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安科瑞電氣股份有限公司 上海嘉定 201801
【摘要】:為監(jiān)測大型用電設(shè)備的電能消耗情況,實現(xiàn)安全用電和設(shè)備的高效管理,本課題建立了一個基于云平臺大數(shù)據(jù)智能化運(yùn)維的用電設(shè)備安全高效運(yùn)行管理系統(tǒng)。該系統(tǒng)基于*能IXMS云平臺,利用GET-SMT-107信息采集器完成用電量、負(fù)載率和電壓等信息采集,上傳至云端服務(wù)器處理,并儲存于本地的服務(wù)器或云平臺內(nèi),同時客戶端顯示,完成用電設(shè)備安全高效運(yùn)行的信息化管理。該系統(tǒng)成功運(yùn)用于水廠的*要能耗設(shè)備上,實現(xiàn)了對設(shè)備用電的實時監(jiān)測和能耗管理。通過試運(yùn)行結(jié)果分析,本系統(tǒng)可以廣泛用于用電設(shè)備監(jiān)測,提高設(shè)備管理效率,為電能優(yōu)化提供分析依據(jù)。
【關(guān)鍵詞】:電能管理;云平臺;耗能設(shè)備;安全用電
0.引言
城市給、排水工程是城市基礎(chǔ)設(shè)施的*要組成部分,是現(xiàn)代化城市發(fā)展的基本保障。物聯(lián)網(wǎng)通過在機(jī)器內(nèi)部嵌入無線通信模塊,可以滿足水廠對設(shè)備監(jiān)控、數(shù)據(jù)采集和測量、科學(xué)管理等方面的信息化需求[1]。給排水廠站用電設(shè)備能耗大,安全要求高,其安全高效運(yùn)行管理是水務(wù)現(xiàn)代化管理的*要組成部分。在用電設(shè)備運(yùn)行和監(jiān)測方面,李紓伯[2]就用電設(shè)備選型、運(yùn)行和維護(hù)等方面進(jìn)行初步探討。GabrielTanasescu[3]等人開發(fā)了專用軟件DiagConsole,可以估計電氣設(shè)備的健康指數(shù)、維護(hù)類型等,自動生成狀態(tài)評估報告。姚大光[4]在自來水廠廠區(qū)的配電網(wǎng)建立監(jiān)測點(diǎn),實現(xiàn)實時監(jiān)測、故障報警等功能。
全國現(xiàn)在已實現(xiàn)智能電表全覆蓋。智能電表是以微處理器應(yīng)用和網(wǎng)絡(luò)通信技術(shù)為核心的智能化儀表,具有自動計量、數(shù)據(jù)處理、雙向通信和功能擴(kuò)展等能力[5]。在能耗監(jiān)測方面,高霞[6]在某大型公立醫(yī)院建立了能耗監(jiān)控系統(tǒng),可以查詢醫(yī)院實時用電、水等,為節(jié)能方案提供依據(jù)。劉盛等[7]在第四水廠南站(即第七水廠)開發(fā)電能管理系統(tǒng),以對電能質(zhì)量進(jìn)行實時監(jiān)控。
目前,自來水廠與污水處理廠缺乏高效用電管理系統(tǒng)來評估大型用電設(shè)備的用電效率和電能損耗狀況,針對廠區(qū)及用電設(shè)備統(tǒng)籌實現(xiàn)云平臺管理及安全閉環(huán)管理的研究成果也不夠完善?,F(xiàn)階段,智能電表基本用于數(shù)據(jù)的采集與監(jiān)測,而在通過監(jiān)測高耗能設(shè)備的用電情況,計算設(shè)備更新壽命,來控制設(shè)備的使用時間方面應(yīng)用較少。通過對國內(nèi)外研究的調(diào)研和分析,本課題利用物聯(lián)網(wǎng)、云計算、大數(shù)據(jù)收集與處理技術(shù),從集團(tuán)用電設(shè)備實際需求出發(fā),針對大型用電設(shè)備數(shù)量多、部分設(shè)備老化,運(yùn)行效率低,存在一定的安全用電隱患,且電能損耗嚴(yán)*等問題,設(shè)計并建立用電設(shè)備安全高效運(yùn)行管理系統(tǒng),利用智能電表監(jiān)測,實現(xiàn)用電安全及生產(chǎn)運(yùn)行精細(xì)化管理。
