式进行。 不能及时发现房间电器设备异常情况。 即使在装有综合自动化系统的配电室，由于测量设备监测范围的限制，也无法对开关柜和变压器运行过程中的安全隐患进行预警和干预。

随着传感器技术和现代信息技术的发展，智能配电能效运维系统综合监控配电室用电设备、能耗计量采集和用电环境，利用大数据、云计算和互联网技术为室内设备提供远程智能监控服务，通过对设备运行状态和电力负荷的实时监控，实现设备的“数字化、网络化、智能化”管理和维护。

2、目标要求

为此提出以下要求：

n 目前采用传统运维模式，处理能力不强，希望整体智能托管；

n 维修电工技术水平不足，希望有更专业的维修队伍支持；

n 希望通过物联网+云计算手段提升企业电力安全运营整体水平；

n 对电费有严格的考核，希望通过能源系统进行控制；

n 预防设备故障和用电事故，希望提高设备的安全性和可靠性；

n 目前维护成本较高，希望降低；

n 用户多，希望增加集电系统，实现电费平衡；

n 对停电困难的设备和区域提供不间断检测手段；

三、标准与规范

1 GB 2423.10-89 电工电子产品基本环境试验规程

2 GB 26860-2011 电气安全工作规程

3 GB 31989-2015 高压电力用户安全规范

4 GL/T 596-2005 电气设备预防性试验规程

5 GB 50150 电气设备安装工程电气设备交接试验标准

6 DL/T 860 变电站通信网络及系统

四、项目建设方案

本运维项目根据现有条件，在高压配电室和低压配电室各安装一个能源在线测控站。 内部测量及运行状态、高压计量柜用电量、环网柜投切状态、低压柜计量及断路器状态、电容器柜计量及电容器投切状态等。加温在低压柜内增加烟雾探测功能，在配电室增加温度、湿度、浸水等环境监测。 在线测控站将数据发送至电力运维能效云平台。

运维系统采用站云一体化平台架构，将电力用户所属高低压变电站的实时运行参数和状态传输至云数据平台。 用户通过WEB或手机APP访问变电站内数据，数据平台同步导入电力安全运行管理流程和操作规范，及时预警变电站内设备运行异常，结合现场服务或技术支持。 -电力用户值班人员和区域线下服务人员。 实现变电站无人值守或少值守，实现配电运行实时监控、运行数据分析、故障信息报警提示，最终实现安全可靠、集中监控、定期巡检、现场缺陷处置、事故发生电力智能运维管理模式的检修、定期预防性测试。

1、10KV开关站智能化改造具体内容如下：

l 高压多路进线电能参数及开关状态数据采集；

l 高压各出线电能参数及开关状态数据采集；

l 采集各高压回路继电保护装置的数据；

l 开关站环境参数的数据采集和采集；

2、低压配电室智能化改造具体内容包括：

l 采集高压主进线电能参数及开关状态；

l 采集变压器主出线电能参数及开关状态；

l 采集各低压出线电能参数及开关状态；

l 无功补偿控制器数据采集；

l 变压器温控装置数据采集；

l 采集配电室环境参数；

l 根据现场实际情况更换或安装监控仪表、电流互感器；

3、通讯方式选择：

l 在配电变电室，能源信息基站与配电柜内各种电力监控仪表通讯优先采用RS485接线方式，条件不允许采用无线方式；

l 能源信息基站与配电站房云平台的上行通信方式优先接入企业内部局域网。 如果条件不允许，则使用4G无线公网。

4. 收集和监测的数据指标：

l 电力参数：有功功率、有功功率、无功功率、无功功率、峰谷功率等；

l 电力参数：相电压、线电压、相电流、线电流、有功功率、无功功率、需量、功率因数、频率等；

l 电能质量参数：谐波电压（2-32次）、谐波电流（2-32次）、三相不平衡度、电压偏差、频率偏差、中性点电流等；

l 异常用电事件主要包括：过流、过压、短路、失压、缺相、跳闸、温升、掉电等。

l 配电室环境参数：温度、湿度等；

五、系统结构图：

电力运维平台系统架构

电力运维平台系统架构

QT600能源在线测控站结构图

能源在线测控站结构图

6、配电设备清单：

5、智能运维模式

改造后，变电站采用线上线下相结合的运维方式：

1.在线服务

n 用电量在线监测：24小时实时在线监测变电站各开关状态，电流、电压、功率、频率、功率值等遥信遥测信息，用户可了解变电站用电量情况随时随地，各种设备的运行状态一目了然。

