安(ān)科(kē)瑞 陳(chén)聰(cōng)
安科瑞(ruì)電力改造監(jiān)控雲(yún)平台(tái)
【摘要】隨著現代自動(dòng)化(huà)技術和(hé)物聯網(wǎng)技術的(dí)發(fā)展，依(yī)托自動化數(shù)據采(cǎi)集和分(fēn)析(xī)技術(shù)，可減(jiǎn)少(shǎo)變(biàn)電所值(zhí)班(bān)運(yùn)行人員的需求，有助於減(jiǎn)少(shǎo)企(qǐ)業(yè)對10KV級(jí)變(biàn)電(diàn)所的運維成本(běn)。通過對原有人(rén)值(zhí)班變(biàn)電(diàn)所的(dí)數據(jù)采(cǎi)集(jí)係(xì)統(tǒng)和(hé)在綫(xiàn)監測係統的(dí)升(shēng)級，可以(yǐ)代替(tì)傳統人(rén)工對(duì)變電所進行24小(xiǎo)時(shí)的實時監(jiān)測，並(bìng)對(duì)異(yì)常故(gù)障(zhàng)進(jìn)行在綫(xiàn)報警(jǐng)提升供配(pèi)電係統的(dí)運(yùn)行安全和可靠性。本文基(jī)於此背景，對(duì)原人(rén)工值班(bān)變電所改造為(wéi)無(wú)人(rén)值(zhí)守變(biàn)電(diàn)所的可行(háng)性進行研究分析，其中對技術改造方案(àn)和(hé)經濟效益(yì)等(děng)進(jìn)行(háng)具體(tǐ)闡述。
【關鍵詞】無(wú)人值守(shǒu)；10KV；變(biàn)電(diàn)所
一(yī)，變電(diàn)所相關(guān)理論(lùn)基(jī)礎(chǔ)
1.變電(diàn)所概(gài)述(shù)
變(biàn)電(diàn)所(suǒ)是指在電力(lì)係統(tǒng)中(zhōng)對(duì)電能(néng)的(dí)電(diàn)壓(yā)和(hé)電流進行變(biàn)換(huàn)，集中(zhōng)和分配(pèi)的(dí)場所。變(biàn)電所按(àn)照運(yùn)行(háng)模式(shì)分為有(yǒu)人(rén)值(zhí)守(shǒu)變(biàn)電所和無人值(zhí)守(shǒu)變電(diàn)所(suǒ)。
原變電所(suǒ)運(yùn)行(háng)規(guī)範要(yào)求，在10KV及(jí)以上(shàng)帶(dài)高(gāo)壓(yā)變電(diàn)所至少(shǎo)有一人(rén)在崗(gǎng)24小(xiǎo)時值(zhí)班。而大(dà)型企業因用電(diàn)負(fù)荷(hé)較大，多數(shù)中(zhōng)大(dà)型(xíng)企，事業單位等均自行建(jiàn)設有10KV及以(yǐ)上變(biàn)電(diàn)所。
2.無(wú)人(rén)值(zhí)守變電(diàn)所概述(shù)
變(biàn)電所內(nèi)不設置(zhì)固(gù)定運(yùn)行，維護(hù)值班人員(yuán)，運(yùn)行監測主要由(yóu)遠程(chéng)控(kòng)製(zhì)端進行，設備采取定期巡(xún)視(shì)維(wéi)護的變(biàn)電所稱(chēng)為無人(rén)值守變電所(suǒ)。
3.無(wú)人值守變電所的標準(zhǔn)與特點
根(gēn)據(jù)國家電網公司頒布(bù)的(dí)《智(zhì)能變(biàn)電站(zhàn)技術(shù)導則(zé)》，智能變電(diàn)站是(shì)采用，可靠(kào)，集(jí)成(chéng)，低碳，環保(bǎo)的(dí)智(zhì)能設備。全站信息(xī)數字化，通信(xìn)平台(tái)網絡(luò)化，信息(xī)共享標(biāo)準化為(wéi)基本要(yào)求，自動完(wán)成(chéng)信息采集，測(cè)量，控製(zhì)，保護，計(jì)量和(hé)監測(cè)等基本功能。