1.軟件系統(tǒng)功能介紹
設(shè)備安全高效運(yùn)行管理系統(tǒng)包括數(shù)智采集設(shè)備、云系統(tǒng)、本地系統(tǒng)及終端應(yīng)用。通過在關(guān)鍵用能設(shè)備的配電柜中加裝數(shù)智電力采集裝置,即GET-SMT-107數(shù)智電力采集終端,管理系統(tǒng)可以完成對用電量、負(fù)載率、電壓、剩余電流、電流和溫度等數(shù)據(jù)的采集和加密工作,實現(xiàn)對設(shè)備電能數(shù)據(jù)的實時監(jiān)測,為下一步的能耗分析提供數(shù)據(jù)基礎(chǔ)。管理系統(tǒng)既可以將能耗數(shù)據(jù)上傳到云系統(tǒng),實現(xiàn)云計算和大數(shù)據(jù)分析;也可以將數(shù)據(jù)儲存在本地系統(tǒng)中,完成基礎(chǔ)數(shù)據(jù)分析與計算工作。通過終端應(yīng)用,包括監(jiān)控中心、電腦端、移動端及監(jiān)管平臺,管理系統(tǒng)實現(xiàn)了電力系統(tǒng)的實時監(jiān)控與設(shè)備的全壽命高效管理。
管理系統(tǒng)主要實現(xiàn)了以下幾個功能:
(1)人員、權(quán)限管理。系統(tǒng)管理員從工作頁面和設(shè)備頁面兩個維度,按照用戶單位的實際情況設(shè)置用戶角色分配,設(shè)置負(fù)責(zé)廠區(qū),完成權(quán)限設(shè)置,對編輯內(nèi)容進(jìn)行分級管理,提高設(shè)備管理效率。
(2)直觀呈現(xiàn)能耗情況。用戶可以同時查看多個廠區(qū)的能耗情況,直觀查看系統(tǒng)界面的統(tǒng)計數(shù)據(jù)及圖表說明,概覽不同廠區(qū)設(shè)備的當(dāng)日能耗、歷史日均能耗以及總用電量等能耗信息,方便快捷。
(3)實時電力數(shù)據(jù)監(jiān)測。平臺實現(xiàn)綜合電力監(jiān)測,將用電量、負(fù)載率、電壓、剩余電流、電流和溫度等耗能設(shè)備采集信息即時上傳至云端服務(wù)器處理,在客戶端實時顯示設(shè)備耗能數(shù)據(jù),并展示一次接線圖、3D圖等,為電力能耗分析提供實時數(shù)據(jù)支持,便于管理者及時掌控電能質(zhì)量與能源消耗情況。
(4)電力數(shù)據(jù)分析。系統(tǒng)匯總云平臺數(shù)據(jù),計算日總用電量、廠區(qū)設(shè)備耗能等信息,對用電數(shù)據(jù)進(jìn)行對比分析,計算設(shè)備電能消耗效率,反映用電點(diǎn)的電力指標(biāo)、電能質(zhì)量指標(biāo)變化情況,為電能質(zhì)量優(yōu)化提供分析依據(jù)。
(5)安全閉環(huán)管理。根據(jù)GETSMT-107報警設(shè)計值,管理系統(tǒng)通過實時監(jiān)控電力參數(shù)及線路、環(huán)境溫度等設(shè)備運(yùn)行監(jiān)測數(shù)據(jù),實現(xiàn)分類、分級報警管理,按照權(quán)限設(shè)置,將報警信息上傳至不同用戶,接收人需進(jìn)行故障查驗,填寫記錄,完成故障處理閉環(huán)。
