智能电力安全监控系统技术方案书

作者：舜通智能来源：www.sitcsys.com 发布时间：2017-09-06 热度：0

　　一、电气安全问题

　　当今社会，电能已经成为我国社会生产和人们生活必不可少的主要能源.电在工农业生产，交通运输，国防建设，科学教育，文教卫生以及人民生活等各方面应用都非常广泛.随着我国经济建设的发展，电力工业迅猛发展，各种各样的电器产品也越来越多的进入人们的日常生活中，成为人们生活的一部分.然而，电在造福于人们的同时，由于电气安全管理体系和法规建设，工程设计、安装、维护、电器质量检测，新产品的研究和应用，电气操作和使用不当等诸多方面的原因，导致我国电气火灾隐患及其发生率不断增加，给国民经济和人民生活造成巨大的损失。

　　武汉舜通智能电力安全监控系统，它对引起电气火灾的主要因素进行实时在线监测和统计分析，实现了实时发现电气线路和用电设备存在的安全隐患，并通过系统分析电气设备回路的相关参数，判断故障发生的原因，分析故障原因及状态发展趋势，准确及时发现电气火灾故障隐患，避免酿成重大电气安全事故，有效防止人员伤亡及重大财产损失事件的发生，达到消除潜在的电气火灾安全隐患，实现“防范于未燃”的目的。

　　二、电井电气安全监测

　　剩余电流式电气火灾监控探测模块集测量三项实时相电压、三项实时电流、过电流、漏电流、温度、短路故障的检测、预警、报警、控制等功能于一体，且具有智能化分析能力的新型防火设备。当供电设备发生电气事故时，监控探测器能发出报警声及时提醒工作人员检查故障，排除可能发生的电气隐患，防止事故发生。

　　针对电井配电箱生意电流检测，使用二级配电箱电气火灾监控探测器设置示例：

　　剩余电流探测器，包含剩余电流、温度（相对应线路过流温升、中性线温升、设备温升）和中性线断线等故障监视、预警及脱扣控制功能。

　　技术参数:

　　电井配电箱剩余电流探测器安装示意图：

　　三、智能化配电房智能监控系统

　　智能电力安全监控系统可以发现涉及千万用户的各项用电疏漏，因此建立检测电力安全监控系统提前进行事故预警。

　　对变配电室用电进行智能化数据监控，在高压柜和低压柜各个回路上安装多功能电表，对三项相电压，三相电流，有功、无功功率，有功、无功电能等实时值在线监测，在用电安全上达到智慧用电的目的，从安全角度上达到智能管理和实时预警的目的。

　　(一)、监测点统计表

　　(二)、智能监控系统拓扑图

　　依据低压开关站电力监控后台系统的具体特点，我们提出具有针对性的系统设计，系统结构拓扑图如下：

　　系统分为四层，第一层为设备层，包含：电力仪器仪表，温度巡检设备，漏电模块等。

　　第二层为采集层，通过前置通信管理机，将本区域的设备通过通信接口和协议进行数据的采集和传输，通过标准的以太网接口向上一层传输数据。

　　第三层为传输层，通过交换机组建网络，将各个区域的采集设备，通过网络实现数据的传输，常见的有星形网，环网等，链路介质有双绞线和光纤，双绞线只能组建200米以内的区域网络，而光纤则不受距离限制，是可以组建复杂，长距离的传输层网络介质。

　　第四层为展示层，通过监控软件，提供图形化的呈现效果，将系统的运行数据进行图形展示，除展示之外，还提供故障信息采集，故障再现，历史数据，波形分析，运行日志，操作管理等功能。除监控中心，还通过WEB，手机APP等方式向管理人员提供实时和数据展现。

　　(三)、智能监控系统画面及功能

　　系统欢迎页面作为用户登录的主界面，只有拥有相应权限的用户，输入正确密码才能登入系统

　　画面显示：

　　通过站级控制机的大屏幕液晶和人机联系工具显示变电所各种信息画面，显示内容主要包括全部设备的位置状态、变位信息、保护设备动作及复归信息、直流系统及所用电系统的信息、各测量值的实时数据，各种告警信息、计算机监控系统的状态信息。在需要分区显示的画面中，可按要求分为：过程画面区、提示信息区、报警信息区，各区以相互不干扰的方式同步显示信息。显示画面可由用户在线以交互式进行修改、定义、编辑、生成、删除、画面总数≥128幅。