二(èr)，無(wú)人值守變電(diàn)所(suǒ)項目建設分析
1.案列(liè)工廠(chǎng)變(biàn)電所運行(háng)現狀
為了(liǎo)了解企業級變電所運行現狀，在(zài)本(běn)地區根(gēn)據用電(diàn)量和企業性質(zhì)等(děng)綜(zōng)合(hé)分(fēn)析(xī)後(hòu)，按(àn)中位數原(yuán)則選(xuǎn)取(qǔ)大連市甘井子區某(mǒu)中(zhōng)等規(guī)模機械加(jiā)工(gōng)工(gōng)廠(chǎng)進行分(fēn)析。該(gāi)工(gōng)廠(chǎng)設有10KV總變(biàn)電所(suǒ)一(yī)座，為(wéi)整(zhěng)個廠(chǎng)區(qū)5個車(chē)間(jiān)，1棟辦(bàn)公(gōng)大樓，兩棟庫房供配電(diàn)。變(biàn)電所內設兩(liǎng)台容量為1250KVA幹式(shì)變(biàn)壓器(qì)。該(gāi)變電所建(jiàn)於2000年，2002年投(tóu)入(rù)運行已(yǐ)運(yùn)行18年。投入運行(háng)至(zhì)今(jīn)未進(jìn)行(háng)相應技術(shù)升級(jí)改(gǎi)造(zào)。變電(diàn)所內所(suǒ)有(yǒu)各種(zhǒng)電(diàn)氣(qì)設(shè)備，開關，監(jiān)控係統均(jūn)為上世紀(jì)末產品。電力數(shù)據(jù)采集(jí)係統使(shǐ)用(yòng)的為“電(diàn)力規約(yuē)-1"，該係統軟件已淘(táo)汰多年，現(xiàn)故(gù)障(zhàng)頻發(fā)復價值。
目(mù)前(qián)該變電所(suǒ)配(pèi)備專職(zhí)運行人員(yuán)6人，班(bān)組長(cháng)一人組(zǔ)員五(wǔ)人(rén)。兩(liǎng)人一(yī)班，一班(bān)24小時，實行上(shàng)一(yī)休二的(dí)排(pái)班(bān)製度。該班組(zǔ)負(fù)責變(biàn)電(diàn)所(suǒ)內(nèi)設(shè)備(bèi)日(rì)常管理(lǐ)運(yùn)行，設(shè)備狀(zhuàng)態(tài)監測，每日用(yòng)電量數據抄表記(jì)錄(lù)等工作(zuò)。
2.無人化必要性(xìng)和可(kě)行性分(fēn)析
2.1變電所(suǒ)無人(rén)化現(xiàn)狀
我國從(cóng)60年(nián)代開始對(duì)無(wú)人值守變電(diàn)所開始試(shì)點工(gōng)作，80年(nián)代開(kāi)始推廣(guǎng)，目前城(chéng)網和(hé)農網(wǎng)無人值守已經被廣泛(fàn)推廣運行。
目前(qián)國(guó)網供(gōng)電(diàn)公(gōng)司(sī)，采(cǎi)用多站(zhàn)集中(zhōng)管(guǎn)理方(fāng)式運(yùn)行(háng)。例(lì)如在某供(gōng)電區域(yù)內66KV高(gāo)壓站(zhàn)設置監控總(zǒng)站(zhàn)，下(xià)轄多個10KV變電所(suǒ)。10KV變電所站內(nèi)運(yùn)行(háng)數據通過自(zì)動(dòng)化(huà)儀表(biǎo)和監(jiān)視係(xì)統，遠程通信上傳(chuán)至(zhì)監控總站在(zài)綫監測。10KV配(pèi)電站均無人(rén)化(huà)管(guǎn)理，現場(cháng)管理和(hé)維(wéi)護由(yóu)各供電公司(sī)配電班負(fù)責定期(qī)巡(xún)視管理(lǐ)。
2.2可行(háng)性分析