(6)設(shè)備統(tǒng)籌管理。設(shè)備全生命周期信息均上傳到系統(tǒng),系統(tǒng)集成顯示設(shè)備的電力數(shù)據(jù)監(jiān)控、數(shù)據(jù)分析、安全閉環(huán)管理以及運(yùn)維閉環(huán)管理的關(guān)鍵信息,并對系統(tǒng)壽命進(jìn)行評估,便于用戶快速查看設(shè)備信息,高效查找異常狀態(tài)的設(shè)備,直觀了解設(shè)備運(yùn)行壽命。
(7)運(yùn)維閉環(huán)管理。管理系統(tǒng)將線上和線下方式相結(jié)合,巡檢人員定期巡檢*定分配的廠區(qū)和設(shè)備,對設(shè)備狀態(tài)做出評估并線上提交巡檢單。告警的設(shè)備由系統(tǒng)線上智能分配人員進(jìn)行維修處理,并上傳維修信息,完成巡檢、維修、報廢閉環(huán)管理。
2.系統(tǒng)結(jié)構(gòu)
設(shè)備安全高效運(yùn)行管理系統(tǒng)的平臺架構(gòu)由用電設(shè)備、采集設(shè)備、云系統(tǒng)及本地系統(tǒng)、終端應(yīng)用四個部分組成。平臺架構(gòu)圖如圖1所示。
*點(diǎn)用電設(shè)備是指水廠的高耗能設(shè)備,包括原水水泵、清水水泵、脫泥機(jī)、鼓風(fēng)機(jī)和提升泵。數(shù)智采集設(shè)備即GET-SMT-10數(shù)智采集終端,當(dāng)終端完成對這些設(shè)備的用電量、電流、電壓等電能數(shù)據(jù)的采集工作后,將數(shù)據(jù)的模擬信號轉(zhuǎn)換為數(shù)字信號,通過加密后,將數(shù)據(jù)上傳至云端服務(wù)器處理,并儲存于本地的服務(wù)器內(nèi)或者云系統(tǒng)。云平臺是系統(tǒng)的基礎(chǔ)和核心,云系統(tǒng)及本地系統(tǒng)再將處理好的數(shù)據(jù)上傳至終端應(yīng)用,在監(jiān)控中心及PC端顯示。通過對*點(diǎn)用電設(shè)備的數(shù)據(jù)監(jiān)測及處理,平臺實現(xiàn)了七大功能,其功能圖如圖2所示。
3.系統(tǒng)應(yīng)用
用戶在軟件系統(tǒng)通過密碼權(quán)限驗證登錄后,可以在在導(dǎo)航樹中查找相應(yīng)的功能模塊與文檔目錄。系統(tǒng)的功能模塊分為四個部分:系統(tǒng)管理、能源監(jiān)測分析、報警管理、設(shè)備管理和運(yùn)維管理模塊。其中,系統(tǒng)管理實現(xiàn)了人員權(quán)限管理功能,能源監(jiān)測分析實現(xiàn)直觀呈現(xiàn)能耗、實時數(shù)據(jù)監(jiān)測和電力數(shù)據(jù)分析三個功能,報警管理實現(xiàn)安全閉環(huán)管理功能,設(shè)備管理和運(yùn)維管理模塊實現(xiàn)設(shè)備統(tǒng)籌管理和運(yùn)維閉環(huán)管理功能。
3.1系統(tǒng)管理模塊
系統(tǒng)管理主要是設(shè)置系統(tǒng)參數(shù)和用戶日志查詢級系統(tǒng)表單,分為人員管理和角色管理兩個方面。人員管理界面如圖3所示,系統(tǒng)管理員根據(jù)實際情況分配所屬人員的管理范圍和角色。角色管理界面如圖4所示,管理員可以在該界面設(shè)置所有角色的權(quán)限。角色權(quán)限可以分為查看權(quán)限、菜單權(quán)限、編輯權(quán)限三種。
3.2能源監(jiān)測分析模塊
