第一章概述

1.1 前言

供電公司配電房配電房由於數量較多、分布較廣等原因，具有分散、地理環境情況變化多端、覆蓋面廣、用戶眾多，容易受用戶增容和城市建設影響等特點。配電房的監控對配電自動化管理、線損分析、負荷預測、電力需求管理具有重大意義。

傳統的解決方案就是分別安裝環網櫃、開關櫃、變壓器等監測設置，以及報警、視頻以及環境監控等系統等，但是這些系統具有如下問題：

1. 很多裝置沒有聯網，只是在本地監測和控制；
2. 聯網的各系統之間獨立運行，形成監控“孤島”現象，無法有效的進行管理，也達不到安全管理的效果。
3. 目前配電站內所有門鎖都採用機械鎖，也就是說隨便配一把鑰匙可將各設備室的門全部打開，從而存在很大的安全隱患，一方面，外來人員用借到的鑰匙就可隨心所欲開啟任何房門，也無法記錄開啟時間，這不僅可能出現物品被盜，甚至可能開錯設備室的門而誤入帶電間隔，出現人員傷亡的事故。另方面，當鑰匙丟失了時，更是存在前面所述的安全隱患。
4. 目前配電站的巡視都是通過手工記錄的方式進行，會出現代簽、統計費時費力，無法做到實時監控和管理。
5. 多系統並存不但增加了投資成本，後期的維護成本也大大增加，並且多個廠家的設備同時運行，也會產生扯皮現象，浪費業主的時間和精力。

1.2 簡介

電科恆鈦根據配電房實際情況，結合多年的變電站和配電房的運行管理的經驗，採用Tip3000核心技術平台和HT500系列智能監控終端，實現了智能環網櫃DTU運行監控、高壓開關櫃帶電顯示、電流電壓等負載運行監控、母線測溫檢測，電纜測溫監控、環境監控、安防監控、采暖通風、燈光、風機、除濕機控制等功能，並可以通過增加設備擴展智能門禁、SF6、02、H2S,O3等有害氣體在線監測等功能。實現動力環境各數據的檢測與設備控制，實現動力環境最優化，避免運行環境的失控導致配電設備運行故障，保証維護人員安全，延長設備使用壽命，減少配電房粗放式管理導致成本過高，同樣實現配電動力環境的分布式遠程管理。

智能變配電環境綜合監控系統採用物聯網和大數據處理等技術，以技術手段對配電網的站房、電纜溝井、路邊環網櫃箱等電力設備和資產的運行狀態在線監測，從而有效提升配電網的運行可靠性。其中，通過技術手段實現對站房內的變壓器、高低壓開關櫃、電纜溝及站房的環境參數、站房安全等要素，進行在線監測或巡檢。通過技術手段對路邊環網箱櫃的運行環境參數和安全狀態等要素，進行在線監測或巡檢。通過技術手段對敷設在地下電纜溝內的中低壓電纜的運行狀態和環境參數，以及電纜工井蓋板的安全狀態，進行在線監測或巡檢。當監控平台的專家系統和數據處理系統分析，發現相關監測參數和狀態出現異常時，發出預警或報警，並可遠程遙控處理相關事件。

 

第二章 系統總體設計

2.1系統總體結構

根據《配電房管理制度》、《配電房操作規程》以及《電力安全生產條例》等文件精神，結合我公司實際應用案例，採用分布式和模塊化架構，把智能變配電環境綜合監控系統分為站端設備和軟件系統兩部分。

站端設備以HT510智能配電房一體化監控裝置為核心，能夠接入開關櫃、環網櫃、變壓器傳感器或智能設備，溫濕度等環境傳感器，在線式紅外母線溫度傳感器，電纜無線測溫設備，SF6和O2傳感器，H2S傳感器以及O3傳感器。對射/紅外等安防設備、消防主機設備，一路門禁、8-24路燈光/空調以及風機的控制等功能。並可以通過擴展實現圖像抓拍、SF6洩露報警、消防報警等功能。

 

2.2 系統功能設計

• 1、變壓器測溫：使用測溫模塊，對變壓器接觸點進行溫度採集，用於變電站。
• 2、開關櫃測溫：監測進出的母線、接觸點的溫度信息，高溫異常自動報警。
• 3、配電櫃監測：監測配電櫃各項電力參量，分析電力運行狀態，找出電力不穩定的情況。
• 4、溫濕度監控：採集各個設備運行環境的溫度、濕度，並顯示出來。
• 5、視頻監控：實時視頻監控圖像、畫面回放、警報聯動抓拍等功能。
• 6、風機控制：遠程啟動/關閉，加強通風質量、提高散熱能力。
• 7、氣體監測：實時監測六氟化硫、臭氧等類型的氣體有無洩漏，以便發出預警。
• 8、安全監控：接入電子圍欄、人體紅外感應裝置，實現入侵警報。
• 9、水位監測：安裝水位傳感器，監測水位上漲情況。
• 10、水泵控制：與水位傳感器聯動，一鍵開/關，進行排水操作。
• 11、門禁管理：人員管理、權限分配、開門方式、出入記錄、遠程開門。
• 12、空調監控：與溫濕度聯動，進行控溫、調濕。
• 13、燈光控制：遠程控制變電站、配電室的燈光設備，減少因忘記關燈造成的電力消耗。
• 14、消防監測：煙霧、明火等火災信息，增強火災應急處理效率。
• 15、漏水監測：對重點區域進行漏水監測，防止水浸破坏電力系統。
• 16、加濕器/除濕機：監測其運行狀態，支持遠程聯動，防控高溫、潮濕的環境。