從技(jì)術角度分析：多數企業(yè)級變電(diàn)所多為單(dān)體(tǐ)10KV變(biàn)電所，所以(yǐ)無(wú)法(fǎ)按(àn)照供電(diàn)公司設置(zhì)集中(zhōng)總站進行(háng)多(duō)級管(guǎn)理。且要(yào)達到(dào)變(biàn)電所(suǒ)無(wú)人(rén)化需(xū)要滿足(zú)遙控(kòng)，遙信(xìn)，遙測(cè)，遙視四(sì)遙功(gōng)能。在如今物聯網技(jì)術和(hé)自動化(huà)采集儀表(biǎo)技術(shù)的快速(sù)發展，可(kě)在底層(céng)采用(yòng)自動(dòng)化儀(yí)表采(cǎi)集(jí)相關運(yùn)行數據(jù)，通過現場(cháng)攝像(xiàng)頭采集現場(cháng)音(yīn)視頻數據(jù)，通(tōng)過(guò)通信(xìn)傳(chuán)輸層將(jiāng)數據上(shàng)傳(chuán)至雲端Web端(duān)或(huò)APP端對變電(diàn)所運行(háng)狀況(kuàng)進行(háng)遠程在(zài)綫監控(kòng)，同時(shí)在變(biàn)電所高(gāo)低也(yě)配(pèi)電(diàn)櫃(guì)內安(ān)裝(zhuāng)PLC的IO接口(kǒu)搭配(pèi)帶(dài)遙控塑(sù)殼(ké)斷路器(qì)實現遠程遙(yáo)控(kòng)。整體架構圖如下圖所示(shì)：
經(jīng)濟(jì)效(xiào)益(yì)角(jiǎo)度分(fēn)析：對企業(yè)而言(yán)無人值守直接(jiē)效益是可以減少現場運行(háng)人員的配(pèi)置數量，降低(dī)工(gōng)廠為此(cǐ)付出的(dí)人工成(chéng)本和潛(qián)在的(dí)管(guǎn)理(lǐ)成(chéng)本，在縮減人工(gōng)成本支出(chū)的同時提(tí)高(gāo)勞動生產率(shuài)。
原有人值(zhí)守(shǒu)變(biàn)電(diàn)所(suǒ)改造(zào)為無(wú)人(rén)值(zhí)守變電所後(hòu)，通(tōng)過(guò)的自動化儀(yí)表，因數據(jù)采(cǎi)集記(jì)錄能力提(tí)升實時(shí)采(cǎi)集，且數據采集(jí)也更(gēng)為全麵(miàn)。豐富(fù)詳(xiáng)實(shí)的數(shù)據結合(hé)數據分析技(jì)術(shù)，將采集數據(jù)可視(shì)化後可為(wéi)工廠的(dí)生產成本考(kǎo)核提供(gōng)有(yǒu)力的數據支(zhī)撐。尤(yóu)其(qí)在成本(běn)管理(lǐ)，節(jié)能管理等方(fāng)麵有(yǒu)助於(yú)工(gōng)廠降低成(chéng)本，同時(shí)有助於(yú)為(wéi)工廠的(dí)數(shù)字(zì)化轉型做好(hǎo)基礎支撐(chēng)。
3.項目建(jiàn)設成本(běn)和(hé)收益
為能夠更(gēng)進一(yī)步(bù)對企業(yè)級10KV變電所改造(zào)為(wéi)無(wú)人(rén)值(zhí)守模式的(dí)投(tóu)資(zī)合理性分(fēn)析(xī)，決策風(fēng)險控製和(hé)效(xiào)益評估提供(gōng)可靠依據和直觀的(dí)數據(jù)對比(bǐ)。以前(qián)後對比(bǐ)法(fǎ)為(wéi)基(jī)礎(chǔ)，采(cǎi)用全壽(shòu)命周期成本理(lǐ)論(lùn)，分析該項目全(quán)壽命成本結(jié)構。
