0引言

近年來，國家加大了農村低壓配電網絡改造升級投入，低壓配電網供電可靠性及供電質量得到明顯提升，但低壓配電網絡自動化運維水平及農村電網用電安全尚處于較低水平。低壓配電變壓器、配電臺區(qū)和配電室數(shù)量多，且分布范圍廣，漏電、過負荷跳閘事故頻發(fā)，降低了配電網運維水平。本文基于無線通信技術及云端服務平臺，實現(xiàn)了對現(xiàn)有10kV配電室的遠程自動化監(jiān)控系統(tǒng)改造。

1 配電室現(xiàn)有監(jiān)控技術的不足之處

（1）現(xiàn)有配電室無法實現(xiàn)全天候數(shù)據信息上傳，目前國內配電室除了表計采用遠程數(shù)據獲取方式外，環(huán)境溫濕度數(shù)據、配電室門鎖及視頻數(shù)據均無法實現(xiàn)遠程在線監(jiān)控，配電室存在嚴重的安全運行隱患。同時，部分配電室未安裝電磁門鎖及視頻監(jiān)控設備，無法有效預防人為破壞行為；無法監(jiān)控運維人員作業(yè)操作是否符合規(guī)范要求。

（2）配電房所處地勢較低,每逢汛期,因為排水通道不暢,人手不足等原因,極易出現(xiàn)配電房大量積水或者倒灌等情況,從而給室內電力設備的運行帶來嚴重的威脅。配電房水浸問題輕則引起斷電,重則使設備短路造成設備保護跳閘,甚至引起上級配電設備動作從而擴大受災面積。

2福州連江海峽文化村10kV配電室概況及改造需求

2.1配電室概況

福州連江海峽文化村10kV配電室安裝3路高壓開關柜，1路進線柜、2路出線柜；10/0.4kV配電變壓器兩臺，0.4kV母線采用雙段布置形式；12面低壓柜。

2.2 功能需求如下：

（1）針對開關柜，需要配置具有耐高溫阻燃硅膠材料，捆綁式的無源無線測溫傳感器，來確認開關柜母線溫度。

（2）針對每一面進線柜，需要配置具有采集精度高、響應速度快的SF6氣體監(jiān)測裝置，來確認配電房內環(huán)境安全。

（3）針對每一條電纜溝，需要配置水浸傳感器，實時監(jiān)測電纜溝內的水位情況。

（4）針對每一排配電柜，需要配置一個球形攝像機或多個槍型攝像機，實時監(jiān)視配電室內情況。

（5 針對整個配電室工程配置一臺配電室環(huán)境檢測柜，監(jiān)控配電室的環(huán)境安全，其功能應包含：

u       環(huán)境溫度、環(huán)境濕度、SF6氣體濃度、O2氣體濃度、電纜溝水位以及煙感傳感器等監(jiān)測信息實時刷新。

u       采用紅外檢測，防止不明人員或小動物的入侵。

u       對視頻監(jiān)控畫面實時顯示。

3技術方案

此次配電室改造項目基于智能變電設施云監(jiān)控平臺，包括站端設備采集單元、站端和遠端數(shù)據顯示等組成部分。改造完成后，可通過遠程計算機、智能移動終端實時監(jiān)測配電室設備運行情況，滿足配電室運行環(huán)境安全及故障隱患的遠程在線巡視需求。實現(xiàn)10kV配電室的無人值守、無人巡視。

3.1 環(huán)境與非法入侵監(jiān)測

在高、低壓室內各安裝一臺溫濕度監(jiān)測模塊，實現(xiàn)對溫濕度數(shù)據的實時監(jiān)控，確保配電室設備的正常運行。無人值守配電室在運行過程中，會受到不明人員或小動物的入侵威脅，為此安裝紅外雙鑒探測器一套，實現(xiàn)入侵自動報警。

3.2 視頻監(jiān)控

在高、低壓室各加裝360°全景攝像頭一臺，監(jiān)控攝像頭可自動對焦，用以配電室運行情況的遠程監(jiān)控。遇故障報警時，自動上傳現(xiàn)場視頻至后臺存儲，配合運維需求，由后臺調取現(xiàn)場情況錄像。

