《遠程值守在線監(jiān)測系統(tǒng)》可行性分析報告

1、遠程值守在線監(jiān)測系統(tǒng) 可行性分析報告 虎牌電務(wù)（杭州）有限公司 大都是各單 概述 隨著電力系統(tǒng)迅猛發(fā)展的形勢，高科技的電氣自動化產(chǎn)品的開發(fā)、應(yīng)用、推廣， 在供電企業(yè)的 35kV、110 kV 變電所基本實現(xiàn)了無人值班或少人值守的遠程監(jiān)控的運行方式， 通過信息自動化網(wǎng)絡(luò)和先進的通訊網(wǎng)絡(luò)對各變電所運行中電氣設(shè)備的有關(guān)運行數(shù)據(jù)、 狀態(tài)進 行在線實時監(jiān)測和監(jiān)控，達到“遙測、遙信、遙控、遙視、遙調(diào)”的“五遙”功能，并且對 于運行中的變電所電氣設(shè)備發(fā)生的一切異常、 事故能夠及時、 作出反應(yīng)并通過通訊網(wǎng)絡(luò)迅速 的傳遞到運行集控中心和調(diào)度中心， 對故障處理作出及時正確的判斷、 決策， 確保變電所安 全運行。

2、10 kV 及其以下終端用戶配電室眾多運行中的高、低壓電氣設(shè)備、母線及其引接線皆通 過電氣結(jié)頭連接， 運行中由于負荷電流、 結(jié)點接觸電阻的大小變化將直接影響到該設(shè)備及其 結(jié)點的發(fā)熱程度， 如果電氣設(shè)備及其引接導(dǎo)線的結(jié)頭接觸不良或者由于負荷的急劇增大或超 載運行， 將導(dǎo)致電氣設(shè)備及其導(dǎo)線連接結(jié)點的嚴重發(fā)熱， 若不能及時發(fā)現(xiàn)處理將會引發(fā)電氣 設(shè)備損壞 、引接導(dǎo)線燒斷的事故，甚至引發(fā)電氣火災(zāi)事故，直接威脅到供電安全和人身設(shè) 備的傷害。 在當前電力科技迅猛發(fā)展的今天， 電力自動化、信息化水平的不斷提高，供電企 業(yè)的 35kV、110 kV 變電所基本上實現(xiàn)了無人值班或少人值守，為適應(yīng)變電所運行管理自動

3、 化、信息化的要求， 確保變電設(shè)備的安全運行，電力科技機構(gòu)研發(fā)并推廣應(yīng)用電氣結(jié)點發(fā) 熱溫度在線監(jiān)測系統(tǒng) 這一高科技產(chǎn)品。 它不僅取代了傳統(tǒng)的人工巡檢測試， 而且做到遠程 實時在線監(jiān)測電氣結(jié)點的發(fā)熱狀況，大大提高變電所安全運行水平，防止和避免事故發(fā)生， 這將帶來顯著的社會效益和經(jīng)濟效益。 該系統(tǒng)不僅適用于發(fā)電廠、 變電所的高壓電氣結(jié)點測 溫，也適用于10 kV及其以下終端用戶配電裝置的低壓電氣結(jié)點測溫，而且還適用于所有的 低壓電源、 用電設(shè)備的溫度在線監(jiān)測。 應(yīng)用廣泛， 市場潛力巨大， 經(jīng)濟效益十分顯著。 因此， 在10kV配電室遠程值守在線監(jiān)測系統(tǒng)中也融匯了電氣結(jié)點發(fā)熱溫度在線監(jiān)測系統(tǒng) 高科技

4、產(chǎn)品的 “遠程實時在線監(jiān)測電氣結(jié)點發(fā)熱狀況”的功能， 目前供電企業(yè)雖然在 35 kV和110 kV及以上電力系統(tǒng)網(wǎng)絡(luò)實現(xiàn)了信息智能化，但是，對 于廣大的 10 kV 及以下的終端用戶的運行管理還沒有達到專業(yè)化、規(guī)范化的標準要求，各 終端用戶配電室的運行目前都沒有真正通過電氣運行崗位培訓的專業(yè)運行人員， 位、部門委聘的個體電工來承擔，在運行管理、設(shè)備運行維護、預(yù)試檢測方面存在著較大的 問題，給用電安全造成很大的隱患，因此，在規(guī)范 10 kV 及以下的終端用戶的運行管理標 準的同時， 全面開發(fā)、 應(yīng)用信息智能化項目勢在必行， 也是符合國家電網(wǎng)在十二五期間規(guī)劃 發(fā)展智能電網(wǎng)的整體目標精神的，基于廣大

