關(guān)于電力大數(shù)據(jù)關(guān)鍵技術(shù)及應(yīng)用的探討

時(shí)間：2021-12-03作者：安科瑞電子商務(wù)（上海）有限公司瀏覽：70

朱鹍

安科瑞電氣股份有限公司 上海嘉定 201801

2.4人工智能技術(shù)

       通過引入人臉識(shí)別技術(shù)，實(shí)現(xiàn)對(duì)平臺(tái)訪問客戶進(jìn)行準(zhǔn)確識(shí)別，以友好方式迎接來賓及簽到管理，并結(jié)合語音識(shí)別、體感手勢等人工智能技術(shù)，用戶在進(jìn)行功能演示、匯報(bào)工作時(shí)，可隨時(shí)通過語音指令與手勢模擬滑動(dòng)，切換展示內(nèi)容，給來訪客戶一種全新的、科技感豐富、沉浸式的交互體驗(yàn)。

3 電力大數(shù)據(jù)技術(shù)的應(yīng)用

3.1應(yīng)用中存在的問題

       大數(shù)據(jù)技術(shù)在電力行業(yè)應(yīng)用過程中，主要是對(duì)企業(yè)內(nèi)部管理模式進(jìn)行優(yōu)化。而隨著人們對(duì)電力需求量持續(xù)增加，電力系統(tǒng)得到了*的發(fā)展，但在發(fā)展過程中仍存在許多的新問題。具體來說，主要包括以下幾點(diǎn)：

      （1）大電網(wǎng)運(yùn)行控制有待加強(qiáng)。隨著我國電網(wǎng)運(yùn)行規(guī)模的不斷擴(kuò)大，高壓、高容量的特大電網(wǎng)建設(shè)數(shù)量不斷增多，故需要對(duì)電網(wǎng)進(jìn)行分區(qū)。待電力系統(tǒng)市場引進(jìn)之后，人們廣泛使用了遠(yuǎn)距離輸送電方式，此方式有利于運(yùn)行控制的水平的提升，進(jìn)而有效地提升系統(tǒng)成員類型復(fù)雜情況下系統(tǒng)的控制水平。

      （2）系統(tǒng)分析有待加強(qiáng)。隨著我國電網(wǎng)建設(shè)規(guī)模的不斷擴(kuò)大，電力系統(tǒng)的動(dòng)態(tài)變得越來越復(fù)雜。而伴隨著電力市場的改革與，電力市場出現(xiàn)了大量的經(jīng)濟(jì)類數(shù)據(jù)，從而導(dǎo)致系統(tǒng)變得復(fù)雜，故需要對(duì)電網(wǎng)系統(tǒng)進(jìn)行分析。

      （3）難以達(dá)到高實(shí)時(shí)性、高統(tǒng)一性的需求。當(dāng)前，為了實(shí)現(xiàn)電網(wǎng)實(shí)時(shí)性控制目標(biāo)，應(yīng)對(duì)相位測量單元進(jìn)行采集，但此方式難以達(dá)到高速通信實(shí)時(shí)分析需求。因此，我們需要從經(jīng)濟(jì)角度對(duì)空間尺度進(jìn)行調(diào)度，加強(qiáng)各級(jí)的協(xié)調(diào)，且要充分考慮物理的經(jīng)濟(jì)性和穩(wěn)定性。

      （4）人們對(duì)智能化調(diào)度的要求不斷提高。在電網(wǎng)安全運(yùn)行過程中，其工作重點(diǎn)是對(duì)監(jiān)控和電網(wǎng)進(jìn)行實(shí)時(shí)控制。首先，在電網(wǎng)監(jiān)控過程中，由于電網(wǎng)系統(tǒng)數(shù)據(jù)的實(shí)時(shí)變化監(jiān)控需要較長的時(shí)間，且工作量較大，故將大大削弱系統(tǒng)操作；其次，從歷史數(shù)據(jù)研究發(fā)現(xiàn)，對(duì)于電網(wǎng)運(yùn)行的抽象數(shù)據(jù)，人們?nèi)狈ι钊氲姆治觯瑢?dǎo)致集中數(shù)據(jù)不足，這將給未來的電網(wǎng)的改變和電力安全運(yùn)行工作要求越來越高。

