智能變配電管理解決方案

一、方案概述

國務院在關于《“十三五”節能減排綜合工作方案》中提出，當前，我國經濟發展進入新常態，產業結構優化明顯加快，能源消費增速放緩。但必須清醒認識到，隨著工業化、城鎮化進程加快和消費結構持續升級，我國能源需求剛性增長，能源環境問題仍是制約我國經濟社會發展的瓶頸之一，節能減排依然形勢嚴峻、任務艱巨。

《電力發展“十三五”規劃》中提出要緊緊把握經濟發展新常態，發揮電力管理在推動能源消費革命和電力體制改革中的作用，在節約電力電量、促進全社會節能減排的同時，加強電力管理平臺的建設和應用。

變配電管理平臺作為電力管理應用的有效抓手，將幫助企業提供一套成熟、有效、便捷的電能精細化管理解決方案，從而提高企業能源系統的運行、管理效率，并實現安全穩定、經濟平衡、節能減排的基本目標。

二、建設意義

1、完善電能信息的采集、存儲、管理和利用

企業建立變配電管理平臺，就獲得了電能系統的第一手資料，經過數據分析、處理和加工，在電能管理中心控制室的調度人員和專業能源管理人員就能實時掌握系統運行情況：

2、實現對電能系統的分散控制和集中管理

針對企業生產工藝系統的分散和電能管理要求集中的特點，建立以電能調度指揮為中心的變配電管理系統平臺，實現電力系統的分散控制和集中管理。

3、減少能源系統運行成本，提高勞動生產率

變配電管理系統平臺的最終目標是實現簡化能源運行管理，減少日常管理的人力投入，節約人力資源成本，提高勞動生產率。

4、加快能源系統的故障和異常處理，提高對能源事故的反應能力

變配電管理系統平臺建成后，能源調度可以通過系統迅速從全局的角度了解系統的運行狀況，故障的影響程度等，及時采取系統的措施，限制故障范圍的進一步擴大，并有效恢復系統的正常運行。

5、通過優化能源調度和平衡指揮系統，節約能源和改善環境

變配電管理系統平臺建成后，將通過優化電能管理的方式和方法，改進能源平衡的技術手段，實時了解電能需求和消耗的狀況，有效地減少電能損耗，使電能的合理利用達到一個新的水平。

6、為進一步對能源數據進行挖掘、分析、加工和處理提供條件

平臺不僅可以有效解決能源實時平衡管理和監控管理，還可以通過對大量歷史數據的歸檔和管理，為采用大數據、云計算、人工智能等技術進行數據挖掘、分析、加工和處理創造條件。

三、力控智能變配電平臺架構   

力控智能變配電工業互聯網平臺是由一些列軟件包組成，包含設備采集端、數據服務端、應用服務端等，將先進的IT技術和設計理念引入到工業軟件領域，快速構成工業互聯網應用平臺。

該平臺采用統一架構的“面向對象（設備）”的模型組態理念，每個模型包含設備屬性、數據管理、報警規則、統計信息等所有相關信息。保障平臺具備相關的靈活性和極強的擴展型。

1、配電設備數據接入

平臺提供設備接入和管理功能，通過IOT工業物聯網關，對前端數據預處理，解決工業現實現海量數據接入，并支持斷線重連、緩存回補機制，保證數據的完整性。

2、數據服務端

云平臺部署多項PaaS服務應用，實現實時庫、關系庫、非結構數據庫三庫合一，并且支持跨平臺，集群部署，保證系統的高可用性。

3、應用服務端

應用服務端共分為兩部WebDraw及WebView。

WebDraw為配置環境，實現企業用戶管理、業務管理、等頁面配置管理，并且對圖片、音頻、文檔等靜態資源進行統一管理。

WebView為運行環境，實現智能變配電管理平臺SaaS功能的應用查看，包括電力參數、動環參數、報警處理、能耗分析、設備維修巡檢及變配電站運行綜合報表等。

4、平臺層級架構

四、功能應用

1、整體概況

結合電子地圖，顯示變配電站分布情況，根據變配電站運營情況，進行圖標顏色區分，展示平臺下變配電站總體運營情況。并且可直接選擇相應變配電站，展示基本信息，包括變配電站電壓等級、容量、負荷情況、風機狀態及當日、當月用能情況等信息。

2、電力監測

平臺內置大量的具有依據最新電氣符號國標繪制的電力圖庫，方便繪制配電圖，實現電能的可視化，實現電能從輸入到輸出整個變配電系統的監控，并且可查詢相應電力參數，以曲線或表格呈現，并且同步展示所查詢時間段內參數的最大值最小值，支持數據導出。