在軟件系統(tǒng)界面設(shè)置上,能源監(jiān)測分析模塊包括多個小功能模塊:綜合概況、能源監(jiān)測和用戶及角色管理模塊。其中,綜合概況模塊位于平臺首頁,如圖5所示。界面左上角顯
示系統(tǒng)運(yùn)行狀態(tài),包括設(shè)備數(shù)量、報警量和日總用電量統(tǒng)計;右上角設(shè)置實時報警提醒,報
警提醒下方的報警記錄里詳細(xì)記錄了故障設(shè)備的位置、故障時間、報警類型及處理狀態(tài)。處于正下方界面的數(shù)據(jù)概覽圖可以直觀顯示各個廠區(qū)的當(dāng)日能耗及日均能耗對比圖。能源監(jiān)測模塊包括綜合電力監(jiān)測和一次接線圖/3D圖兩個部分,可以從多個角度的圖表實時監(jiān)測電力數(shù)據(jù)。電力能源分析模塊通過對比分析、用電計算、電能質(zhì)量分析三個部分,逐步漸進(jìn),
深度分析電力數(shù)據(jù),為提高用電效率提供基礎(chǔ)。
3.3報警管理模塊
報警記錄分為報警記錄、報警分析、推送配置三個部分。報警記錄的界面如圖6顯示,
顯示報警的設(shè)備所在廠區(qū)、設(shè)備名稱、安裝位置、報警類型、報警級別、報警時間及處理狀
態(tài)。報警分析里面會詳細(xì)分析設(shè)備故障情況及報警數(shù)據(jù),分析故障原因。在報警推送配置方
面,軟件系統(tǒng)存在平臺告警、微信告警和短信告警三種告警方式。系統(tǒng)會在平臺實時展現(xiàn)報警數(shù)據(jù),并根據(jù)數(shù)智電力采集終端報警閾值,將*級報警信息推送至不同的用戶手機(jī)和微信中。接收告警的用戶需要到現(xiàn)場查驗故障設(shè)備,及時處理故障問題,并填寫消缺記錄,完成安全閉環(huán)管理。
3.4設(shè)備管理和運(yùn)維管理模塊
設(shè)備管理包括設(shè)備列表、設(shè)備全生命周期和設(shè)備高效管理。設(shè)備列表如圖7所示,用戶可以在左上方下拉列表里篩選設(shè)備所在廠區(qū),查看設(shè)備名稱、型號及運(yùn)行天數(shù),還可以查看設(shè)備的壽命異常狀態(tài)。設(shè)備的全生命周期如圖8所示,界面全方面覆蓋設(shè)備的周期信息,包括設(shè)備基礎(chǔ)信息、關(guān)鍵參數(shù)、電力數(shù)據(jù)監(jiān)控、壽命曲線、運(yùn)維記錄和告警記錄。界面結(jié)合曲線圖和表格,便于用戶提取設(shè)備關(guān)鍵信息,實現(xiàn)設(shè)備統(tǒng)籌管理和高效管理。
在運(yùn)維管理方面,管理者預(yù)先對全局廠區(qū)、設(shè)備進(jìn)行巡檢計劃配置,系統(tǒng)將巡檢單據(jù)配置清單定時推送至*定巡檢人員,巡檢人員在線完成巡檢單據(jù)填寫并拍攝現(xiàn)場照片,巡檢信息將自動維護(hù)至設(shè)備清單,巡檢單*久留存。巡檢具體包括以下工作:
(1)信息采集:不同權(quán)限人員手工采集安全巡查信息;
(2)信息存儲:信息儲存在本地或云平臺;
(3)信息查詢:管理人員根據(jù)權(quán)限分類查詢巡檢信息;
(4)信息工作流:如果巡查結(jié)果合格,信息存儲;如果巡查結(jié)果不合格或異動,信息報警,上傳至權(quán)限所有上級。
巡檢計劃配置圖如圖9所示,巡查人員的工作分類如下:值班人員每兩小時巡查一次,場站機(jī)修工每天巡查兩次,廠設(shè)備技術(shù)科巡查每月一次,在客戶端填表提交巡查單。值班人員須按時巡檢,采集并在系統(tǒng)上提交安全巡查信息,并由技術(shù)管理人員檢查巡檢資料。如果發(fā)現(xiàn)設(shè)備異常,系統(tǒng)將發(fā)布線上告警,智能分配維修人員修復(fù)處理,并線上留存維修單或報廢單,完成閉環(huán)管理。