5、電力用戶的實際需求，開發(fā)應(yīng)用 10 kV 及以下 終端用戶的 10kV 配電室遠程值守在線監(jiān)測系統(tǒng)是當前 10 kV 及以下終端用戶實現(xiàn)配電 室信息智能化和無人值守綜合平臺唯一最佳方案。 二遠程值守系統(tǒng)技術(shù)的發(fā)展及現(xiàn)狀 變電運行遠方 在線監(jiān)測系統(tǒng)在供電企業(yè)35KV和110KV變電所應(yīng)用比較廣泛，技術(shù)相對 比較成熟，也積累了豐富的運行經(jīng)驗， 1998 年以前，變電所的運行管理在電力系統(tǒng)中一直 采用有人值班的倒班方式， 設(shè)備運行中的電壓電流、 有功無功、 功率因數(shù)及其設(shè)備的運行溫 度等實時參數(shù)主要靠運行人員對現(xiàn)場指示儀表 （盤表） 進行抄錄和定時巡視檢測， 這已適應(yīng) 不了迅速發(fā)展的電力系統(tǒng)的科技需

6、求， 面對日益復(fù)雜的運行方式， 單純依靠人工來監(jiān)測電力 設(shè)備的運行狀態(tài)， 已經(jīng)遠遠不能做到正確而迅速的處理事故的要求。隨著電力科技日益發(fā)展 的形勢，供電系統(tǒng)早在2000年前后，對所有35kV農(nóng)網(wǎng)變電所進行全面的無油化改造，提升 變電所自動化水平，普遍應(yīng)用“遙測、遙信、遙控、遙視、遙調(diào)”等“五遙”技術(shù)，對變 電所運行管理進行全面徹底的改革，充分發(fā)揮遠程監(jiān)控技術(shù)的功能，實現(xiàn)35kV變電所無人 值班或少人值守的集控站運行模式，并且通過幾年的運行經(jīng)驗的積累，對系統(tǒng)內(nèi)110kV變電 所也相繼進行了運行自動化的提升， 在110kV變電所范圍內(nèi)推廣實現(xiàn)了少人值守、 遠方監(jiān)控 的集控站運行方式， 對變電所運行

7、中電氣設(shè)備的運行狀況、 數(shù)據(jù)和發(fā)生的異常、 事故做到在 線實時監(jiān)控，確保變電所安全、可靠、經(jīng)濟運行。實現(xiàn)變電所遠程監(jiān)控、無人值班或少人值 守離不開現(xiàn)代科技的應(yīng)用， 遠程監(jiān)控技術(shù)的應(yīng)用核心來源于現(xiàn)代控制理論電子技術(shù)、計算機 技術(shù)、 互聯(lián)網(wǎng)通信技術(shù)、 無線視頻傳輸技術(shù)、 電氣結(jié)點發(fā)熱溫度在線檢測技術(shù)等高新科學技 術(shù)來實現(xiàn)電力系統(tǒng)自動化、變電所遠程值守監(jiān)控的全面功能。 為此，對變電所遠程值守監(jiān)控系統(tǒng)的基本要求如下： 一、具備在線、 實時、 迅速而正確地采集、 檢測和處理變電所運行設(shè)備各元件的運行狀 況、數(shù)據(jù)以及全系統(tǒng)或局部系統(tǒng)的運行參數(shù)。 二、根據(jù)電力系統(tǒng)的實際運行狀態(tài)和設(shè)備運行方式及各元器件的技術(shù)

8、、 經(jīng)濟、 安全要求 為運行人員提供調(diào)節(jié)和控制決策，或者直接對設(shè)備進行倒閘操作進行調(diào)節(jié)和控制。 三、實現(xiàn)全系統(tǒng)各層次、 各局部系統(tǒng)和各元器件間的綜合協(xié)調(diào)， 尋求電力系統(tǒng)電能質(zhì)量 合格和安全經(jīng)濟運行，達到安全、節(jié)能、綠色環(huán)保的目的。 四、提高供電可靠性，減少電力系統(tǒng)事故，延長設(shè)備壽命，提高運行水平，節(jié)省人力， 減輕勞動強度。達到減人增效的目的。 五、對電氣結(jié)點發(fā)熱溫度的在線監(jiān)測，要求做到 24 小時全天候?qū)崟r監(jiān)控。 三遠程值守系統(tǒng)的必要性和可行性 隨著電力系統(tǒng)自動化、信息化水平的不斷提高，35kV、110kV（220 kV 局部試點中）變 電所基本上實現(xiàn)了無人值班或少人值守，對于設(shè)備運行、監(jiān)控、