3、動環監測

實時展示各變壓器三相電纜溫度，風機開關狀態、變壓器故障狀態等信息，根據變配電室，實時展示溫濕度傳感器、煙霧傳感器、明火探測器等設備信息，并且集成視頻系統實時監測變配電室視頻數據。

4、報警監測

系統與遠動裝置、綜保裝置通訊，實時監測變配電站運行的各類異常狀況，也可以在系統平臺中設置遙測越限等報警，對重要報警給予彈窗、聲音、短信通知，并且也對報警統計分析。

5、能耗統計分析

平臺可按照用電區域、設備、類型等配置能耗分項，統計各分項年、月、日、時用電情況，實時掌握各分項用電情況，也可按照同類設備或同一設備在不同時間段對電力參數信息進行比較，方便用戶衡量管理節電或設備技術改造后的節電量及費用情況。分析找出用電不合理范圍，便于調整用電不合理習慣，達到節能降耗的目的。

6、設備運維管理

平臺按照設備類型、配電室分布等，建立設備臺賬，對變配電相關的設備進行統一管理。

當設備發生故障時建立設備故障單，并關聯設備臺賬信息、設備維修記錄，相關技術資料、等電子文檔，制定維修時間、方案推送到維修負責人，對故障單記錄并跟蹤。

也可制定巡檢任務，基于GIS地理信息系統制定巡檢路線。按照設備巡檢周期，上次巡檢日期自動計算本次檢查日期，并進行巡檢提醒，由平臺下發巡檢任務到相關負責人。平臺對下發的巡檢任務情況進行記錄與跟蹤。

7、負荷預測

平臺可基于大量歷史數據，運用相關技術及方法，結合實際經驗對各變配電站負荷進行預測，便于提前做好應對措施及協調方案，確保變配電站運行的安全、穩定。

8、設備健康診斷

平臺可基于大量監測和試驗數據，運用人工智能技術對設備信息的吸收、加工處理，通過相關方法、技術以及數理統計等常規計算密切結合、相互補充，對系統電力設備進行健康診斷，對電力系統設備安全，可靠運行提供保障，設備維修提高效率，減少停機時間。

9、移動終端

系統提供基于平板電腦及手機終端的移動 App，實現與PC端同步的管理功能，為變配電管理運維人員隨時隨地監測設備運行情況、能源消耗、處理設備運維事件提供便捷。

10、月度綜合報表

利用報表功能編寫站點月分析報告，包括變配電站基本信息、變壓器運行參數、能耗告警及處理方法和結果、變用電情況、費用情況、實際功率因數與標準功率因數的對比、設備長期負載率等信息，并且可編寫綜合診斷建議，形成變配電站月分析報告，有助于用戶對變配電站當月運行情況進行總結分析。

11、物聯網關在線維護

平臺實時對物聯網關動態數據監測，監測網關心跳，對網關掉線情況進行報警。

平臺對網關在線率進行統計分析，并且記錄網關在線時長，記錄故障次數等信息。

平臺可以對網關工程上傳或下載，遠程調試網關工程，提高工作效率，節約維護成本。

五、系統特點

1、基于物聯網通訊技術組網模式

底層配備力控IOT工業物聯網關，內置CDT、DNP、IEC等多種電力規約，以及常用modbus、PLC、多種多功能電度表、智能儀表等標準規約,滿足對多種變配電站遠動裝置、綜保裝置、智能電表等其它設備數據的實時采集；支持物聯網協議轉發，包括MQTT、COAP、HTTP，等協議，具有斷線緩存、測點防護等功能，支持有線、wifi、3G/4G等多種網絡。

2、模塊化設計，自由組態

系統通過模塊化設計，減少各子系統之間的相互依賴關系，通過接口管理實現不同業務模塊之間的數據交互，業務模塊可以根據需求自由組態、易于建設、維護和升級。

3、基于云技術開發、部署、調試

系統基于云計算架構，采用先進開發技術，構建管理PaaS服務，支持公有云、私有云、集團混合云部署方式，讓應用部署更快速，讓運維服務更便捷?？s短問題處理時間，減少系統維護人力物力，降低系統投入成本，提高系統運行的可靠性。

4、移動終端APP

系統具備智能終端應用App，包括andriod，ios系統，保證系統數據的同步，使工作人員隨時隨地了解重要信息。