n 异常用电预警及报警：预警用电过程中过载、变压器温度、电缆头温度或其他仪表故障、变压器故障、接线盒故障及端子故障等，异常时及时报警故障发生后及时处理。

n 自动抄表：自动统计用电量，支路电量计量，自定义时间间隔，理清用电结构； 分核算，理清成本构成，计算能耗指标，识别能耗水平。

n 电能质量监测：对电网各项电能质量指标进行在线监测和统计分析，包括：电流、电压、频率、功率因数、三电和单电以及各种谐波和不平衡因素。

n 用电环境监控：对变电站内各种设备进行视频监控，设置水浸、烟感探测系统，确保变电站发生水灾、火灾和人为入侵时及时做出反应。

n 能耗分析、节能决策：对用户用电量进行统计，通过数据挖掘和分析，定位能耗重点，提供切实可行的节能决策。

n 统计报表：根据用户在用电过程中的关注点，进行定制化的报表统计和生成，为用户提供第一手的统计数据和决策依据。

n WEB浏览、APP：随时随地通过WEB和APP连接互联网访问变电站数据，第一时间了解变电站异常情况。

n 其他定制服务：可根据用户需求提供其他专属定制在线服务。

2、线下服务

l 日常运行监控由公司巡检部门24小时监控监管，配电室无人值守或少数人员值守。

l 根据电力用户现场要求，公司运检部门通过电力公司按要求负责高压站、低压配电室的综合巡检、开关运行、维护保养和全面消毒等工作编制《配电室识别缺电、现场管理、事件响应等规范化月度检修作业计划》，应急​​抢修工作由就近电力服务站实施，应急响应时间30分钟。

l 配电室配备运维值班组，管理周边所有配电室。 有3支专职人员以白班、轮班方式进行维修工作。 巡检维护负责开关所、变电站的综合巡检、投切操作、检修、一般缺陷排除、现场管理、事故处理等工作。日常缺陷处理、事故抢救、检测等工作在上级单位的支持和配合下完成。我们公司的线下服务运营团队。

l 运检部门配备红外成像仪、超声波/地波局部放电设备、电能质量测试仪等尖端设备，定期对高低压设施进行带电状态巡检，确保缺陷成功率检测率达95%以上，有效预防和预判，防止事故发生。

l 运检部门根据现场部署的物联网实时预警分析判断、日常巡检、带电状态检测等，发现设备运行过程中的缺陷，提出排除建议及时发现缺陷，并在征得电力用户同意后及时修复和排除缺陷，保持设备设施良好运行状态，变被动抢修为主动维护。

l 清洁电气设备绝缘表面的污垢并检查损坏和裂纹的迹象，清除仪表上的灰尘和异物，紧固电气连接点，检查仪表零件是否缺失，并为客户提供评估和清理检查后的一段时间内排除建议。 清洁检查每年进行1-2次。

l 平台提供7*24小时停电抢修服务，监控中心根据故障现场分析进行判断，并采取隔离处理措施。 系统通知就近抢修队进行抢修施工和设备更换，恢复送电。 针对用户配电房设备的易损件，抢修平台共享仓库，确保备件储备。

l 根据客户设备状况，运检部门可进行：微机保护预防性试验、直流屏预防性试验、高低压配电室整体预防性试验，根据发现的问题查找隐患在试验中，为电力用户提供设备改造方案。

第二部分智能能效运维系统功能一、系统需求一、需求分析

为满足配电室监控系统的要求，实现对供电室的全方位监控，使相关人员响应、采取措施，对相关设备进行集中监控、集中维护、集中管理。 监控系统设计遵循以下原则：

标准化

整个监控系统的设计符合国家或国际标准。 系统软硬件采用标准化设计，提供开放接口，可与不同供应商的设备和软件系统互联互通。

稳定

能源数据采集器采用嵌入式实时Linux操作系统和专用硬件结构，性能稳定可靠，保证了系统的整体稳定性，特别适合在环境复杂、可靠性要求高的环境中运行。 WEB系统平台采用J2EE行业专业级开发框架，满足大数据采集、大容量数据存储、高并发数据访问的需求。

经济

系统开发运行平台采用当今最常见的各种操作系统和开发工具，充分利用我们在其他监控领域成功应用的中间件和模块，大大降低了系统平台的投资，具有极高的性价比.

进步

基于组态软件的设计理念，以通用平台解决能源数据采集、现场SCADA监控、云平台数据分析、手机App运维管理。 四维一体化解决方案，推动电力智能化。

可扩展性

整个系统具有进一步扩展功能的能力，能很好地适应现代智能化管控的需要。 保证用户能够有效地开发和使用系统，为以后的发展提供良好的环境。 可以充分利用和保护现有的网络资源能耗运维管理系统，为当前和未来的扩展； 平台服务器具有扩展和堆叠能力，便于不同级别中心的集成和扩展。 系统必须具备强大的监控点和存储空间扩展能力。

