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1系統(tǒng)設(shè)計(jì)配置
1.1設(shè)備運(yùn)行狀態(tài)監(jiān)測(cè)
配電網(wǎng)設(shè)備運(yùn)行狀態(tài)監(jiān)測(cè)基于溫度、電流、濕度等特征量,主要監(jiān)測(cè)配變接頭溫度、設(shè)備接頭溫度、低壓柜出線電流、線路接頭溫度、電纜終端頭及中間接頭溫度等。在需要進(jìn)行溫度監(jiān)測(cè)的配電網(wǎng)設(shè)備上安裝溫度傳感器,監(jiān)測(cè)設(shè)備變化情況,達(dá)到預(yù)警值,就發(fā)出報(bào)警信息。配變接頭溫度監(jiān)測(cè),采用無(wú)線溫度傳感器實(shí)現(xiàn)接頭溫度監(jiān)測(cè),當(dāng)配變接頭發(fā)熱時(shí)會(huì)被傳感器感知,并將檢測(cè)到的溫升值通過(guò)無(wú)線傳感器網(wǎng)絡(luò)傳輸?shù)胶笈_(tái)處理系統(tǒng)進(jìn)行處理、展示、告警。低壓柜出線電流監(jiān)測(cè),采用不同規(guī)格的低壓配電綜合傳感器節(jié)點(diǎn),實(shí)現(xiàn)三相線路的電壓電流在線監(jiān)測(cè),同時(shí)可監(jiān)測(cè)空氣開(kāi)關(guān)的觸頭溫度。線路接頭溫度監(jiān)測(cè),采用無(wú)線溫度傳感器實(shí)現(xiàn)配電網(wǎng)線路接頭溫度的在線監(jiān)測(cè)。
1.2運(yùn)行環(huán)境狀態(tài)監(jiān)測(cè)
配電網(wǎng)運(yùn)行環(huán)境監(jiān)測(cè)基于溫濕度、水浸、水位等特征量,主要監(jiān)測(cè)站所室內(nèi)及柜內(nèi)環(huán)境溫濕度、站所滲漏水、電纜溝水浸狀態(tài)、水位狀態(tài)等。站所室內(nèi)及柜內(nèi)環(huán)境溫濕度在線監(jiān)測(cè),按需安裝相應(yīng)的無(wú)線溫濕度傳感器,實(shí)現(xiàn)室內(nèi)及柜內(nèi)環(huán)境溫濕度在線監(jiān)測(cè)。站所滲漏水監(jiān)測(cè),在室內(nèi)合適位置安裝水浸傳感器,檢測(cè)站所滲漏水。電纜溝水浸狀態(tài)、水位狀態(tài)監(jiān)測(cè),在站所的電纜溝內(nèi)布置水浸傳感器,實(shí)現(xiàn)電纜溝的水位、水浸狀態(tài)監(jiān)測(cè)。
1.3安全防護(hù)
配電網(wǎng)安防基于開(kāi)啟狀態(tài)、煙感、振動(dòng)等特征量,主要監(jiān)測(cè)站所門(mén)、電纜蓋板狀態(tài)、煙感、桿塔外力破壞、桿上配變防盜等。站所、柜
門(mén)狀態(tài)監(jiān)測(cè),采用無(wú)線門(mén)磁傳感器實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)各類(lèi)設(shè)施的門(mén)開(kāi)關(guān)狀態(tài)和動(dòng)作次數(shù),并輔以無(wú)線振動(dòng)監(jiān)測(cè),判斷是否存在各設(shè)施門(mén)遭外力破壞的情況。電纜溝蓋板狀態(tài)監(jiān)測(cè),采用在電纜溝蓋板在安裝門(mén)磁傳感器方式,監(jiān)測(cè)電纜溝蓋板是否有異常打開(kāi)的行為。站所煙感監(jiān)測(cè),在室內(nèi)部署感煙傳感器,實(shí)現(xiàn)室內(nèi)煙感在線監(jiān)測(cè),實(shí)現(xiàn)火災(zāi)預(yù)警或告警。桿塔防外力破壞監(jiān)測(cè),采用在桿塔上安裝傾斜傳感器和相對(duì)位移傳感器等,實(shí)現(xiàn)防外力破壞監(jiān)測(cè)。桿上配變防盜,在桿上配變及臺(tái)架上選擇合適位置安裝防盜螺栓傳感器節(jié)點(diǎn)、張力傳感器,實(shí)現(xiàn)配變防盜檢測(cè)。
1.4系統(tǒng)構(gòu)成