9、在線監(jiān)測皆實施了微機化， 運行管理歸口到集控中心，然而終端用戶配網(wǎng)還是一片空白，基于10 kV及其以下終端配電 用戶范圍廣、 分散， 又處于缺乏規(guī)范管理的狀態(tài)， 在這特殊的電力用戶群體， 要實現(xiàn)標準化、 規(guī)范化管理，實施減人增效、安全、節(jié)能、綠色環(huán)保的目標，針對10 kV及其以下終端配電 用戶配電室開發(fā)、研制、 應(yīng)用遠程值守系統(tǒng)顯得尤為重要，也是電務(wù)標準化事業(yè)拓寬、發(fā)展 的關(guān)鍵，這一科技開發(fā)項目具有現(xiàn)實的必要性。從遠程值守系統(tǒng)技術(shù)開發(fā)的整體條件考慮， 目前具有電力系統(tǒng)自動化、 遠程監(jiān)控及其無人值班變電所的成功案例和成熟的運行經(jīng)驗為10 kV及其以下終端配電用戶配電室遠程值守系統(tǒng)開發(fā)、研制提供了

10、豐富堅實的借鑒范本，從虎 牌集團科技研發(fā)整體實力看，由集團旗下的四方自動化公司和電務(wù)公司共同開發(fā)10 kV及其 以下終端配電用戶配電室遠程值守系統(tǒng)的全面推廣應(yīng)用具有電務(wù)行業(yè)的可行性。 為滿足10 kV終端用戶變（配）電室無人值班（或少人值守）的安全運行要求，需對電 氣設(shè)備實施在線監(jiān)控、監(jiān)測，如監(jiān)控主變高、低壓側(cè)電流、母線電壓、各路出線電流、主變 溫度、有功功率、無功功率、功率因數(shù)，并實現(xiàn)實時記錄、發(fā)送。對重點負荷設(shè)備進行一次 負荷電流、 接頭溫升進行定時檢測， 要求做到 24小時全天候?qū)崟r監(jiān)控。 隨著我國經(jīng)濟的飛速 發(fā)展，用戶終端的電力負荷越來越大。10kv配電所運行的安全性、穩(wěn)定性、經(jīng)濟性越

11、來越受 到各方的關(guān)注。目前，電力終端用戶轄區(qū)所有變 （配）電所的運行維護一般采用電工值班（甚 至無專職人員管理），由于技術(shù)管理缺失，值班電工專業(yè)技術(shù)水平、實際操作能力參差不齊， 導(dǎo)致電氣設(shè)備運行維護不到位，正常的必須的預(yù)試、 小修清掃得不到保證，給設(shè)備安全運行 及其穩(wěn)定性、可靠性帶來了很多問題，存在著諸多潛在的安全隱患！因此，在電力高科技時 代，開發(fā)、推廣、應(yīng)用TS3000配電所遠程值守系統(tǒng)在國家電網(wǎng)十二五期間實施智能電網(wǎng)規(guī)劃 目標中具有十分的必要性，也是完善智能化配電網(wǎng)絡(luò)不可缺少的組成部分 TS3000配電所遠程值守系統(tǒng)能通過現(xiàn)場的采集裝置，采集配電設(shè)備的各種運行參數(shù)， 通過通信網(wǎng)絡(luò)傳輸?shù)郊?/p>

12、控中心（虎牌電務(wù)服務(wù)監(jiān)控中心）。當運行設(shè)備發(fā)生故障或事故時， 故障信號通過集控中心后臺程序可以立刻定位故障點，并在第一時間迅速將信號發(fā)送到監(jiān)控 中心同時用短信方式將故障信息告知電務(wù)專職部門領(lǐng)導(dǎo)人（或部門領(lǐng)導(dǎo)），以利于部門領(lǐng)導(dǎo) 和專職人正確、及時、迅速的制定組織現(xiàn)場應(yīng)急事故處理方案和搶修力量，同時安排必要的 搶修物資（材料備品備件、工器具儀表設(shè)備）確保在第一時間內(nèi)趕赴現(xiàn)場，及時正確的完成 故障的處理任務(wù)，為終端用戶提供安全、穩(wěn)定、可靠的用電環(huán)境， 這也是虎牌電務(wù)的服務(wù)總 旨，也是對用電客戶服務(wù)承諾的保障。 綜上所述，采用TS3000配電所遠程值守系統(tǒng)，可以帶來的優(yōu)越性可大致歸納為： 預(yù)防事故，加