实用性

依托实时数据库，实现多用户多屏实时监控、远程控制，可接入各种报警设备，充分满足用户的监控需求。

安全

平台监控系统的安全性是管理中的关键问题之一。 安全分为数据安全和信息安全。 以上三个方面有如下要求：

数据安全：数据多级分布式存储，数据不易损坏。 数据的AES加密机制，保证数据在网络传输过程中的安全，不被拦截、篡改、使用；

信息安全：所有配置信息、管理信息、日志信息均存储在中央数据库中，信息集中管理；

分级授权：对下级管理员的应用功能和访问范围进行授权。 下属管理员对所属机构内操作员的应用功能和访问范围进行授权和管理。

二、建设目标

该系统可帮助电力部门实现配电室无人值守或少值守，实现配电运行实时监控、运行数据分析、故障信息告警提示，逐步推进电力监控自动化、集中化和智能。

二、系统结构介绍 1、系统结构

系统采用三层高可用结构，既能完成终端层数据采集，又能完成现场数据采集，并可将数据发送至云平台。

2. 数据采集结构

数据采集​​结构由三层模型组成，可以利用第二层或第三层实现数据采集和上传，即设备数据采集层、现场数据监控层和云服务数据层。

体系结构

3. WEB平台结构

WEB系统结构分为数据感知层、通信服务层、数据处理层和数据展示层。

WEB平台结构

三、平台系统功能 1、平台功能列表

四、平台指标及接口 1、性能指标

Ø 响应时间：百万级数据，平均页面响应时间

Ø 吞吐量：每秒请求的事务数为150；

Ø 并发用户数：并发用户数

随着信息化的发展，传统的插入式预付费电表越来越难以满足水电使用智能化管理的需求。 如今，物联网技术的发展为水表、电表的发展插上了翅膀。 各种智能水表、电表产品应运而生。 wifi电表、nb-lot智能电表、nb-lot水表、grps智能电表等产品开始涌入市场。

为了给各大社区选择更好的厂家，我们走访了全国各地的水表厂家。 在浙江的中国电器，我们遇到了极具创新精神的制造商“浙江拓强电器有限公司”。 为什么说这家公司创新强？ 原来，这家公司早在几年前就已经布局了智能水电表产品和物联网抄表系统平台，而且在几年前就已经领先于大多数公司。

拓强钱总：我们在提升产品质量的同时，也在不断的考虑未来，未来用户的需求，未来行业的发展，思考未来几年哪些产品会有新的市场。 因此，我们与各大科研机构保持着密切的交流与合作。 同时了解发达国家的产品和产业现状，以便发现机会。 每一款产品的问世都是经过大量的市场调研，确保产品的市场需求。

拓强的产品线已经存在，WIFI预付费电表、自助充值终端、无线采集器、无线控制电表、手机充值APP、远程预付费水表等产品，以及新成立的遥控电机保护器和液晶显示墙壁开关也在开发中，将在未来2个月左右与大家见面。

钱总认为，企业只有不断创新，生产出有科技含量的新产品，才能在未来取得优势地位。 我们不会对柯达和诺基亚反应迟钝。 我们敢于尝试能耗管理系统用的水表电表，我们不怕失败，失败一次，我们会再试一次。 是我们企业顽强拼搏的精神，才有了我们明天的优势。

未来，企业的方向将是开发更多的智能家居。 希望拓强能为大家做更多的事情，让大家用更少的钱买到更好的智能家居产品。 我们希望我们能成为智能水表，智能家居中的小米，低价格，高品质。

现公司主营业务集中在远传抄表系统，从智能电表到远传抄表系统，所有软硬件均自主设计开发。 远程抄表系统目前实现的功能包括：远程抄表、远程充值、短信通知、余额短信报警、远程电价变动、定时抄表、用电报表及充值财务报表下载等产品。 该系统一经推出，就受到了各个社区的欢迎和使用。

有个客户张先生，在工业园区上班，把厂房租给一些小厂。 在使用拓强的远程预付费电表和系统之前，张先生每次收电费都是个大问题。 “我们的租户用电量很大，每一层楼都是一个小工厂。 稍微多一点的工厂，每个月的电费都在十万多。 我们付不起预付款。 当我们去收它的时候，它就像一个讨债的人。 今天老板说不行，明天就说财务没钱了。”这样的情况让他很苦恼。

使用远程预付费电表系统后，不仅解决了计费问题，还大大减少了与租户的矛盾。 “以前我们抄表收费的时候，很多人会有疑惑，说表跑的快，电价高了怎么办？现在更换了拓强远传预付费电表，就清楚了在手机APP上看他们厂里的电表用了多少电，还剩多少电。每个租户在手机APP上每笔充值账单都有记录，在系统查询中可以看到，真的很方便，智能方便。

未来，我们仍将保持现在的拼搏精神和进取精神，不断完善和优化现有产品。 公司紧跟时代发展，努力做一个优秀的新技术企业，做一个企业对社会的责任。 .返回搜狐查看更多