目(mù)前(qián)該(gāi)變(biàn)電(diàn)所6人(rén)運行班(bān)組(zǔ)，2019年度發放工(gōng)資及其保險福利(lì)等(děng)綜(zōng)合成本(běn)費(fèi)用近(jìn)60萬元(yuán)。暫不(bù)考(kǎo)慮工人工(gōng)資(zī)增長及其因(yīn)素(sù)造成的(dí)成本上(shàng)升(shēng)，後(hòu)續均(jūn)固定按(àn)照(zhào)2019年(nián)度(dù)綜(zōng)合(hé)成(chéng)本計(jì)算。根(gēn)據目前(qián)社會主流(liú)配(pèi)電係統發展情況(kuàng)和(hé)自動(dòng)化技(jì)術(shù)的迭(dié)代速度綜(zōng)合考慮，暫(zàn)對改(gǎi)造後(hòu)的無(wú)人(rén)值守係統經濟(jì)壽(shòu)命按(àn)照20年(nián)估算。結合(hé)市(shì)場調(tiáo)研情況(kuàng)，該所無人化改(gǎi)造預計經費(fèi)需(xū)要57萬元(yuán)。
壽命(mìng)周期(qī)內經(jīng)濟效益分(fēn)析(xī)表：
綜(zōng)上(shàng)所述(shù)，該工(gōng)廠對(duì)變電(diàn)所進行無(wú)人化改(gǎi)造(zào)後(hòu)按(àn)照20年(nián)經濟壽命周(zhōu)期(qī)計算(suàn)，無(wú)人值守(shǒu)方(fāng)案(àn)可為該(gāi)工廠(chǎng)節約成本(běn)1212-64=1148萬元。
三(sān)，無(wú)人(rén)值守變電(diàn)所(suǒ)建設(shè)管理工(gōng)作(zuò)分析
1.項目(mù)建設標準化管(guǎn)理
在建設(shè)過程(chéng)中需(xū)依(yī)據國家(jiā)和(hé)電力行業(yè)相關標準，在建(jiàn)設(shè)過(guò)程中應遵循DL5009.3-1997《電(diàn)力建(jiàn)設安(ān)全規程(變電(diàn)所部(bù)分(fēn))》，GB/T30155-2013《智(zhì)能變電站技(jì)術(shù)導則》，DL\T550《地區電網調(tiáo)度自動化管(guǎn)理(lǐ)規(guī)範(fàn)》等相關(guān)標準(zhǔn)。在(zài)儀(yí)表和(hé)設備(bèi)選型上優先選擇，技(jì)術(shù)，通用(yòng)性強(qiáng)，運(yùn)行穩(wěn)定的品(pǐn)牌。
2.無(wú)人(rén)值守運(yùn)行製度(dù)管理(lǐ)
建成後主要(yào)參(cān)照(zhào)《國(guó)家電(diàn)網公(gōng)司無人值守變電站(zhàn)運(yùn)維(wéi)管理規(guī)定》，《遼寧省35KV以下電力(lì)用(yòng)戶(hù)變電(diàn)所運行(háng)管理標(biāo)準》，GB∕T37136-《電力(lì)用戶供配(pèi)電(diàn)設施(shī)運行(háng)維護(hù)規(guī)範》為主要(yào)參考依據，並結合(hé)工廠(chǎng)內(nèi)部人員組(zǔ)織架構情(qíng)況編(biān)製(zhì)無人(rén)值(zhí)守變電(diàn)所(suǒ)運(yùn)維管理(lǐ)規定(dìng)。取(qǔ)消(xiāo)專職運(yùn)維崗位後，可考(kǎo)慮(lǜ)由相(xiāng)關專業技術人員或維(wéi)護人員(yuán)兼(jiān)職負(fù)責(zé)變電所(suǒ)遠(yuǎn)程(chéng)在(zài)綫監(jiān)控。結合(hé)上(shàng)述(shù)規範要求，對無(wú)人值守變(biàn)電所進(jìn)行(háng)定(dìng)期巡(xún)視。並根(gēn)據(jù)設(shè)備(bèi)壽(shòu)命和(hé)保養周期(qī)，開(kāi)展(zhǎn)定期巡(xún)檢(jiǎn)維保(bǎo)工(gōng)作。