13、快事故處理：由于各路出線信號均由虎牌電務(wù)網(wǎng)監(jiān)控，事故掉閘后，電務(wù) 公司維護人員可以在第一時間了解到故障的開關(guān)位置和型號，可以直接備好損壞的元器 件并趕赴現(xiàn)場，由具備專業(yè)技能的電務(wù)員及時處理，避免事故擴大，縮短事故處理時間； 在線實時自動監(jiān)測配電設(shè)備電氣結(jié)點發(fā)熱溫度等參數(shù)，當結(jié)點發(fā)熱溫度上升接近限值時 發(fā)出預(yù)警信號；超過允許發(fā)熱溫度時即發(fā)出危急報警信號。 大量節(jié)省人員，提高企業(yè)勞動生產(chǎn)率； 能自動生成運行報表； 能生成歷史數(shù)據(jù)，為分析、決策及預(yù)防事故提供原始數(shù)據(jù)。 四.總體方案和系統(tǒng)組成 TS3000配電所遠程值守系統(tǒng)組成：一個配電所可根據(jù)進線，出線劃分出幾個采集單元， 4個主變。就劃分成6個采

14、集 方案1 1主控單元- #1 參數(shù)集中 - : i- LU p 1 L _ i T 口1 CN 4 遙信模塊 1 其 他 設(shè)備 、口 C： 口 口 口 遙信模塊其他P 廠站端 方案2 #1最多6個 hl 遙測模塊遙信模塊 1 其他設(shè)備 每個采集單元由遙測，遙信，通信模塊組成。比如有兩條進線, 單元，每個單元負責采集相關(guān)的遙測，遙信，溫度信號。然后通過通信模塊 ，集中把數(shù)據(jù)傳 到GPR主控單元，主控單元負責將各單元的數(shù)據(jù)傳到GPR網(wǎng)絡(luò)中。 圖 系統(tǒng)結(jié)構(gòu)結(jié)構(gòu)圖: 廠站端 圖廠站端結(jié)構(gòu)圖方案1 圖廠站端結(jié)構(gòu)圖方案2 電氣結(jié)點發(fā)熱溫度在線監(jiān)測系統(tǒng)組成：主要由等電位監(jiān)測探頭（含CPU和無線發(fā)射裝 置）

15、、基站和專家分析軟件等組成?？膳c電力系統(tǒng)生產(chǎn) MIS及綜合信息采集系統(tǒng)實現(xiàn)無縫連 接，資源共享。該系統(tǒng)在線實時自動監(jiān)測電氣設(shè)備電氣結(jié)點發(fā)熱溫度等參數(shù)，當結(jié)點發(fā)熱溫 最多6個 主控單元 參數(shù) 集中器 遙信模塊 度上升接近限值時發(fā)出預(yù)警信號；超過允許發(fā)熱溫度時即發(fā)出危急報警信號。監(jiān)測數(shù)據(jù)每隔 （5）分鐘發(fā)送一次，到達預(yù)警值后每（60）秒鐘發(fā)送一次。監(jiān)測數(shù)據(jù)以無線通信方式發(fā)送 至基站，發(fā)射距離約 50m,基站之間通過無線接力的方式，最終與集控中心綜合信息系統(tǒng)以 485接口相連。 系統(tǒng)原理框圖如下： 系統(tǒng)由等電位監(jiān)測探頭、接力基站、主基站及系統(tǒng)軟件組成，其中系統(tǒng)軟件包括基站接 收軟件及專家分析軟件。

