变电所运维云平台解决方案

【摘要】：随着电力行业信息化的迅速发展，电力运维涉及的信息系统越来越多，为了保证电力系统运行的安全性与稳定性，需要建立一套智能的、适应时代变化发展的运维管理系统。AcrelCloud-1000变电所运维云平台运用互联网和大数据技术，为电力运维公司和售配电公司提供变电所运维云平台。该平台采用B/S架构可在不同电脑端进行数据监控，同时也可在手机APP端进行数据监控。该系统可完整的实时监视用户配电系统的运行状态和电量数据，为用户提供更好的运维服务。平台提供用户概况、电力数据监测、电能质量分析、用电分析、日/月/年用能数据报表、异常事件报警和记录、运行环境监测、运维派单等功能，并支持多平台、多终端数据访问。

1 引言

电改的主题是“三放开一独立三强化”：输配以外的经营性电价放开、售电业务放开、配电业务放开、公益性和调节性以外的发供电计划放开，交易平台要独立。本次电改将有利于还原电力的商品属性，实现电力交易市场化，从而激发电力企业的市场，塑造电力工业价值链，并将带动售电、运维、用能管理、新能源接入等业务的发展。

安科瑞电气股份有限公司AcrelCloud-1000变电所运维云平台正是基于这样的背景而研发，为电力运维公司和售配电公司提供与用户变电所连接互动的平台，便于运维和售电公司为用户提供更好的服务。

2 项目概况

浙江固特成套设备有限公司针对其所负责运维服务用户的配电工程进行变电所改造，并对其高低压配电系统进行变电所远程运维管理，实现对配电房电气参数、开关状态、变压器温度、视频、烟感、温湿度、门状态24小时不间断监视，并可以通过APP系统进行实时预警。

系统采用AcrelCloud-1000变电所运维云平台，运维平台服务器采用租界阿里云服务器方式，软件部署于云服务器，浙江固特成套设备有限公司以及其所服务的用户通过客户端电脑或者移动终端远程登录使用。每个用户根据登录账号权限设置，可以实现不同区域、不同功能的区分;变电所现场设置数据采集箱，通过4G路由器发送到运维平台服务器。现场所有配电回路根据所负责运维用户的性质，配备多功能仪温湿度检测、门状态监测、视频监控等。

3 系统架构

AcrelCloud-1000变电所运维云平台采用分层分布式结构进行设计，整体架构如下：

系统结构图

如系统结构图所示：运维云平台包含站控管理层(运维软件)及网络通信层(变电所数据网关)，现场安装多功能电力仪表及无线测温系统。

网关安装于现场数据采集箱，采用嵌入式系统，实时不间断采集数据并现场存储，进行协议转换后按照约定协议压缩上传云平台。网关可设置触发式报警、触发式主动上传，具备断点续传功能。网关自带内存可存储15天左右现场数据，网络恢复后从断点继续上传数据，保证数据不丢失。为节省流量，正常波动数据可选择5分钟间隔上传，异常数据(变位、越限等)5秒内上传并推送短信和手机APP。

变配电室装设一套智能网关，采集变电室智能设备的数据，经过协议转换、压缩加密后定时上传或触发式上传平台，平台可完成对变配电室内所有智能设备完成数据交换，能实时监测变电站内变压器、断路器等重要运行设备的运行状态;实时监测变配电室内各回路的运行数据及环境温度等数字量;通讯管理单元与厂内局域网连接，把数据传至数据中心。

系统可分为三层：即现场设备层、网络通讯层和平台管理层。

现场设备层：包含变电所安装的多功能仪表、温湿度监测装置、摄像头、开关量采集装置等。除摄像头外，其它设备通过RS485总线接入现场智能网关RS485端口。

网络通讯层：包含现场智能网关和交换机等设备。智能网关主动采集现场设备层设备的数据，并可进行规约转换，数据存储，并通过交换机把数据上传至指定的服务器端口，网络故障时数据可存储在本地，待网络恢复时从中断的位置继续上传数据，保证服务器端数据不丢失。

ANet智能通信管理机系列是一款采用嵌入式硬件计算机平台，具有多个下行通信接口及一个或者多个上行网络接口，作为信息采集系统中采集终端与平台系统间的桥梁，能够根据不同的采集规约进行水表、气表、电表、微机保护等设备终端的数据采集汇总，并使用相应的规约转发现场设备的数据给平台系统。