4.能耗管理效果分析
目前,本系統(tǒng)已成功應(yīng)用于17臺*要能耗設(shè)備的用電數(shù)據(jù)的監(jiān)測工作上,通過建立數(shù)據(jù)分析模型,實時處理分析下載的監(jiān)測數(shù)據(jù),從而有效地提高了設(shè)備運(yùn)行效率。分析用電設(shè)備能耗數(shù)據(jù),可以發(fā)現(xiàn)不同使用年限的同型號設(shè)備單位耗能差異很大。如表1及圖10所示,設(shè)備1和設(shè)備2的使用年限相差10年,2020年9月至2021年8月期間的平均單位能耗差值達(dá)到17.72kW。由于設(shè)備1和設(shè)備2的使用環(huán)境及型號相同,可以假設(shè)設(shè)備1的單位耗能增值僅由使用年限增長年造成,即假設(shè)設(shè)備1十年前的單位能耗即為設(shè)備2現(xiàn)在的單位能耗。
根據(jù)經(jīng)濟(jì)壽命理論,年度費(fèi)用的計算公式如下:
AC=CRC+E(1)
AC—年平均成本;
CRC—年資產(chǎn)消耗成本;
E—年運(yùn)行成本。
年資產(chǎn)消耗成本的計算公式如下:
(2)
P—設(shè)備的原始費(fèi)用;
MV—設(shè)備的估計殘值;
N—設(shè)備的使用年限。
年運(yùn)行成本的計算公式如下:
年運(yùn)行成本=人工費(fèi)+燃料動力費(fèi)+機(jī)
具保養(yǎng)費(fèi)+年度維修費(fèi)(3)
設(shè)備年度費(fèi)用和時間的關(guān)系圖如圖11所示。由公式(2)及圖11可知,年資產(chǎn)消耗成本會隨著設(shè)備使用年限的增加而逐漸降低。隨著使用時間增加,設(shè)備性能逐漸降低,燃
料動力費(fèi)、年度維修費(fèi)等等都會增加,由公式(3)可推知,年運(yùn)行成本也會隨著升高。綜合年運(yùn)行成本和年資產(chǎn)消耗成本計算,設(shè)備年平均成本會先降低后不斷升高。因此,隨著設(shè)備使用年限的增長,當(dāng)設(shè)備的年平均成本過高時,即使設(shè)備可以正常工作,也應(yīng)當(dāng)考慮更換設(shè)備。
假設(shè)設(shè)備初始購置費(fèi)為6.5萬元,設(shè)備的估計殘值為初始價值的5%,根據(jù)公式(2)
可以計算設(shè)備的年資產(chǎn)消耗成本。結(jié)合公式(3)分析,假定設(shè)備每年的人工費(fèi)、保養(yǎng)費(fèi)和維修費(fèi)相同,在分析設(shè)備的年度費(fèi)用增量時可考慮不計,故計算年運(yùn)行成本時僅計算燃料動
力費(fèi),即年用電能耗費(fèi)。電費(fèi)以0.75元/(kW·h)計,設(shè)備年用電時間取表1中的設(shè)備1總用電時間5112h,結(jié)合表1中的單位能耗,可以計算年用電能耗費(fèi)用。根據(jù)公式(1)計算年平均成本,結(jié)果如表2所示。
根據(jù)分析數(shù)據(jù),假定設(shè)備1、2為同一設(shè)備使用18年、8年后的使用情況。根據(jù)表2
數(shù)據(jù)計算,設(shè)備10年內(nèi)的年成本增量值為6.37萬元??梢钥闯?,設(shè)備到18年時候年費(fèi)用超過8年數(shù)據(jù)幾乎和設(shè)備價值相當(dāng),因此可以建議更換。