3.2應(yīng)用實(shí)例分析

       近年來，世界上較的網(wǎng)格化管理系統(tǒng)由美國PJM互聯(lián)電網(wǎng)（PJMInterconnection）推出，此系統(tǒng)主要采用共享的整合平臺(tái)，利用SpectrumPower進(jìn)行網(wǎng)絡(luò)化管理，系統(tǒng)運(yùn)行能力好，通過控制中心實(shí)現(xiàn)對(duì)每一站點(diǎn)虛擬網(wǎng)絡(luò)管理。同時(shí)，用戶界面設(shè)置了上網(wǎng)可視化功能，大大地方便用戶的使用，并且人們可以通過各個(gè)站點(diǎn)來訪問的數(shù)據(jù)。PJM作為美國惟一一個(gè)具有兩個(gè)控制中心的電力公司，能夠及時(shí)處理中心故障或者分站點(diǎn)故障，確保電網(wǎng)的安全穩(wěn)定運(yùn)行。

       2018年，我國某供電公司采用配網(wǎng)管理系統(tǒng)對(duì)工程項(xiàng)目的進(jìn)度、物資、費(fèi)用等進(jìn)行統(tǒng)計(jì)，并從中提取關(guān)鍵數(shù)據(jù)，并定期對(duì)供電項(xiàng)目進(jìn)行統(tǒng)計(jì)與分析，確保工程管理信息得到及時(shí)反映，實(shí)現(xiàn)了項(xiàng)目的實(shí)時(shí)管控目標(biāo)。與此同時(shí)，通過了解實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)，對(duì)相關(guān)信息進(jìn)行多維度分析。例如，可以利用系統(tǒng)對(duì)線路負(fù)荷故障問題進(jìn)行分析，以及時(shí)進(jìn)行調(diào)整升級(jí)。另外，可以對(duì)新數(shù)據(jù)記錄進(jìn)行實(shí)時(shí)分析，便于工作人員及時(shí)掌握電力工程項(xiàng)目建設(shè)情況，大大地提高工程管理效率，為用戶提供安全、可靠的服務(wù)。

4 安科瑞變電所電力運(yùn)維云平臺(tái)介紹及選型

4.1 云平臺(tái)概述：

       按照電網(wǎng)公司的統(tǒng)計(jì)，10kV及以上供電電壓等級(jí)的工商業(yè)用戶有200萬戶以上，此類“用戶側(cè)變配電所”產(chǎn)權(quán)歸電力用戶所有（工商企業(yè)、住宅小區(qū)、學(xué)校、醫(yī)院等），雖然數(shù)量眾多，但是日常的運(yùn)行維護(hù)工作比較傳統(tǒng)，普遍存在以下痛點(diǎn)：

       人工成本高：人工巡視、紙質(zhì)記錄、電話溝通，缺乏智能化的手段

       工作效率低：巡視頻率低、巡檢任務(wù)無法定位、巡檢過程不標(biāo)準(zhǔn)規(guī)范、巡檢缺陷缺乏閉環(huán)跟蹤；

       安全隱患：有些用電單位無維護(hù)電工、無法即時(shí)排查電氣隱患、隱蔽工程隱患檢查難等難題；

搶修時(shí)間長：變電所設(shè)備種類較多，在分布上也比較分散，無法即時(shí)識(shí)別和定位故障信息，需要用戶通知后到現(xiàn)場確認(rèn)；

運(yùn)行大數(shù)據(jù)缺少分析：有些用戶未有數(shù)據(jù)匯總分析平臺(tái)，甚至未安裝電力儀表導(dǎo)致運(yùn)維人員對(duì)現(xiàn)場電力參數(shù)信息不了解，無法確定電力系統(tǒng)是否正常運(yùn)行。

4.2  應(yīng)用場所

4.3 云平臺(tái)架構(gòu)