 

2.3 網絡拓扑設計

目前，對於配電房/配電房監控系統通常有以下幾種傳輸方式：

已有以太網的配電房：每個配電房主機需要一個RJ45網口和一個IP地址即可。

• 僅有2M光纖接口：配置一台2M--以太網橋，通過光電轉換，提供以太網接口。
• 沒有以太網和光纖的配電房：可以選擇如下兩種方式：
• 就近租用電信運營商的以太網或者光纖：適合於小區內運營商網絡連接較為方便的地方。

1. 租用電信運營商的無線網絡：採用3G、4G路由器接入的方式，可以使用公網或者組成VPN專網。本方案需要向運營商繳納網絡使用費用和購買VPN服務器。

  總之，通過各種技術手段，配備以太網為最優化和成本最低的傳輸方式。

 

第三章 方案概述

3.1技術目標

本項目結合目前**供電公司的配電房管理現狀，運用智能化環境與安防綜合監控技術，對配電房內外環境與安防監控進行技術研究，探索配電房動態環境與安防監控系統的可行性。

1. 為智能電網的信息化、自動化、互動化提供技術基礎

智能化配電房應該能夠實現站內全部設施的自動化、信息化、數字化，並通過有效的數據整合收集體系，將數據上傳至統計分析系統，為運行管理工作提供技術支持和決策依據。

2.及時發現異常，減少事故發生

對環境與安防綜合監控技術研究，可以掌握配電房動態的環境與安防數據，可及時發現配電房環境異常並及時處理，減少了因配電房環境造成的停電事故的發生；

對在線式紅外母線測溫技術的研究，以及對電纜溫度無線測溫技術的研究。解決不需要接觸母線就能測出母線溫度的問題，通過無線通訊技術實現電纜溫度的檢測。實時掌握母線和電纜溫度，起到故障預警的作用。

對腐蝕電纜的臭氧O3氣體檢測，預防電纜被腐蝕；對開關室SF6和O2檢測，實時檢測洩漏情況，保証人員安全。電纜溝內H2S氣體檢測，實時掌握電纜溝內有毒氣體H2S的濃度，保障電纜溝施工人員生命安全。

無人泵機啟停，降低人工巡視頻率

對地下漏水檢測以及水泵聯動技術的研究，可以實現無人泵機啟停，可降低人工巡視的頻率；

1. 改良施工模式，保護所內環境

對傳感網技術的研究，可減少配電房內開槽布線的施工方式，對於保護配電房內環境以及減少事故發生几率起到關鍵性作用；

1. 主動視頻監控，及時處理入侵破坏行為

對主動視頻分析技術的應用，可實現對配電房內外環境的主動視頻監控，及時處理對配電房的入侵、破坏行為。

3.2實施範圍

本系統可廣氾應用在市級、縣級供電公司所管轄的具備信息通訊條件的配電房（配電房）的運行管理上，為配電房的運維管理提供一個統一的、集中的智能環境與安全綜合監控平台。

3.2.1一期建設

  主要針對2個配電房一個配電房的試點應用，建設如下所示的基本內容

1. 建設1套智能環境與安全綜合監控系統主站平台；

 

系統具有以下幾個特點：

1、配置靈活，可根據項目的實際情況進行功能選擇，拿到與項目適配度高的解決方案

2、支持多種協議，包括IEC61850規約、電力B接口，可以與電力部門的平台進行無縫對接，方便進行統一規劃、調度

3、提供CS/BS平台，定製化登錄界面，操作簡單。只需要通過電子地圖，就可以同時對分散在各地的變電站進行集中監控，大大地提高了監管效率

 

 

應用場景

適用於樞紐變電站、終端變電站、升壓變電站、降壓變電站、電力變電站、工礦變電站、鐵路變電站、110kV、66kV、35kV、10kV、6.3kV等電壓等級的變電站、變電所、箱式變電站。

 

 

取得的成效

輔助監控智能運維繫統建成后，將現在的運維技術 由人工式向智能化轉變，以提升運維工作集約化、精細化、自動化管理，輔助監控智能運維繫統 應帶來以下價值：

(1)提高系統有效使用率

關注核心業務，由被動管理變主動管理，及時發現 故障、加快系統維修過程，從而提高系統有 效使用率，提高投資收益率。

(2)減少責任風險

減少中斷時間，降低由於輔助監控設備維護不及時而導致的事故監控不及時、管控不到位等問題。

(3)節約人力投入

依靠設備對監控系統自動進行狀態監測及故障分析，大大節約運維部門在輔助監控系統運維管理方面的人員投入。