ANet智能通信管理机支持接收上级主站系统下达的命令，并转发给目标区域内的智能系列单元，完成对厂站内各开关设备的分、合闸远方控制或装置的参数整定，实现遥控和遥调功能，以达到远动输出调度命令的目标。

ANet智能通信管理机作为自动化系统网络与监测设备之间的通信接口设备，提供规约转换、透明转发、数据加密压缩、数据转换、边缘计算等多项功能。

ANet智能通信管理机实时多任务并行处理数据采集和数据转发，并可多链路上送平台数据。通过专门的配置管理软件，可为通道选择各自不同的通信协议，并可通过更改配置文件来改变通信管理机所连接仪表设备的数量及数据信息，而不需更改软件程序。

平台管理层：包含应用服务器和数据库服务器，若变电所数量小于30个则应用服务器和数据库服务器可以合一配置。服务器具备固定IP地址，以接收各智能网关主动传送过来的数据。

4 系统软件模块

平台登录界面

用浏览器打开云平台链接、输入账户名和权限密码，进行登录，防止未授权人员浏览有关信息。

平台首页

平台首页为变电所概况，包括变电所状态、地图导航和用能月报。变电所状态包括：变电所概况、运行状态、当日事件记录、当日逐时用电曲线、用电概况。

地图导航展示当前用户所管理的变电所在地图上位置等信息。

电力数据

电力监测包括电力数据、变压器监测、运行报表、配电图、电力值表、运行日报、平均功率因数监视和统计页面。

电力数据显示选定变电所选定回路的电力数据和曲线，包括电流、相电压、线电压、频率、功率因数、有功功率、无功功率、视在功率、电压、电流不平衡度等参数，曲线显示统计期内大、小、平均值，并支持导出图表;并支持支持逐日值统计，方便用户通过用户通过表格查询数据。

电力数据显示变电所各回路的电力数据和曲线，包括电流、相电压、线电压、频率、功率因数、有功功率、无功功率、视在功率等参数，并可导出图表。

电力运行报表

电力运行报表显示各回路分时段的电力参数和电能的实时值，如下图所示：

用电分析

用电分析包括用能报表、同比分析、环比分析、电能集抄、计量及线路损耗。

手机APP界面

手机APP主要显示地图导航、变电站概况、电力参数、视频直播等。

事件记录

方便运维人员查看分析设备如断路器合分、门开门关、电流电压越限告警、故障告警、短信志、平台运行日志等记录。

遥信事件

遥信事件展示遥信量的变化状态，可查看该时间段内的遥信事件，包含遥信事件发生的时间，仪表编号，仪表名称，参数名称，参数名称，值，类型，描述等。(注：遥信事件功能需现场安装有相关遥信监控装置，且可与网关通讯正常)

运维管理

运维管理包括任务管理、巡检记录、缺陷记录三部分，其中任务管理可以完成任务的创建、发布、任务完成情况查询;巡检记录是巡检任务的执行情况和执行明细，缺陷记录是消缺任务创建、发布、完成状态情况查询。

任务管理

任务管理页面可以发布巡检或消缺任务，查看巡检或消缺任务的状态和完成情况，可以点击查看任务查看具体的巡检信息。

5 前景展望

根据运维云平台运行效果分析，AcrelCloud-1000变电所运维云平台具备优势：

为电力运维公司提供变电所运维云平台。该平台作为连接运维单位和用电企业的纽带，可以实时完整的监视用户配电系统的运行状态和电量数据，省时省力，为用户提供更好的运维服务。

通过手机APP、短信报警，让用户更及时的了解配电系统运行隐患和异常情况，保证系统运行安全和生产安全。

平台提供用户概况、电力数据监测、电能质量分析、用电分析、日/月/年用能数据报表、异常事件报警和记录、运行环境监测、运维派单等功能，并支持多平台、多终端数据访问。满足客户多方面需求。

集合了电力监控，安全用电，能耗管理等系统的特点。不仅可以实时监测变电所用电情况，同时具备能耗分析功能，监测统计剩余电流和线缆温度，环境监测显示当前环境状况包括温度、湿度、水浸、烟雾等。

6 结束语

AcrelCloud-1000变电所运维云平台运用互联网和大数据技术，提供实时完整的监视用户配电系统的运行状态和电量数据，为用户提供更便捷、更完整的运维服务。

审核编辑：汤梓红