智能化配电柜解决方案有哪些

简婷

安科瑞电气股份有限公司，上海 嘉定 201801

1 智能化配电运维平台

1.1概述

      通过在中低压开关柜和配电柜关键位置部署各类传感器、电力仪表和保护装置，实时获取开关柜电量，环境和报警信息等运行数据。解决传统开关柜在安全、可靠，用能、管理方面的痛点。轻松完成传统中低压开关柜的数字化转型升级，开关柜智慧管理一步到位。

1.2 系统功能

1.2.1 数字化运维

      通过给每个开关柜分配一个二维码，将此二维码与开关柜图号和设备清单、设备说明书绑定。通过APP扫码后即可获知开关柜详细信息，完成开关柜出厂信息的数字化。同时，将二维码与开关柜内的保护装置、监测装置绑定，通过智能网关采集设备运行数据并上传平台，实现APP扫码即可随时查看开关柜运行状态、历史曲线、故障记录，实现智能化运维；既可实现本地组态，亦可通过云平台集中监视；

1.2.2 状态监测

      实时监测开关柜内开关状态、变压器运行状态、电气连接点（如母排接头、断路器梅花触头、电缆接头、低压柜框架断路器接头、抽屉出线接头）温度、各配电回路电力参数；亦可接入视频、水浸、烟感，温湿度、门磁等其他非电量传感器；

1.2.3 故障报警

      当发生开关跳闸、过压、欠压、过流等事件时，系统将报警信息通过短信、APP等方式推送，用户可随时接收报警信息；

1.2.4 电能质量分析

      系统可对主要配电回路进行电能质量分析，包括各种稳态、瞬态数据，并进行暂态分析，对电能质量敏感负荷用户的用电行为进行动态跟踪，对存在电能质量风险的用户进行预警及告警；

1.2.5 能效分析

      统计各配电回路小时、日、月、年用电数据，并进行同环比分析提供分时段电能及费用统计、需量阈值、实时需量、四象限电能、平均功率因数计算等功能；

1.2.6 用户报告

      自汇总生成开关柜一段时间内的各种报警事件、运行参数，自动生成用户分析报告，协助客户即时发现隐患.并给出指导意见;；

1.2.7 资产管理

      记录开关柜内各种设备的规格型号、技术参数、生产厂家、投运日期等，并可根据设备维护保养周期。提醒用户更换或维护试验，实现设备的全生命周期管理；

1.2.8 工单管理

      可通过系统编制巡检工单、消缺工单、抢修工单，并将任务下发到相关人员的手机上，记录执行过程，明确执行内容，通过手机拍照或视频发现的问题，所有过程规范合理且有据可查；

1.3 系统特色

1.3.1 状态感知

      通过安装综合保护装置、电能质量分析装置、多功能电力仪表、电气连接点测温装置以及各种环境传感器，感知开关柜运行状态；

1.3.2 随时获取

      运行数据和报警信息可以通过浏览器、手机APP随时随地获取，简单方便，不遗漏重要报警信息；

1.3.3安全可靠

      数据可通过硬件加密模块上传，且当网络中断时，可将数据保存在本地，网络恢复后实现断点续传，同时智能网关内置电容，实现失电报警；

1.3.4 兼容

      系统不限制接入的产品品牌和型号，支持通过Modbus、645、103、104、OPC协议采集各品牌设备的数据，并可通过Modbus-TCP、104、61850、BACNet、MQTT等协议将数据转发给三方系统或平台；

1.3.5 边缘计算

      基于高性能ARM处理器开发的智能网关，支持通过RS485、网口、Lora等接口接入各类量测仪表和保护装置，在采集现场完成规约转换，并可实现本地存储、断点续传、联动控制、报警上传等边缘计算功能，大大减轻了服务器的数据处理压力，提高了事件响应速度；

1.3.6 3D仿真

      通过为智能配电柜建立3D仿真模型，并将配电柜运行数据、告警信息、产品信息与3D模型绑定，更直观的查看运行数据，更准确的定位故障信息

1.3.7 AI智能识别

      通过Al智能摄像头，可主动识别异常行为并报警，包括未带安全帽、现场抽烟、小动物闯入等，当某个开关柜发生报警时，摄像头可自动转到位置，实现报警联动；

1.3.8 灵活组合

      既可通过本地的监控系统实时监控各开关柜运行情况，也可通过统一的智能化配电运维平台对分散的开关柜进行集中统一监控和管理；

1.3.9 全生命周期管理

      从开关柜及内部设备投入使用时就建立电子档案，实时监测运行状态，记录故障、检修、维护信息，结合上传的产品说明书、电气图，实现设备的全生命周期管理。

2 35kV开关柜

      35kV室内变电站一般采用真空断路器、气体绝缘断路器等，常见开关柜柜型有KYN、XGN、ZX2、NxAirS等系列，可靠性高、一次接线方案丰富。安科瑞电气研制的AM系列微机保护测控装置、APView电能质量在线监测装置和AEM智能网络仪表，ATE系列智能无线测温装置、ASD开关柜智能操控装置等，为用户变配电站新建、扩建、改建提供了完整的智能化解决方案。

2.1 系统结构

2.2 安装布置形式

2.2.1 新建项目

      新建项目，AM微机保护装置、AEM电力仪表、ATE无线测温传感器、ASD开关柜综合测控装置等传感器和智能化装置常见安装布置形式有集中组屏和分散安装在35kV进、出线开关柜。

2.2.2 改扩建项目

      35kV变电站改扩建项目，原设计采用的JYN、GBC、XGN柜型涉及一次、二次改造，可以按新建站对进行保护、测控、仪表选型。对于仅进行二次改造，宜优先考虑集中组屏方式，以降低现场设备开孔施工难度和时间∶如果受变电站平面布置的限制，可考虑采用分散安装到各对应间隔二次小室。对于原有的KYN、XGN系列、ZX2系列、或NxAirS等柜型，可根据原有的安装方式，考虑设备开孔安装。对于集中组屏可选择整体更新保护测控屏，对与分散安装可采用预制二次小表室门板更换，以及选用导轨安装的测控仪表。

2.3 产品选型

      新建及扩建根据设计选用的KYN系列、XGN系列、ZX2系列、或NxAirS等柜型、一次方案号对应回路以及对保护、测量、电能质量、无线测温和智能化监控系统等方面具体功能和技术要求，主要产品选型参见下表2.3。

2.4 35kV一次系统图

作者简介：简婷，女，本科，现就职于安科瑞电气股份有限公司，主要研究方向为建筑能耗监测系统。