关于电力大数据关键技术及应用的探讨

2021-12-03 浏览次数:81

朱鹍

安科瑞电气股份有限公司 上海嘉定 201801

2.4人工智能技术

       通过引入人脸识别技术,实现对平台访问客户进行准确识别,以友好方式迎接来宾及签到管理,并结合语音识别、体感手势等人工智能技术,用户在进行功能演示、汇报工作时,可随时通过语音指令与手势模拟滑动,切换展示内容,给来访客户一种全新的、科技感丰富、沉浸式的交互体验。

3 电力大数据技术的应用

3.1应用中存在的问题

       大数据技术在电力行业应用过程中,主要是对企业内部管理模式进行优化。而随着人们对电力需求量持续增加,电力系统得到了*的发展,但在发展过程中仍存在许多的新问题。具体来说,主要包括以下几点:

      1)大电网运行控制有待加强。随着我国电网运行规模的不断扩大,高压、高容量的特大电网建设数量不断增多,故需要对电网进行分区。待电力系统市场引进之后,人们广泛使用了远距离输送电方式,此方式有利于运行控制的水平的提升,进而有效地提升系统成员类型复杂情况下系统的控制水平。

      2)系统分析有待加强。随着我国电网建设规模的不断扩大,电力系统的动态变得越来越复杂。而伴随着电力市场的改革与,电力市场出现了大量的经济类数据,从而导致系统变得复杂,故需要对电网系统进行分析。

      3)难以达到高实时性、高统一性的需求。当前,为了实现电网实时性控制目标,应对相位测量单元进行采集,但此方式难以达到高速通信实时分析需求。因此,我们需要从经济角度对空间尺度进行调度,加强各级的协调,且要充分考虑物理的经济性和稳定性。

      4)人们对智能化调度的要求不断提高。在电网安全运行过程中,其工作重点是对监控和电网进行实时控制。首先,在电网监控过程中,由于电网系统数据的实时变化监控需要较长的时间,且工作量较大,故将大大削弱系统操作;其次,从历史数据研究发现,对于电网运行的抽象数据,人们缺乏深入的分析,导致集中数据不足,这将给未来的电网的改变和电力安全运行工作要求越来越高。

3.2应用实例分析

       近年来,世界上较的网格化管理系统由美国PJM互联电网(PJMInterconnection)推出,此系统主要采用共享的整合平台,利用SpectrumPower进行网络化管理,系统运行能力好,通过控制中心实现对每一站点虚拟网络管理。同时,用户界面设置了上网可视化功能,大大地方便用户的使用,并且人们可以通过各个站点来访问的数据。PJM作为美国惟一一个具有两个控制中心的电力公司,能够及时处理中心故障或者分站点故障,确保电网的安全稳定运行。

       2018年,我国某供电公司采用配网管理系统对工程项目的进度、物资、费用等进行统计,并从中提取关键数据,并定期对供电项目进行统计与分析,确保工程管理信息得到及时反映,实现了项目的实时管控目标。与此同时,通过了解实时数据,对相关信息进行多维度分析。例如,可以利用系统对线路负荷故障问题进行分析,以及时进行调整升级。另外,可以对新数据记录进行实时分析,便于工作人员及时掌握电力工程项目建设情况,大大地提高工程管理效率,为用户提供安全、可靠的服务。

4 安科瑞变电所电力运维云平台介绍及选型

4.1 云平台概述:

       按照电网公司的统计,10kV及以上供电电压等级的工商业用户有200万户以上,此类“用户侧变配电所”产权归电力用户所有(工商企业、住宅小区、学校、医院等),虽然数量众多,但是日常的运行维护工作比较传统,普遍存在以下痛点:

       人工成本高:人工巡视、纸质记录、电话沟通,缺乏智能化的手段

       工作效率低:巡视频率低、巡检任务无法定位、巡检过程不标准规范、巡检缺陷缺乏闭环跟踪;

       安全隐患:有些用电单位无维护电工、无法即时排查电气隐患、隐蔽工程隐患检查难等难题;

抢修时间长:变电所设备种类较多,在分布上也比较分散,无法即时识别和定位故障信息,需要用户通知后到现场确认;

运行大数据缺少分析:有些用户未有数据汇总分析平台,甚至未安装电力仪表导致运维人员对现场电力参数信息不了解,无法确定电力系统是否正常运行。

4.2  应用场所

4.3 云平台架构

       我司的运维平台综合运用综合保护装置、多功能电力仪表、母排及线缆测温装置、变压器温控仪、视频摄像头、水浸烟雾、温湿度、门磁等多种传感器统一接入变电所现场的边缘计算网关,经边缘计算网关将数据封装、压缩、加密后上传至云平台。实时集中监测所有变电所用电情况、统一调度运维巡检安排,线上线下联动;实现用户侧变配电所的24小时无人值守,全面监测各配电回路运行状态,即时定位故障,降低安全风险。通过手机APP下发运维任务到*人员手机上,并通过GPS跟踪运维执行过程。将企业集团/高等院校内广泛分布的变电所集中统一管理,提高运维效率、提高故障响应速度,即时发现运行缺陷并做消缺处理。为售电企业提供电能集抄服务,即时掌握用户用电量情况,避免偏差考核;响应泛在电力物联网的政策,增加客户粘性,为后期的增值服务开展做准备。