　　记录功能：

　　记录功能指计算机站控系统通过打印机将各种要求的信息按指定的格式输出到打印纸上。

　　(1)状态变化记录：状态变化记录包括事故状态变化记录，响应状态变化记录和计算机监控系统异常状态记录，当状态发生变化时，应立即打印出变化时间和变化信息。

　　(2)数据记录：将测量值按随机、定时、日报、月报等不同形式打印输出。

　　(3)画面记录：在工作站上显示的画面可按运行人员的要求，用打印机打印出相应画面。

　　(4)事故追忆记录：用于分析在事故前五帧、事故后十帧的时间段里，重要实时参数及SOE在特定时刻的变化情况，并存入追忆报告文本中，按用户要求打印输出。

　　(5)其他记录：如控制操作记录等将在相应叙述中提到，也打印输出。

　　事件顺序记录：

　　事件顺序记录的内容为快速发生的事故状态变化记录，包括主变事故前后相关的模拟量追忆表，时间分辨率应不大于1毫秒，并按要求的报告形式打印输出。

　　报警处理：

　　报警处理分两种方式，一种是事故报警，另一种是预告报警。前者包括非操作引起的断路器跳闸和保护装置动作信号。后者包括一般设备变位、状态异常信息、模拟量越限/复限、计算机站控系统的各个部件、间隔层单元的状态异常等。

　　操作闭锁：

　　计算机提供必要的操作步骤和足够的软、硬件校核功能，以确保运行人员对电气设备操作步骤的合法性、合理性、安全性和正确性。另还可实现任意遥控操作间的互相闭锁，并且可对用户开放，闭锁条件可由用户自行设定。采用常规的机械五防与电磁闭锁装置实施防误功能。

　　操作权限：

　　具有操作权限等级管理，当输入正确操作口令和监护口令才有权进行操作控制，修改参数，并将信息给予记录。并具有记录操作修改人、操作修改内容的功能。

　　与其他设备的接口：

　　计算机监控系统具备与买方配置的其它设备的接口能力。

　　维护功能：

　　维护功能指变电所负责管理计算机监控系统的工程师通过工作站对该系统进行的诊断、管理、维护、扩充等工作。

　　（1）数据库维护：用交互方式在线对数据库中的各个数据项进行修改和增删，可修改的内容为：各数据项的编号、各数据项的文字描述、对数字量的状态描述、各输入量报警处理的定义、测量值的各种限值、测量值的采集周期、测量值越限处理的死区、测量值转换的计算系数、数字输入量状态正常、异常的定义、输出控制的各种参数等。

　　（2）功能维护：自动控制功能的启动停止，对各种应用功能运行状态的监测，各种报表的在线生成和显示画面的在线编辑。

　　（3）站控系统的故障诊断：对计算机站控系统的各个设备进行状态检查，通过在线自诊断确定故障发生的部位，并发出报警信号，检查、诊断的结果可显示、打印出来。

　　武汉舜通智能创新推出的QTouch-3000供配电综合保护监控及分项计量节能管理系统，是基于开放式客户/ 服务器结构，具有行业领先水平的大型电力综合监控保护、实时电能计量及节能管理系统。

　　四、智能电力安全平台

　　1 概述

　　QTouch智能电力安全平台以互联网+电力安全运维服务为目标，实现电力装备“智能云维”。

　　项目实施的整体经济效益目标如下：

　　为客户提供基于云平台的WEB方式数据监控业务，从而取消原传统的监控SCADA运行值班系统；

　　为客户提供基于云平台的运维响应、及调度指挥系统，通过APP实时调度企业运维人员或设备运维服务人员，能够快速锁定故障，及时处理故障，减少故障对企业生产的影响，减低损失；

　　为客户管理层提供基于云平台的WEB和APP方式的智能分析系统，达到对运行工况、运行效率、节能分析、能效、需求侧管理等方面的智能分析评估业务。

　　2　整体方案

　　2.1　系统结构图

　　整个系统分为4层结构，其中设备层指电力电子等设备；采集层指具有本地采集，并按舜通规约上传的数据采集器；传输层分为2个部分，一部分的功能在采集器，具有加密/认证、断点续传、自描述、智能控制功能，另一部分在前置通讯服务器，提供在线接入，加密授权，设备在线管理等功能；应用层为数据服务器和web服务器，提供云运维业务功能模块。

　　系统结构图如下所示：

　　技术方案拓扑图如下所示：

　　3　QTouch智能电力安全平台设计与应用

　　3.1　平台应用说明

　　1）登陆：

　　系统首页:进入系统首页之后，画面整体为左中右三块布局，左边为项目列表，以树形结果显示，中间为GIS地图和实时报警信息，右侧为实时数据显示。当用户选择左边某个项目时，GIS地图会跳转到对应的地点，右侧会显示当前项目的实时数据。如果当前有报警信息产生，则会在实时报警信息栏中显示当前报警数据。如下图所示：