系統(tǒng)架構(gòu)采用典型的三層架構(gòu),在感知層采用的是基于統(tǒng)一信息模型的各類(lèi)傳感設(shè)備,采集設(shè)備狀態(tài)量和環(huán)境信息,在網(wǎng)絡(luò)層遵循統(tǒng)一通信規(guī)約,按統(tǒng)一的標(biāo)準(zhǔn)協(xié)議實(shí)現(xiàn)傳感器數(shù)據(jù)的傳輸,應(yīng)用層建立配電網(wǎng)狀態(tài)監(jiān)測(cè)系統(tǒng)平臺(tái),綜合分析和判別多種傳感器的感知信息,過(guò)濾無(wú)效信息和各種錯(cuò)誤信息,形成可信告警判據(jù),正確判斷設(shè)備異常、環(huán)境異常和破壞、盜竊等行為,并及時(shí)發(fā)出預(yù)警信號(hào),構(gòu)建運(yùn)行狀態(tài)監(jiān)測(cè)、運(yùn)行環(huán)境監(jiān)測(cè)、綜合安防、預(yù)警報(bào)警、分析統(tǒng)計(jì)、在線查看、歷史數(shù)據(jù)查詢等功能模塊。
2實(shí)際應(yīng)用
2.1配電站所現(xiàn)場(chǎng)配置
在10kV水曲巷站、觀湖鉑庭站等配電站所按照方案進(jìn)行配置,綜合各類(lèi)監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)進(jìn)行綜合判斷,實(shí)現(xiàn)設(shè)備溫度監(jiān)測(cè)、環(huán)境溫濕度監(jiān)測(cè)、門(mén)狀態(tài)監(jiān)測(cè)、低壓出線開(kāi)關(guān)電流與溫度監(jiān)測(cè)、電纜溝水浸、水位監(jiān)測(cè)。
2.2架空線路及配變
在10kV中央線進(jìn)行試點(diǎn),在柱上開(kāi)關(guān)、柱上配變等設(shè)備的接頭上安裝溫度傳感器以實(shí)時(shí)檢測(cè)其工作溫度,同時(shí)在柱上配變安裝防盜螺栓傳感器節(jié)點(diǎn)、張力傳感器,在電桿上安裝傾斜傳感器和相對(duì)位移傳感器等以檢測(cè)其是否受到外力沖撞而傾斜,保障架空線路的正常運(yùn)行。以柱上配變?yōu)槔谂渥兣_(tái)架上布設(shè)2個(gè)防盜螺栓節(jié)點(diǎn),在配變上布設(shè)電子圍欄、張力傳感器用于檢測(cè)外力拉扯、割斷電子圍欄的鋼絲等破壞行為,一旦發(fā)生外力破壞、盜竊,或者敲擊變壓器安裝底座、拆卸防盜螺栓等行為將會(huì)觸發(fā)現(xiàn)場(chǎng)告警,同時(shí)該告警事件也會(huì)被傳輸?shù)奖O(jiān)測(cè)平臺(tái)觸發(fā)告警事件。
2.3電纜管溝
電纜管溝內(nèi)的破壞事件包括盜竊井蓋、盜割電纜、傾倒垃圾等,而這些破壞行為均需要打開(kāi)電纜管溝蓋板,在蓋板上安裝門(mén)磁傳感器,監(jiān)測(cè)電纜管溝蓋板是否有異常打開(kāi)的行為,一旦出現(xiàn)未經(jīng)授權(quán)打開(kāi)電纜管溝蓋板的行為將觸發(fā)告警信號(hào)。
2.4網(wǎng)絡(luò)通信
在通信方面,既要保證信號(hào)傳輸可靠性,也要考慮實(shí)施便利和投資經(jīng)濟(jì)性,因此在配置時(shí)因地制宜采用了不同的通信方式。配電站所:已有光纖網(wǎng)絡(luò)的,采用以太網(wǎng)無(wú)線數(shù)據(jù)基站接入EPON網(wǎng)絡(luò)的ONU,進(jìn)行數(shù)據(jù)傳輸。光纖網(wǎng)絡(luò)未實(shí)施的,依據(jù)現(xiàn)場(chǎng)條件選擇不同的無(wú)線方式進(jìn)行通信。架空線路:桿塔及設(shè)備上的傳感器,數(shù)據(jù)上傳至在桿塔上的無(wú)線數(shù)據(jù)基站,數(shù)據(jù)傳輸一般采用光纖通信方式,基站安裝在具備ONU的桿塔上,其他基站通過(guò)多條網(wǎng)絡(luò)方式將數(shù)據(jù)發(fā)送到該基站。
3平臺(tái)功用
3.1系統(tǒng)告警及處理