16、系統(tǒng)軟件包括基站系統(tǒng)軟件和管理系統(tǒng)軟件。 基站系統(tǒng)軟件負責接收數(shù)據(jù)，并對硬件設(shè)備進行管理，對接收到的數(shù)據(jù)進行處理，并 對數(shù)據(jù)初始分析，如果溫度超過允許值， 系統(tǒng)則及時把報警信息發(fā)送到相關(guān)管理人員的手機 中，以便及時進行處理，防止事故的發(fā)生。 管理系統(tǒng)軟件主要進行系統(tǒng)設(shè)備、監(jiān)測點、系統(tǒng)使用人員的相關(guān)信息維護，并對歷史 數(shù)據(jù)進行分析。 系統(tǒng)結(jié)構(gòu)圖如下： 接收基站 M/ K 監(jiān)測程序 用戶界面 五主要基本功能及技術(shù)指標 5 1 基本功能 TS3000配電所遠程值守系統(tǒng) 通過現(xiàn)場數(shù)據(jù)采集設(shè)備和監(jiān)控主機實現(xiàn)如下功能： 在配電所內(nèi)安裝現(xiàn)場采集設(shè)備， 實時采集電力線路上的電壓、 電流、功率、功率因素、 開關(guān)

17、狀態(tài)等實時信息。 通過INTENET網(wǎng)絡(luò)TCP/IP技術(shù)或GPR數(shù)據(jù)傳輸技術(shù)，將電壓，電流，開關(guān)分合狀態(tài)，操 作電源， 重要負載缺相告警等傳到遠方的監(jiān)控中心， 在計算機軟件的主接線圖畫面上顯示現(xiàn) 場數(shù)據(jù)，并可以在開關(guān)變位和模擬量越限時彈出報警窗。 當有異常情況發(fā)生時，在控制中心計算機系統(tǒng)中發(fā)出告警短信至相應(yīng)電務(wù)專管員的手 機。 數(shù)據(jù)報表，可以按照可選時間間隔生成運行報表。并可統(tǒng)計出平均值，最大值等各種 統(tǒng)計數(shù)據(jù)。支持定時打印和手動打印功能。 電氣結(jié)點發(fā)熱溫度在線監(jiān)測系統(tǒng) 主要用于變（配）電所運行中電氣結(jié)點發(fā)熱溫度的在 線監(jiān)測， 達到了在線實時遠程智能的要求， 從而可以取代人工巡檢定期測溫工作。

18、 不僅大大 減輕了勞動強度，提高了工作效益， 而且克服了人工巡檢不能做到遠程、實時、在線監(jiān)測及 不完全到位等缺點。 系統(tǒng)具有等電位監(jiān)測結(jié)點發(fā)熱溫度及超限預(yù)報警功能。 當結(jié)點發(fā)熱溫度 達到85C時，發(fā)出預(yù)警信息；達到95C時發(fā)報警信息，通知有關(guān)人員及時調(diào)整負荷或盡快 組織搶修處理， 以防電氣接頭過熱、 燒紅、燒斷及相間短路等事故及引發(fā)火災(zāi)事故發(fā)生，提 高了電氣設(shè)備安全運行水平和供電可靠性。 5 2 技術(shù)指標 一、CSJZ-02參數(shù)集中器主要技術(shù)指標： 間隔端接口： RS-485二線制土 15KV ESD保護 通訊速率（ Bps）：9600 通訊協(xié)議：MODBUS-RT協(xié)議 輸出數(shù)據(jù)：采用MODB

19、US_RTU clie n脅議輸出 主控端接口： RS-485二線制土 15KV ESD保護 通訊速率（Bps）:9600 通訊協(xié)議：MODBUS-RT協(xié)議 輸出數(shù)據(jù)：采用MODBUS_RTU clie n脅議輸出 主控端接口： RS-485二線制土 15KV ESD保護 通訊速率（Bps）：9600 通訊協(xié)議：MODBUS-RT協(xié)議 二、TSYX-02遙信采集模塊主要技術(shù)指標： 輸入信號 輸入信號電壓： AC220V/DC220V 5路三相有電狀態(tài)檢測。 15路開關(guān)干觸點分合狀態(tài)監(jiān)測 過載能力：倍量程輸入可正確測量；瞬間電壓3倍量程不損壞。 通訊輸出 輸出數(shù)據(jù)：采用modbus協(xié)議輸出開關(guān)量的分合狀態(tài)，1為合，0為分 輸出接口： RS-485二線制土 15KV ESD保護 通訊速率（Bps）：9600 通訊協(xié)議：MODBUS-RT協(xié)議 工作環(huán)境 工作溫度：-20 C70 C 存儲溫度：-40 C85 C 相對濕度：5%- 95%5結(jié)露 模塊供電電源 交流供電（50HZ）,輸入電壓為 AC220V。 三、EDA9033A三相電參數(shù)采集模塊技術(shù)指標如下： 三相交流50/60HZ電壓、電流。輸入頻率：4575Hz。 電壓量程（相電壓）：250V 電流量程：5A。 信號