智能台区实施方案阐述

王文利

厦门宏发电气有限公司

智能台区实施方案阐述

王文利

厦门宏发电气有限公司

1、系统方案概述

智能化配电台区是新型农网智能配电台区安全监控系统，本系统以智能JP柜为载体，集成各种控制设备，实现智能化台区设备的标准化制造；以台变终端为中心，结合远方主站实现智能台区各种功能的集合；以低功耗长距离无线通讯技术为联络手段，实现各种智能设备的信息融合。

智能JP柜柜体内配置有智能台区监控主机、各种现场电力传感器、智能漏电保护开关、智能电容器、智能电表等，使JP柜实现电能测量、计量、控制、保护、电能分配、动态无功补偿、配变监测等功能的同时，具备变压器运行状态在线监测、变压器防盗报警、变压器及主回路过负荷或故障引起的温度保护并报警、JP柜内温湿度监测与报警、剩余电流保护等功能，并将数据与报警信号传送至配电台区值班人员和上级调度中心，从而为农网台区的安全运行提供全方位的监控保护。

通过智能化台区的建设实现农村电网用电自动化和配网自动化的一体化建设，减少用户停电时间、提高供电可靠性、降低线损、增加售电量；实现农网台区设备的信息化管理和远程运行维护，减少维护人员，提高维护水平，提高安全生产能力，降低运行维护成本。

2、智能系统结构与组成

系统采用三层结构，台区数据采集层、电气设备层、主站层。各层的主要特点如下：

（1）采集层的电力物联网技术

运用电力物联网丰富系统底层数据采集内容，延伸系统至全台区的数据采集，大量采用无源、无线的传感器设备，形成即插即用的使用方式，使传统基于配变本体的小范围扩大到整个台区范围，完全突破了传统的配变监视概念。

（2）设备层的智能电气技术

应用物联网技术改造落后的传统低压配电箱，成为台区智能化的控制中心和系统平台。具备电气设备运行状态全监视、设备功能模块化、检修维护方便化、信息传输远程化的特点；是新一代的智能化台区控制中心，完全有别传统的配电开关设备。

（3）主站层可配置后台监视系统

便于供电维护人员对采集数据、防盗防灾、运行状态、运行维护为一体进行监视，整体解决整个台区的多种业务需求。

①主站系统由七大功能模块组成：

台区运行工况监视：变压器监测、高压熔断器状态监视、总保监测、综合实时监测、门禁管理、无功补偿管理、视频监控、开关设备管理。

二级设备管理：电流、电压、功率、漏电流、开关状态、故障信息。

历史事件：保护开关动作记录、故障数据查询、保护器事件查询；曲线、报表、统计。

采集管理：实时召测、任务编制、任务配置、数据检查、数据录入。

终端管理：终端参数设置、终端对时复位、终端升级。

档案管理：台区设备档案录入、查询、修改。

系统管理：角色管理、账号管理、密码管理、日志管理。

通讯管理：GPRS通讯（通讯协议104）、短信报警。

②主站系统登录

打开IE浏览器，在地址栏中输入系统的访问地址，即可进入系统用户登录界面。在该页面输入正确的登录用户名和密码，点击“登录”按钮或按回车键，即可登录系统。

③主站页面说明

地图定位界面显示当前单位辖区内的运行台区，在线为绿色、掉线为灰色；红色闪烁为告警。

3、智能低压综合配电箱（又称智能JP柜）

智能低压综合配电箱是智能台区的核心设备和载体，配电开关设备、电容补偿、台区智能控制主机均安装在箱体内部。箱体内部空间按功能区域划分，分隔成四个各自独立的单元区，分别为：低压进线开关室、配电出线室、电容补偿室、计量室。各室功能模块明确、界线清晰、方便检修维护。

（1）关键部件

①智能开关设备

主进线开关采用带有低压断路器；馈电单元采用高分断自动重合闸智能型剩余电流动作断路器。

智能型剩余电流动作断路器具备过载、短路保护、漏电保护、自动重合闸功能、通信功能、报警功能、故障查询等功能，并对线路电压、电流、漏电电流实现实时监控和采样，通过智能化微处理技术对负载侧实时监测和保护；智能可通讯：内置RS485通信接口，与智能监控主机建立通讯功能，实现远程参数的调整、信息查询及下载故障信息等功能，实现对开关设备的远程管理。

②智能无功补偿单元

采用集成制造的一体化智能电容模块替代由常规智能控制器、熔丝、复合开关、热继电器、低压电力电容器、指示灯等散件组成的自动无功补偿装置。改变了传统无功补偿装置体积庞大、接线复杂、不可维修更换的结构模式。

实时测量并显示电网电压、电流、功率因数、无功功率、电网谐波、电容器本体温度等参数；具备过压、欠压、失压、过谐波、过温度等保护功能；具备失电保护功能，且失电数据不丢失。多台智能电容器联网使用时形成智能网络，故障时会自动退出，不影响其余工作。具备和台区智能主机通讯的功能。

③计量室

主要安装由电流互感器、电能表组成的计量单元，单独设门并设观察窗；计量室装设门禁开关——开关传感器，监视计量箱开门信号，具备防窃电功能。

④智能主机

智能监控主机是智能配电台区整个系统的核心处理及控制单元。它采用最新的微电子技术、电力物联网技术，大大拓展了传统配变的监控范围和防护空间。可以对台区变压器、剩余电流动作保护器、智能电容器、电能表、现场传感器等设备运行信息实时采集和用户用电信息汇总收集，并通过数据分析处理，对配电台区运行异常做出及时响应，实现智能化台区的一体化建设。

（2）台区通讯网络

突破目前无线物联网的距离范围，基于ZIGBEE、2.4GHz技术的无线物联网通讯距离限制在200米以内，且受障碍物阻拦。我们采用最新的无线扩频技术，郊区通讯距离高达3KM，可以支持在整个台区范围（半径3KM）内的设备组网通讯，完全突破现有物联网的应用范围，从而为智能台区的设备联网奠定了可靠的技术基础。全部无线传感器和控制装置即插即用，具备联网功能。

①有线通讯

采用RS485通讯，可与智能电容器、智能型剩余电流动作断路器、集中器、有线传感器之间进行通讯连接。

②无线通讯

通过RS232通信口外接一个无线装置，实现对下级各种无线传感器数据信号的采集。采用小无线组网，避免了布线的不便。

③远程通讯

采用GPRS通讯，通讯规约使用国网376.1规约。