5.保障管理系統(tǒng)安全運(yùn)行的技術(shù)措施
定期巡檢保障系統(tǒng)運(yùn)行安全。巡檢人員對配電系統(tǒng)定期巡檢,以便發(fā)現(xiàn)運(yùn)行中出現(xiàn)的設(shè)備缺陷和故障,采取措施予以消防。同時,將電力設(shè)備巡檢發(fā)現(xiàn)的異常情況以及維修信息反饋到系統(tǒng)中,給設(shè)備全壽命周期監(jiān)控提供數(shù)據(jù)支撐。
實時監(jiān)督保障系統(tǒng)維修安全。系統(tǒng)運(yùn)維值班專人值守,當(dāng)*級告警(如斷電告警、月平均功率因數(shù)告警、電流越上限告警、電不平衡度告警等)實時推送到相關(guān)用戶手機(jī)的同時,值班人員實時響應(yīng)電話確認(rèn),由專業(yè)的運(yùn)維團(tuán)隊快速到達(dá)現(xiàn)場進(jìn)行維修搶修,7×24小時線上線下不間斷實時守護(hù),確保安全用電。
阿里云系統(tǒng)保障服務(wù)運(yùn)行安全。軟件系統(tǒng)部署在阿里云的K8S集群里,不會因為一個服務(wù)器節(jié)點(diǎn)宕機(jī)而影響系統(tǒng)運(yùn)行。阿里云提供DDoS防護(hù)、木馬查殺、防暴力破解等服務(wù),
確保軟件服務(wù)的安全性與穩(wěn)定性。
云盤加密及權(quán)限設(shè)定保障數(shù)據(jù)庫安全。數(shù)據(jù)庫使用ESSDPL1云盤加密,密文存儲,有著更高的安全性,可靠性。在數(shù)據(jù)庫的安全組中設(shè)置訪問數(shù)據(jù)庫的白名單,限定訪問權(quán)
限,降低被攻擊的概率。
6.安科瑞Acrel-3000WEB電能管理解決方案
6.1概述
用戶端消耗著整個電網(wǎng)80%的電能,用戶端智能化用電管理對用戶可靠、安全、節(jié)約用電有十分*要的意義。構(gòu)建智能用電服務(wù)體系,推廣用戶端智能儀表、智能用電管理終端等設(shè)備用電管理解決方案,實現(xiàn)電網(wǎng)與用戶的雙向良性互動。用戶端急需解決的研究內(nèi)容主要包括:先進(jìn)的表計,智能樓宇、智能電器、增值服務(wù)、客戶用電管理系統(tǒng)、需求側(cè)管理等課題。
安科瑞Acrel-3000WEB電能管理解決方案通過對用戶端用電情況進(jìn)行細(xì)分和統(tǒng)計,以直觀的數(shù)據(jù)和圖表向管理人員或決策層展示各分項用電的使用消耗情況,便于找出高耗能點(diǎn)或不合理的耗能習(xí)慣,有效節(jié)約電能,為用戶進(jìn)一步節(jié)能改造或設(shè)備升級提供準(zhǔn)確的數(shù)據(jù)支撐。
6.2應(yīng)用場所
(1)辦公建筑(商務(wù)辦公、大型公共建筑等);
(2)商業(yè)建筑(商場、金融機(jī)構(gòu)建筑等);
(3)旅游建筑(賓館飯店、娛樂場所等);
(4)科教文衛(wèi)建筑(文化、教育、科研、醫(yī)療衛(wèi)生、體育建筑等);
(5)通信建筑(郵電、通信、廣播、電視、數(shù)據(jù)中心等);
(6)交通運(yùn)輸建筑(機(jī)場、車站、碼頭建筑等)。
6.3系統(tǒng)結(jié)構(gòu)
6.4系統(tǒng)功能
1)實時監(jiān)測
系統(tǒng)人機(jī)界面友好,以配電一次圖的形式直觀顯示配電線路的運(yùn)行狀態(tài),實時監(jiān)測各回路電壓、電流、功率、功率因數(shù)、電能等電參數(shù)信息,動態(tài)監(jiān)視各配電回路斷路器、隔離開關(guān)、地刀等合、分狀態(tài),以及有關(guān)故障、告警等信號。
