浅谈智能配电房电力运维平台的开发与应用

安科瑞华楠

摘要：近年来，我国对电能的需求不断增加，智能电网建设越来越多。为实现对智能配电房设备运行状态的实时监测、态势觉察和态势可视化集中显示，基于智能配电房传感器和配电自动化站所终端单元（DTU）的测量信号，开发出一种中低压智能配电房态势觉察平台，可以实时监测并显示10kv开关状态、接地刀闸状态、电压、电流、电缆头温度、配电房环境等智能配电房遥信遥测数据。该平台融合配电自动化、智能配电房监测等多系统实时数据，设计简洁、成本低廉，有助于运维人员快速了解配电房状态，实现操作、运维、巡视的智能化和可视化，同时也预留了配电网防误闭锁接口。

关键词：智能配电房；配电网；智能监控；态势感知；精益管理

0 引言

随着经济的发展，各行各业对电力的需求越来越大，导致电力行业的规模越来越大，这让配网中出现故障的概率大大提高，因此如何在配电房内进行电气设备的安装和调试就显得十分重要了。

1 配电房电气设备安装以及调试过程

1.1电流和电压互感器

目前，变电站和开关站进线及出线配置三相电流互感器，母线上安装电压互感器；架空线路柱上断路器、负荷开关一般配置三相电流互感器、零序电流互感器，部分还配有电阻或者电容分压传感器用于测量电压；电缆线路环网柜进线和出线配置三相电流互感器，母线上安装电压互感器。由于不能获得完整的电流电压信息，在继电保护功能配置、控制决策计算、控制策略选择方面受到一定程度的限制。另外，常规互感器体积大、安装不便。采用基于小铁芯线圈或者空心线圈（罗氏线圈）、电阻和/或电容分压器的低功率互感器（LPIT），配合就地安装的智能终端，将大大改善配电网的可观性。

1.2母线的安装和调试

在安装母线之前，首先要开展母线校准的工作，只有校准的母线才能用到实际的电力系统当中。因为母线在从工厂运到施工现场的过程中会受到各种外力因素，使得母线发生弯曲变形，这样的母线必须矫正之后才能使用。在校准的过程中，可以使用母线校准机，这样就能较大程度提高工作效率。只需要把要校准的母线按照要求放在校准机上，然后通过千斤顶的作用就可以完成校准过程。在对母线进行煨弯时，就可以使用母线平弯机的手柄将母线穿在两个辊轴之间使其弯曲。但是在进行操作时一定要注意用力，注意受力适中，否则容易造成母线开裂。当母线弯曲到一定程度时，一定要检查弯曲角度是否符合要求，然后在进行安装母线。母线检查的项目主要包括母线的外观是否光滑、损坏，母线油漆颜色是否发生变化以及母线的温度是否符合设计标准。另外对于通电电流较大的母线。如果温度过热，则可以通过降低负载来达到降低电流的目的，从而使温度降低。同时需要注意母线要进行定期的测试和维修，周期可以是半年或者一年，如果发现母线有损坏的情况发生，应及时进行修理。

1.3电源

在配电网的各个节点上，需要为智能终端提供工作电源、为断路器提供操作电源。变电站、开关站等场合可直接使用公用直流电源。架空线路柱上开关、电缆线路环网柜，可以由外置电源变压器、高压取能装置、电压互感器甚或电流互感器和蓄电池、电容共同供电。有条件的，也可以用光伏板。

2 态势觉察平台的数据量测

2.1配电自动化量测装置配置。

配电自动化系统是智能配电网的重要组成部分，其通过站所DTU采集测量装置信号，实现“三遥”功能。遥信量（开关、接地刀闸实时状态）通过采集开关辅助触点信号实现；遥测量（电能实时数据）通过采集开关柜内的相电流互感器、零序电流互感器、电压互感器等装置二次信号实现。DTU通过采集模块接收测量回路遥信、遥测量，存储并上传至配电自动化系统主站。主控终端从DTU中读取遥信、遥测数据，通过与配电自动化系统的数据共享实现设备运行状态关键数据监控。

2.2配电房综合环境监测综合环境监控实现对配电

房内环境温湿度、水浸、烟感、噪声、气体泄漏、消防设备等遥测量的实时监测，并联动控制照明、风机、防汛设备、驱鼠器、站内除湿器工作。本地允许保存监测数据，进而对现场监测数据进行分析，根据预设报警判据，产生报警事件。

2.3设备温度监测

SF6充气环网柜是智能配电房的主要中压设备。实际运行经验表明，电缆接头或堵头等部位的虚接、材料老化、磨损、过载等易造成接触电阻过大、运行中过热，导致绝缘烧损，形成线间或相间短路，瞬间引发火灾事故；因此，对环网柜电缆温度监测至关重要。针对环网柜温度监测的需要，采用无线测温传感器监测电缆头温度。

3 应用场景

智能配电房态势觉察平台已应用于某供电局智能配电房试点工程中。实际运维中，运行人员可通过远程监控了解配电房内设备运行状态，减少现场巡视次数，节约了人力成本，尤其在保供电期间可减少保供电人员的被占用。在进行现场操作时，操作人员能从配电房显示屏内直观了解设备运行状态和开关、刀闸位置，对操作风险作出判断，当设备状态较差时及时上报问题，采取相应措施。执行操作后，显示屏实时显示开关分合位置、刀闸位置信息，操作人员得以对现场操作效果进行有效验证，减少设备未分合到位造成的安全隐患。预留“五防”闭锁接口，也将兼容防误闭锁功能，进一步减少操作风险。故障抢修时，现场抢修人员可以同后台指挥人员一起研判故障类型，采取有效处理措施。

4 安科瑞配电室环综合监控系统的介绍与选型

4.1简介

安科瑞电气股份有限公司根据配电室实际情况，结合多年的变电站和配电室的运行管理经验，自主研发了安科瑞配电室综合监控系统，实现了智能开关柜运行监控、高压开关柜带电显示、电流电压等负载运行监控、母线测温监测、电缆测温监测、环境监测、有害气体监测、安防监控、采暖通风、门禁、灯光、风机、除湿机、空调控制等功能。实现动力环境各数据的检测与设备控制，实现动力环境优化，避免运行环境的失控导致配电设备运行故障，保证维护人员，延长设备使用寿命，减少配电室粗放式管理导致成本过高，同时实现配电动力环境的分布式远程管理。

4.2系统功能

4.2.1 通信管理

安科瑞智能配电室综合监控系统可以完成对整个配电室范围内的通信设备进行管理、添加、删除、控制和数据的实时监测。

4.2.2实时监测

安科瑞智能配电室综合监控系统人机界面友好，能够显示配电室设备的运行状态，实时监测配电室环境参数信息，如视频、温度、湿度、漏水/水浸、水位、有害气体和电参量等。实时显示有关故障、告警等信息。

4.2.3 数据查询

在人机界面中，可以直接查看配电室个设备的运行数据。

4.2.4曲线查询

在曲线查询界面，可以直接查看遥测参量曲线，包括温度、湿度、水位、有害气体、电压、电流等曲线。

4.2.5运行报表

查询配电室内设备的运行数据报表，包括日报表、月报表、年报表和查询报表等。

4.2.6实时告警