現(xiàn)場(chǎng)按照一定的策略部署溫濕度、位移、水浸等傳感器,及時(shí)采集現(xiàn)場(chǎng)異常工況信息,平臺(tái)通過(guò)信息融合和綜合分析功能,對(duì)監(jiān)測(cè)到的各種信息進(jìn)行綜合分析和判別,過(guò)濾無(wú)效信息和各種錯(cuò)誤信息,觸發(fā)平臺(tái)預(yù)警、告警信息。經(jīng)人工干預(yù)下的報(bào)警確認(rèn)后,通過(guò)平面布置圖實(shí)現(xiàn)報(bào)警點(diǎn)定位,啟動(dòng)后續(xù)工作流程和預(yù)案,設(shè)備運(yùn)維人員介入,實(shí)現(xiàn)狀態(tài)監(jiān)測(cè)的目的。
3.2統(tǒng)計(jì)報(bào)表及歷史數(shù)據(jù)查詢
系統(tǒng)可按設(shè)備名稱、型號(hào)等參數(shù)對(duì)設(shè)備的所有監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)進(jìn)行統(tǒng)計(jì)分析,并可以報(bào)表形式展現(xiàn),分析設(shè)備某段時(shí)間內(nèi)的運(yùn)行狀態(tài)。查詢歷史監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)、歷史數(shù)據(jù)曲線、歷史數(shù)據(jù)變化趨勢(shì)曲線、歷史數(shù)據(jù)K線圖等圖表,用于后期深入分析判斷。
4改進(jìn)方向
4.1配電網(wǎng)設(shè)備全過(guò)程管理
利用物聯(lián)網(wǎng)射頻標(biāo)簽對(duì)配電設(shè)備信息的智能采集、自動(dòng)識(shí)別,從而實(shí)現(xiàn)設(shè)備入網(wǎng)、竣工、投運(yùn)、維修、退役的全過(guò)程管理,輔以實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)、輔助決策等功能,為有效提高設(shè)備管理水平提供技術(shù)支撐。
4.2配電網(wǎng)地下管網(wǎng)管理
隨著城市電力線路、電纜化工程的推進(jìn),地下管線逐漸趨向于復(fù)雜化,采用物聯(lián)網(wǎng)RFID技術(shù)等,實(shí)現(xiàn)電纜及管線的智能標(biāo)識(shí),通過(guò)識(shí)別裝置實(shí)現(xiàn)電纜及管溝的巡檢與運(yùn)行狀態(tài)查看、防外力破壞,促進(jìn)配電網(wǎng)地下管網(wǎng)管理水平的提升。
5結(jié)束語(yǔ)
隨著配電網(wǎng)設(shè)備數(shù)量的日益龐大和運(yùn)維要求的不斷提升,從提高工作效率、提升工作質(zhì)量的角度出發(fā),無(wú)錫市區(qū)基于物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)建立一套配電網(wǎng)設(shè)備運(yùn)行狀態(tài)、運(yùn)行環(huán)境狀態(tài)和安全防護(hù)的監(jiān)測(cè)預(yù)警管理系統(tǒng),通過(guò)該系統(tǒng)配電網(wǎng)運(yùn)維人員可對(duì)線路運(yùn)行工況、周邊環(huán)境因素和安全防護(hù)狀況進(jìn)行實(shí)時(shí)監(jiān)視及預(yù)警管理,不但會(huì)在減輕巡檢人員的巡檢負(fù)擔(dān)、提高工作效率、節(jié)約巡檢成本、提高巡檢工作質(zhì)量等方面起到有利作用,使巡檢工作更有目的性、針對(duì)性,同時(shí)通過(guò)對(duì)多維信息的協(xié)同感知與處理,為配電網(wǎng)運(yùn)維管理提供準(zhǔn)確、實(shí)時(shí)的信息,提高配電網(wǎng)運(yùn)維管理輔助決策的質(zhì)量,對(duì)促進(jìn)配電網(wǎng)精益化管理和狀態(tài)檢修的深入推廣具有一定的意義。
作者:丁志強(qiáng)趙東升單位:國(guó)網(wǎng)江蘇無(wú)錫供電公司