四，安(ān)科(kē)瑞變電所電(diàn)力運(yùn)維雲平台介紹(shào)
1.雲平(píng)台架(jià)構
我司(sī)的運維平台綜合運(yùn)用綜合(hé)保護裝置(zhì)，多(duō)功能(néng)電(diàn)力儀表，母排(pái)及(jí)綫(xiàn)纜(lǎn)測溫裝置，變壓器(qì)溫(wēn)控儀(yí)，視(shì)頻攝像頭(tóu)，水(shuǐ)浸煙霧，溫(wēn)濕(shī)度，門(mén)磁等(děng)多(duō)種(zhǒng)傳(chuán)感器統(tǒng)一(yī)接(jiē)入(rù)變電所現場的(dí)邊緣(yuán)計(jì)算(suàn)網關(guān)，經邊緣計(jì)算網關將(jiāng)數據(jù)封裝，壓(yā)縮，加密(mì)後(hòu)上傳至(zhì)雲(yún)平台。實時集中監測所有(yǒu)變(biàn)電所用(yòng)電情況，統(tǒng)一(yī)調(tiáo)度運(yùn)維巡檢(jiǎn)安(ān)排(pái)，綫(xiàn)上綫(xiàn)下(xià)聯動；實現(xiàn)用戶(hù)側(cè)變配電所(suǒ)的24小時(shí)無(wú)人值守(shǒu)，監測各配(pèi)電(diàn)回路(lù)運(yùn)行(háng)狀(zhuàng)態，即(jí)時定(dìng)位故障，降低(dī)安全風險。通(tōng)過手機(jī)APP下發運維(wéi)任務(wù)到(dào)人(rén)員手(shǒu)機上(shàng)，並通過GPS跟蹤(zōng)運(yùn)維執行(háng)過(guò)程。將(jiāng)企(qǐ)業(yè)集團(tuán)/高等院校內(nèi)廣泛分布的(dí)變電所集(jí)中統一(yī)管理(lǐ)，提高運維(wéi)效率(shuài)，提高(gāo)故(gù)障響應(yīng)速度，即(jí)時發(fā)現運行(háng)缺(quē)陷(xiàn)並(bìng)做消缺(quē)處理。為(wéi)售(shòu)電企業提供電(diàn)能(néng)集抄服(fú)務(wù)，即(jí)時(shí)掌握用戶用電量情(qíng)況，避免偏差考核；響應泛(fàn)在電力(lì)物(wù)聯(lián)網(wǎng)的(dí)政策，增加客戶(hù)粘性(xìng)，為後期(qī)的增值服務開展做準(zhǔn)備。
2.平(píng)台功(gōng)能
3.平台配(pèi)置(zhì)方案
4.平台(tái)價值(zhí)
為(wéi)電(diàn)力運維(wéi)企(qǐ)業(yè)提供(gōng)綫上運(yùn)維服(fú)務(wù)平(píng)台(tái)，實時集(jí)中監測(cè)所有(yǒu)變(biàn)電所用電(diàn)情況，統一(yī)調(tiáo)度運維巡(xún)檢安排(pái)，綫(xiàn)上綫(xiàn)下聯(lián)動(dòng)。
將企業集團/高(gāo)等院校內(nèi)廣(guǎng)泛分布(bù)的變電(diàn)所(suǒ)集(jí)中(zhōng)統(tǒng)一管(guǎn)理(lǐ)，提高運維效率，提(tí)高故障(zhàng)響應速度；
響應泛在電(diàn)力物聯網的政(zhèng)策，增加客戶(hù)粘(nián)性(xìng)，為後期的(dí)增(zēng)值服務開展(zhǎn)做準(zhǔn)備(bèi)；
為售電(diàn)企(qǐ)業(yè)提(tí)供(gōng)電(diàn)能集抄服(fú)務，即時掌(zhǎng)握(wò)用(yòng)戶(hù)用電量情況，避免(miǎn)偏差(chà)考核；
安(ān)科瑞(ruì)電(diàn)力改造(zào)監控雲(yún)平(píng)台(tái)
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