3.3設備控制

設備控制主要是對配電房內一些設備進行開關控制，主要控制設備是：照明設備、風機、水泵。具體功能如下：

（1）對配電房的環(huán)境和設備進行防盜、防火、防人為事故的監(jiān)視。通過通信網絡通道，將被監(jiān)視目標的實時圖像及報警信號上傳到主站，并實現(xiàn)控制功能。

（2）操作人員可通過主站對智能配電房的設備、現(xiàn)場進行監(jiān)視，可對智能配電房攝像機進行控制（左右、上下、遠景/近景、近焦/遠焦），對于帶預置點云臺，操作人員可以直接進行云臺的預置和操作。

（3）根據浸水探測器返回的信號或遠程控制，主控主機開啟或關閉水泵，完成對積水的清除。

（4）根據溫濕度探測器返回的信號或遠程控制，主控主機開啟或關閉風機，完成對室內空氣、濕度、溫度調節(jié)，改善室內空氣質量。

（5）根據時間或遠程控制，主控主機開啟或關閉照明燈，完成對室內光線補充，協(xié)助攝像機進行視頻采集。

3.4數(shù)據轉發(fā)與視頻數(shù)據備份

配電室內加裝通信機柜一面，內置通信管理單元，建立配電室與云端服務器的4G無線通信鏈路，實現(xiàn)對高壓監(jiān)控單元的數(shù)據、低壓監(jiān)控單元的數(shù)據和視頻數(shù)據的集中管理。配電室配置視頻錄像機一套，安裝于通信機柜內，用于現(xiàn)場視頻數(shù)據備份，服務于日常設備維護與故障處理。

3.5 云端數(shù)據處理分析

云端服務器完成通信管理單元上發(fā)數(shù)據的整理、分析與轉發(fā)，將用戶需求數(shù)據在遠端（PC或移動APP）進行展示。

3.6 不同用戶權限

云端服務器可設定不同用戶權限，分配給不同層級的運維及管理人員，通過PC、移動APP端查看權限指定內容，包括站端的遙測、遙信數(shù)據。

4、系統(tǒng)特點

1. 支持本地通過觸摸屏進行查看和操作, 移動應用巡檢、監(jiān)控中心電腦端遠程運維與操作。

2. 支持多級用戶權限，保證系統(tǒng)使用安全；支持聲光、短信、移動應用等多種方式報警。

3. 集成溫濕度、漏水、空調、SF6、O2、視頻、紅外、門禁等，進行集中監(jiān)控。

4. 軟硬件高度一體化的解決方案。

5.涵蓋動力設備監(jiān)控、環(huán)境監(jiān)控、安全監(jiān)控、消防監(jiān)控、照明控制

6. 監(jiān)控主機裝置內置系統(tǒng)軟件、搭配觸控屏實現(xiàn)本地監(jiān)控功能，十分方便管理與升級維護。

7. 電力屏柜、配電單元遵循電源規(guī)范化設計，將強弱電進行物理隔離，保證安全性。

8. 監(jiān)控系統(tǒng)具備完善的數(shù)據采集、展示、分析、上傳、存儲以及管理功能；

9. 支持 IEC61850，IEC104 等電力規(guī)約，無縫對接配電自動化電力平臺。

10. 既能獨立運行也可以組網完成跨地域的多配電所監(jiān)控。

5系統(tǒng)優(yōu)勢

系統(tǒng)設計屬于軟硬件高度一體化的解決方案，建設與實施支持多種方案選擇，具體如下：

1）存量站點，技術改造：針對存量配電房，開閉所，通過技術改造，保護用戶投資成本；完善站端系統(tǒng)數(shù)據接入，實現(xiàn)統(tǒng)一運維。

2）新建站點，擴展升級：針對新建的配電房，開閉所站點，可根據現(xiàn)有站端系統(tǒng)建設規(guī)范，實施構建無人值守巡檢模式。

3）子站廠商，兼容接入：針對第三方廠商實施的配電房站點巡檢系統(tǒng)，評估系統(tǒng)構成后，可通過擴展兼容的方式，實現(xiàn)數(shù)據接入。

6配置清單