2)電能統(tǒng)計報表
系統(tǒng)以豐富的報表支撐計量體系的完整性。系統(tǒng)具備定時抄表匯總統(tǒng)計功能,用戶可以自由查詢自系統(tǒng)正常運(yùn)行以來任意時間段內(nèi)各配電節(jié)點(diǎn)的用電情況,即該節(jié)點(diǎn)進(jìn)線用電量與各分支回路消耗電量的統(tǒng)計分析報表。該功能使得用電可視透明,并在用電誤差偏大時可分析追溯,維護(hù)計量體系的正確性。
3)詳細(xì)電參量查詢
在配電一次圖中,當(dāng)鼠標(biāo)移動到每個回路附近時,鼠標(biāo)指針變?yōu)槭中?,鼠?biāo)單擊可查看該回路詳細(xì)電參量,包括三相電流、三相電壓、三相總有功功率、總無功功率、總功率因數(shù)、正向有功電能,并可以查看24小時相電流趨勢曲線及24小時電壓趨勢曲線。
4)運(yùn)行報表
系統(tǒng)具有實時電力參數(shù)和歷史電力參數(shù)的存儲和管理功能,所有實時采集的數(shù)據(jù)、順序事件記錄等均可保存到數(shù)據(jù)庫,在查詢界面中能夠自定義需要查詢的參數(shù)、選定時間或選擇查詢更新的記錄數(shù)據(jù)等,并通過報表方式顯示出來。用戶可以根據(jù)需要定制運(yùn)行日報、月報,支持導(dǎo)出Excel格式文件,還可以根據(jù)用戶要求導(dǎo)出PDF格式文件。
5)變壓器運(yùn)行監(jiān)視
系統(tǒng)對配電系統(tǒng)總進(jìn)線、主變壓器、*要負(fù)荷出線的運(yùn)行狀態(tài)進(jìn)行在線實時監(jiān)視,用曲線顯示電流、變壓器運(yùn)行溫度、有功需量、有功功率、視在功率、變壓器負(fù)荷率等運(yùn)行趨勢,分析變壓器負(fù)荷率及損耗,方便運(yùn)行維護(hù)人員及時掌握運(yùn)行水平和用電需求,確保供電安全可靠。
6)實時報警
系統(tǒng)具有實時報警功能,系統(tǒng)能夠?qū)ε潆娀芈窋嗦菲鳌⒏綦x開關(guān)、接地刀分、合動作等遙信變位,保護(hù)動作、事故跳閘,以及電壓、電流、功率、功率因數(shù)越限等事件進(jìn)行實時監(jiān)測,并根據(jù)事件等級發(fā)出告警。系統(tǒng)報警時自動彈出實時報警窗口,并發(fā)出聲音或語音提醒。
7)歷史事件查詢
系統(tǒng)能夠?qū)b信變位,保護(hù)動作、事故跳閘,以及電壓、電流、功率、功率因數(shù)越限等事件記錄進(jìn)行存儲和管理,方便用戶對系統(tǒng)事件和報警進(jìn)行歷史追溯,查詢統(tǒng)計、事故分析。
8)電能質(zhì)量監(jiān)測
系統(tǒng)可以對整個配電系統(tǒng)范圍內(nèi)的電能質(zhì)量進(jìn)行持續(xù)性的監(jiān)測,運(yùn)行維護(hù)人員可以通過諧波分析棒圖、報表掌握進(jìn)線、變壓器、*要回路的電壓、電流諧波畸變率、諧波含量、電壓不平衡度等,及時采取相應(yīng)的措施,降低諧波損耗,減少因諧波造成的異常和事故(該功能需要選配帶諧波監(jiān)測功能的電力儀表,不需要可刪除。
9)遙控操作
系統(tǒng)支持對斷路器、隔離開關(guān)、接地刀等進(jìn)行分、合遙控操作。系統(tǒng)具有嚴(yán)格的密碼保護(hù)和操作權(quán)限管理功能,對于每次遙控操作,系統(tǒng)自動生成操作記錄,記錄內(nèi)容包含操作人、操作時間、操作類型等。實現(xiàn)該功能需要斷路器本身具有電操機(jī)構(gòu)及保護(hù)保測控裝置具備遙控功能等硬件設(shè)備的支持。
