杨静
湖北仁威电业科技有限公司 430070
序言:在电力系统中,电力线路承担着电能传输的任务,其运行安全性、稳定性的保证极为重要。一旦电力线路运行出现故障,则直接影响着电力供应,严重的甚至会出现相应区域的供电中断或是电力系统瘫痪。
在企业用电线路的实际运行中,其各支路的承载力是固定的,一旦线路运行超过了设计的承载力指标,则意味着电力线路超负荷运行故障的发生。电力线路超负荷运行故障的产生会引起电缆温度的迅速提升,造成相应电缆中的绝缘层损坏,引起了线路的短路问题。若是在电缆中存在着大量的热量,当电流强度增加时,火灾产生的概率显著提升,给企业带来较大的安全隐患。随着物联网、大数据、人工智能在电力行业的应用,通过智能化的手段对企业的配用电区域进行安全监测的思想,越来越得到企业的青睐和认可。
1.基于电力安全的配用电监测设计思路
配用电监测是通过先进的智能采集设备采集用户生产经营过程中的消耗电能数据,利用物联网技术、云计算技术、移动互联网技术、现场总线技术等对配电房、重点用电线路、重点用电设备、重点用电区域、空调、照明等方面的用电情况实时监测和分析,实现无死角、全流程、精细化的用电管理;并对设备的线下维护提出检修建议和检修计划,进而达到安全用电、节约用电、智慧用电的目标。
系统主要分为数据采集层和网络传输层、远程大数据中心两个个部分。总体架构由一个远程管理中心、若干个现场采集计量系统组成。采集数据通过有线/无线方式上传至数据中心,数据中心的后台软件通过对数据进行建模、拆分、计算等,将数据系统化、清晰化、功能化显示,从而实现各级设备的在线监测和管理功能。
数据和网络传输层通过对变压器、空调、照明、重点用电设备等获取各回路的电耗及其相关电力参数,通过TCP/IP的方式,实现将能耗数据上传至大数据管理中心。通过数据中心的数据存储层,实现对能耗数据进行汇总、统计、分析、处理和存储。通过数据中心的数据展示对存储层中的能耗数据进行展示和发布。
2. 配用电监测的主要功能
(1)实时在线监测
实时监测电路运行状态, 采集和上传电流、电压、功率、电量、谐波、温度、剩余电流等数据。以表格、图表、柱状图、饼图、折线图的格式进行多维度展示。用户可以根据实际需求灵活设定数据采集周期。通过实时的数据采集,企业用户可以清晰看到各用电设备及各支路的用电情况,有异常可以及时发现并整改。
(2)安全告警功能
灵活设置各类电力运行参数告警阈值,超限先预警,报警发生后,提供故障定位和原因分析。实现配电房和重点设备的异常监测预警,及早发现用电过程中的设备异常,并以短信、邮件等方式进行预警,从根源上找出用电中的安全隐患。
(3)多维统计分析
对配电房和其他用电单元,包括区域、工艺产线、重点设备、生产班组以及公共建筑的部门、科室、重点楼层等的用电情况进行专项分析,给出最优的节能改造建议。
(4)移动端APP
通过下载专用手机app软件,实时查看能耗数据、异常告警信息等。支持电脑、平板、智能手机实时监测、实现用电情况尽在“掌握”。全面保障企业的电力安全。
3.配用电监测中的关键技术
采用配用电监测实现电力安全,关键环节是数据。基础数据采集的准确性和可靠性是数据统计、分析和预警的关键。
(1)数据采集
目前市面上的电能表种类繁多,包括单相表、三相表等,而每个厂家都有自己的通讯规约,所以要精准地将各用户的数据准确无误的采集出来,对系统中的硬件采集设备提出了更高的要求。该设备需要能够快速识别不同种类的电表,实现无缝数据采集。同时该设备需要支持远程更新功能,当用户仪表新增或更换时,更够远程下发指令实现功能升级。
(2)数据传输
目前用户使用的电能表基本上都具备数据远传功能,都带有485的通讯接口,可以通过接网关或通讯管理机将数据采集上来。采集器和远程服务器之间可以通过有线方式:光纤或网线或GPRS无线方式远传到服务器。根据用户的实际需求,可以灵活配置搭建内部局域网服务器或租赁云服务器。
但是不论采用哪种方式,在保证电力安全的前提下,选择最优的性价比方案来降低企业的投入成本是最关键的。所以,在配用电监测的设计方案中,一定要深入调研,通过测试比较有线和无线方式的优劣,选择最优的方案设计和设备选型。
4. 结束语
基于电力安全的配用电监测作为智慧城市建设中的一部分。未来将会以“线上+线下”相互结合的方式,为企业提供配电房智能运维、综合能效管理等一站式用电管理服务。