4.4 平台功能

4.5 平台配置方案

4.6 产品介绍

4.6.1 AM5SE系列微机综合保护装置

功能:

       1)保护功能:主变差动保护功能、主变后备保护、三段式过流带方向带电压闭锁、三段式过流、零序电流保护、过电压、

       2)低电压保护、大功率电机保护、高压电动机综合保护、PT并列功能、非电量保护、并网逆功率保护、检同期功能

       3)测量功能:保护电流、测量电流、零序电流、母线电压、零序电压4-20MA输出、直流测量

       4)通讯功能:提供RS485通讯接口,RS232维护接口,IRIG-B对时接口、USB升级接口,RJ45网口接口

       5)故障录波功能:保护动作时触发录波,可以记录故障前8个周波后四个周波的数据

       6)控制回路:自带操作回路,防跳功能

       7GPS校时功能:提供时钟同步接口,接收GPS校时信号

应用:

       35kV及以下电压等级的变配电站及设备的保护测控功能,至少包括35kV进线/主变压器(一般容量2000kVA以上)/PT/母联、10kV进线/馈线/配电变压器(一般容量2000kVA以下)/高压电动机/高压电容器/母联/PT等设备的保护和自动控制功能

4.6.2 ASD300系列智能操控装置

功能:

       1)一次动态模拟图指示及自检带电显示、闭锁及自检

       2)核相、强制加热、强制照明

       3)语音防误提示

       4)人体感应及柜内照明、已带电语音播报

       5)分合闸、远方就地、储能转换开关

       6)分合闸回路完好指示/电压测量

       7)预分预合闪光指示

       8)断路器分合次数统计

       9RS485串行通讯接口

       10)开关柜节点无线测温

       11)全电参量测量U,I,P,Q,f,PF,Ep,Eq

应用:

       35KV高压及以下中置柜,手车柜,环网柜

4.6.3 ARTM-Pn无线测温装置

功能:

       1)接收多60ATE100/200/300/400

       23U3I电参量测量

       3)实时测温功能

       4RS485通讯接口,通过标准的MODBUSRTU协议实现组网功能

       5)具备自检功能

      6)温、高温、相间温差报警、温度突变量告警功能

应用:

       变电站、配电室、箱变等

4.6.4 APM810系列多功能电力仪表

功能:

       1)准确度等级:有功电能0.5S级,无功电能2

       2)测量功能:三相电压、三相电流、分相及总有功功率、分相及总无功功率、分相及总视在功率、分相及总功率因数、频率、需量

       3)电能计量:分相及总双向电能、四象限无功电能

       4)电能质量监测:2-63次分次谐波、总(奇、偶)谐波测量、电压波峰系数、电话波峰因子、电流K系数测量

       5)输入输出:2路开关量输出(选配MD82模块多可扩至8路)及2路开关量输入(选配MD82模块多可扩至26路),开关量输出可配置为报警输出或远程遥控,DO用作报警输出时可自由关联报警内容

       6SD卡存储功能:用于电参量、电能、谐波等数据定时存储,波形存储等功能

应用:

       适用于电力系统、工矿企业、公用设施、智能大厦等需要电力监控的场合

4.6.5 DTSD1352导轨式电能表

功能:

       1)测量功能:三相电流、电压、功率、频率、总正反向有功电能统计、总正反向无功电能统计;

       2)准确级精度:有功0.5S

       3)电流信号接入:直接接入1080)ACT接入16A

       4)电压信号:100V380V

       5)通信:RS485接口,支持MODBUS-RTU或者DL/T645通讯协议

应用:

       适用于机关和大型公建中对电能的分项计量,也可用于企事业单位作电能管理考核。

4.6.6 ADW300无线智能仪表

功能:

       1)测量功能:三相电流、电压、功率、频率、总正反向有功电能统计、总正反向无功电能统计;

       2)电能质量:电压、电流不平衡度,电压、电流总谐波及2-31分次谐波

       3)需量:大电流、功率需量及实时电流,功率需量

       4)准确级精度:0.5sADW300外置互感器型1

       5)电流信号规格:100A输入,经互感器输入,5 A二次互感接入

       6)通讯方式:RS485LORA无线通讯、NB-IOT无线通讯、4G无线通讯

应用:

        ADW300方便用户进行用电监测、集抄和管理,可灵活安装在配电箱中,可用于电力运维、环保监管等在线监测类平台中。

4.6.7 ARCM300系列电气火灾监控仪表

功能:

       1)测量:单回路剩余电流、4路温度、电压、电流、功率、频率、功率因数、视在电能、四象限电能

       2)保护:剩余电流、温度、过流等

       3)报警:声光报警,支持消音、复位操作

       4)开关量:1路继电器输出、4路开关量输入

       5)通讯方式:RS485NB-IOT无线通讯、4G无线通讯

作者简介:

朱鹍,女,就职于安科瑞电气股份有限公司,主要研究方向为企业能源管控

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