       我司的運(yùn)維平臺(tái)綜合運(yùn)用綜合保護(hù)裝置、多功能電力儀表、母排及線纜測溫裝置、變壓器溫控儀、視頻攝像頭、水浸煙霧、溫濕度、門磁等多種傳感器統(tǒng)一接入變電所現(xiàn)場的邊緣計(jì)算網(wǎng)關(guān)，經(jīng)邊緣計(jì)算網(wǎng)關(guān)將數(shù)據(jù)封裝、壓縮、加密后上傳至云平臺(tái)。實(shí)時(shí)集中監(jiān)測所有變電所用電情況、統(tǒng)一調(diào)度運(yùn)維巡檢安排，線上線下聯(lián)動(dòng)；實(shí)現(xiàn)用戶側(cè)變配電所的24小時(shí)**，全面監(jiān)測各配電回路運(yùn)行狀態(tài)，即時(shí)定位故障，降低安全風(fēng)險(xiǎn)。通過手機(jī)APP下發(fā)運(yùn)維任務(wù)到*人員手機(jī)上，并通過GPS跟蹤運(yùn)維執(zhí)行過程。將企業(yè)集團(tuán)/高等院校內(nèi)廣泛分布的變電所集中統(tǒng)一管理，提高運(yùn)維效率、提高故障響應(yīng)速度，即時(shí)發(fā)現(xiàn)運(yùn)行缺陷并做消缺處理。為售電企業(yè)提供電能集抄服務(wù)，即時(shí)掌握用戶用電量情況，避免偏差考核；響應(yīng)泛在電力物聯(lián)網(wǎng)的政策，增加客戶粘性，為后期的增值服務(wù)開展做準(zhǔn)備。

4.4 平臺(tái)功能

4.5 平臺(tái)配置方案

4.6 產(chǎn)品介紹

4.6.1 AM5SE系列微機(jī)綜合保護(hù)裝置

功能：

       （1）保護(hù)功能：主變差動(dòng)保護(hù)功能、主變后備保護(hù)、三段式過流帶方向帶電壓閉鎖、三段式過流、零序電流保護(hù)、過電壓、

       （2）低電壓保護(hù)、大功率電機(jī)保護(hù)、高壓電動(dòng)機(jī)綜合保護(hù)、PT并列功能、非電量保護(hù)、并網(wǎng)逆功率保護(hù)、檢同期功能

       （3）測量功能：保護(hù)電流、測量電流、零序電流、母線電壓、零序電壓4-20MA輸出、直流測量

       （4）通訊功能：提供RS485通訊接口，RS232維護(hù)接口，IRIG-B對(duì)時(shí)接口、USB升級(jí)接口，RJ45網(wǎng)口接口

       （5）故障錄波功能：保護(hù)動(dòng)作時(shí)觸發(fā)錄波，可以記錄故障前8個(gè)周波后四個(gè)周波的數(shù)據(jù)

       （6）控制回路：自帶操作回路，防跳功能

       （7）GPS校時(shí)功能：提供時(shí)鐘同步接口，接收GPS校時(shí)信號(hào)

應(yīng)用：

       35kV及以下電壓等級(jí)的變配電站及設(shè)備的保護(hù)測控功能，至少包括35kV進(jìn)線/主變壓器（一般容量2000kVA以上）/PT/母聯(lián)、10kV進(jìn)線/饋線/配電變壓器（一般容量2000kVA以下）/高壓電動(dòng)機(jī)/高壓電容器/母聯(lián)/PT等設(shè)備的保護(hù)和自動(dòng)控制功能

4.6.2 ASD300系列智能操控裝置

功能:

       （1）一次動(dòng)態(tài)模擬圖指示及自檢帶電顯示、閉鎖及自檢

       （2）核相、強(qiáng)制加熱、強(qiáng)制照明

       （3）語音防誤提示

       （4）人體感應(yīng)及柜內(nèi)照明、已帶電語音播報(bào)

       （5）分合閘、遠(yuǎn)方就地、儲(chǔ)能轉(zhuǎn)換開關(guān)

       （6）分合閘回路完好指示/電壓測量

       （7）預(yù)分預(yù)合閃光指示

       （8）斷路器分合次數(shù)統(tǒng)計(jì)

       （9）RS485串行通訊接口

       （10）開關(guān)柜節(jié)點(diǎn)無線測溫

       （11）全電參量測量U,I,P,Q,f,PF,Ep,Eq

應(yīng)用：

       35KV高壓及以下中置柜，手車柜，環(huán)網(wǎng)柜

4.6.3 ARTM-Pn無線測溫裝置

功能：

       （1）接收多60個(gè)ATE100/200/300/400

       （2）3U3I電參量測量

       （3）實(shí)時(shí)測溫功能

       （4）RS485通訊接口，通過標(biāo)準(zhǔn)的MODBUSRTU協(xié)議實(shí)現(xiàn)組網(wǎng)功能

       （5）具備自檢功能

      （6）溫、高溫、相間溫差報(bào)警、溫度突變量告警功能

應(yīng)用：

       變電站、配電室、箱變等

4.6.4 APM810系列多功能電力儀表

功能：

       （1）準(zhǔn)確度等級(jí)：有功電能0.5S級(jí)，無功電能2級(jí)