10)用戶權(quán)限管理
系統(tǒng)為保障系統(tǒng)安全穩(wěn)定運(yùn)行,設(shè)置了用戶權(quán)限管理功能。通過用戶權(quán)限管理能夠防止未經(jīng)授權(quán)的操作(如配電回路名稱修改等)??梢远x不同級別用戶的登錄名、密碼及操作權(quán)限,為系統(tǒng)運(yùn)行、維護(hù)、管理提供可靠的安全保障。
11)通訊狀態(tài)圖
系統(tǒng)支持實時監(jiān)視接入系統(tǒng)的各設(shè)備的通訊狀態(tài),能夠完整的顯示整個系統(tǒng)網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu);可在線診斷設(shè)備通訊狀態(tài),發(fā)生網(wǎng)絡(luò)異常時能自動在界面上顯示故障設(shè)備或元件及其故障部位。從而方便運(yùn)行維護(hù)人員實時掌握現(xiàn)場各設(shè)備的通訊狀態(tài),及時維護(hù)出現(xiàn)異常的設(shè)備,保證系統(tǒng)的穩(wěn)定運(yùn)行。
12)視頻監(jiān)控
視頻監(jiān)控展示了當(dāng)前實時畫面(視頻直播),選中某一個變配電站,即可查看該變配電站內(nèi)視頻信息。
13)用戶報告
用戶報告頁面主要用于對選定的變配電站自動匯總一個月的運(yùn)行數(shù)據(jù),對變壓器負(fù)荷、配電回路用電量、功率因數(shù)、報警事件等進(jìn)行統(tǒng)計分析。
14)APP支持
電力運(yùn)維手機(jī)支持“監(jiān)控系統(tǒng)"、“設(shè)備檔案"、“待辦事項"、“巡檢記錄"和“缺陷記錄"五大模塊,支持一次圖、需量、用電量、視頻、曲線、溫濕度、同比、環(huán)比、電能質(zhì)量、各種事件報警查詢,設(shè)備檔案查詢、待辦事件處理、巡檢記錄查詢等。
6.5系統(tǒng)硬件配置清單
7.結(jié)論
本課題通過設(shè)計基于云平臺的用電高效運(yùn)行管理系統(tǒng),實現(xiàn)對耗能設(shè)備的實時電能數(shù)據(jù)監(jiān)測與分析。同時,管理系統(tǒng)按照GETSMT-107報警設(shè)計值,將異常數(shù)據(jù)與報警信息上傳至用戶,實現(xiàn)故障處理閉環(huán),為實現(xiàn)安全用電實現(xiàn)技術(shù)保障。
管理系統(tǒng)由能源監(jiān)測分析、報警管理、設(shè)備管理、運(yùn)維管理和系統(tǒng)管理模塊四個部分組成。系統(tǒng)對不同角色實現(xiàn)權(quán)限分配,并針對不同設(shè)備管理需求提供多種功能,實現(xiàn)設(shè)備統(tǒng)籌管理和運(yùn)維巡檢閉環(huán)管理。
系統(tǒng)運(yùn)用于17臺大型用電設(shè)備上,并完成了數(shù)據(jù)的采集匯總。通過計算同型號設(shè)備不
同使用年限后的單位能耗差值,估算年平均成本差值,對超出計劃運(yùn)轉(zhuǎn)的壽命仍然正常運(yùn)營
的設(shè)備給出更換建議。管理人員從系統(tǒng)運(yùn)行安全、系統(tǒng)維修安全、服務(wù)運(yùn)行安全和數(shù)據(jù)庫安全多個角度出發(fā),采取四項技術(shù)措施,來保障管理系統(tǒng)的安全運(yùn)行。
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作者簡介:
韓歡慶,女,現(xiàn)任職于安科瑞電氣股份有限公司。