       （2）測量功能：三相電壓、三相電流、分相及總有功功率、分相及總無功功率、分相及總視在功率、分相及總功率因數(shù)、頻率、需量

       （3）電能計(jì)量：分相及總雙向電能、四象限無功電能

       （4）電能質(zhì)量監(jiān)測：2-63次分次諧波、總（奇、偶）諧波測量、電壓波峰系數(shù)、電話波峰因子、電流K系數(shù)測量

       （5）輸入輸出：2路開關(guān)量輸出（選配MD82模塊多可擴(kuò)至8路）及2路開關(guān)量輸入（選配MD82模塊多可擴(kuò)至26路），開關(guān)量輸出可配置為報(bào)警輸出或遠(yuǎn)程遙控，DO用作報(bào)警輸出時(shí)可自由關(guān)聯(lián)報(bào)警內(nèi)容

       （6）SD卡存儲(chǔ)功能：用于電參量、電能、諧波等數(shù)據(jù)定時(shí)存儲(chǔ)，波形存儲(chǔ)等功能

應(yīng)用：

       適用于電力系統(tǒng)、工礦企業(yè)、公用設(shè)施、智能大廈等需要電力監(jiān)控的場合

4.6.5 DTSD1352導(dǎo)軌式電能表

功能：

       （1）測量功能：三相電流、電壓、功率、頻率、總正反向有功電能統(tǒng)計(jì)、總正反向無功電能統(tǒng)計(jì)；

       （2）準(zhǔn)確級(jí)精度：有功0.5S

       （3）電流信號(hào)接入：直接接入10（80)A經(jīng)CT接入1（6）A

       （4）電壓信號(hào)：100V380V

       （5）通信：RS485接口，支持MODBUS-RTU或者DL/T645通訊協(xié)議

應(yīng)用：

       適用于機(jī)關(guān)和大型公建中對(duì)電能的分項(xiàng)計(jì)量，也可用于企事業(yè)單位作電能管理考核。

4.6.6 ADW300無線智能儀表

功能：

       （1）測量功能：三相電流、電壓、功率、頻率、總正反向有功電能統(tǒng)計(jì)、總正反向無功電能統(tǒng)計(jì)；

       （2）電能質(zhì)量：電壓、電流不平衡度，電壓、電流總諧波及2-31分次諧波

       （3）需量：大電流、功率需量及實(shí)時(shí)電流，功率需量

       （4）準(zhǔn)確級(jí)精度：0.5s級(jí)ADW300外置互感器型1級(jí)

       （5）電流信號(hào)規(guī)格：100A輸入，經(jīng)互感器輸入，5 A二次互感接入

       （6）通訊方式：RS485、LORA無線通訊、NB-IOT無線通訊、4G無線通訊

應(yīng)用：

        ADW300方便用戶進(jìn)行用電監(jiān)測、集抄和管理，可靈活安裝在配電箱中，可用于電力運(yùn)維、環(huán)保監(jiān)管等在線監(jiān)測類平臺(tái)中。

4.6.7 ARCM300系列電氣火災(zāi)監(jiān)控儀表

功能：

       （1）測量：單回路剩余電流、4路溫度、電壓、電流、功率、頻率、功率因數(shù)、視在電能、四象限電能

       （2）保護(hù)：剩余電流、溫度、過流等

       （3）報(bào)警：聲光報(bào)警，支持消音、復(fù)位操作

       （4）開關(guān)量：1路繼電器輸出、4路開關(guān)量輸入

       （5）通訊方式：RS485、NB-IOT無線通訊、4G無線通訊

作者簡介：

朱鹍，女，就職于安科瑞電氣股份有限公司，主要研究方向?yàn)槠髽I(yè)能源管控

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安科瑞電子商務(wù)（上海）有限公司專注于變電所運(yùn)維云平臺(tái),安全用電管理云平臺(tái),環(huán)保用電監(jiān)管云平臺(tái)等, 歡迎致電 15000353138

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