企业微电网能耗管理云平台助力变电站实现能源互联达成“双碳”目标——安科瑞 严新亚

企业微电网能耗管理云平台助力变电站实现能源互联达成“双碳”目标

1.AcrelEMS企业微电网能效管理平台概述

AcrelEMS企业微电网能效管理平台，采用B/S架构，集成Acrel-1000变电站综合自动化系统与Acrel-2000Z电力监控系统，企业微电网能效管理平台实现了从35kV配电到0.4kV用电侧的整体监控，提供变电站综自系统，电力监控，电能质量监测，电气安全保护，电能统计。对企业的用电管理起到较大的帮助。

企业微电网能耗管理云平台助力变电站实现能源互联达成“双碳”目标

2.系统功能需求：

变电站综自系统:通过一次系统图监测企业35kV中高压侧用电情况，数据均实时刷新。

电力监控：监测企业0.4kV低压侧用电情况，提供配电室监测，无功补偿柜监测，电力报表等功能。

电能质量：提供电能质量检测仪的稳态监测，谐波频谱，稳态曲线，谐波曲线，SOE事件等参数。

电能统计：提供用电集抄，用电统计，分时段用电统计，用电同环比分析，分组用电统计等功能。

变电站综合自动化系统是指：通过执行规定功能来实现某一给定目标的一些相互关联单元的组合，变电站综合自动化系统是利用先进的计算机技术、现代电子技术、通信技术和信息处理技术等实现对变电站二次设备的功能进行重新组合、优化设计，对变电站全部设备的运行情况执行监视、测量，并将主要数据上传至地方调度平台，同时接受调度端的调控指令，实现站内功率调节。

3.系统结构

变电站综合自动化系统、电力监控系统均可可分为三层结构：即现场设备层、网络通讯层和平台管理层。

现场设备层：包含微机保护、智能操控、多功能仪表、计量表等设备，用于采集站内配电柜内电气运行参数、开关状态、电气接点温度等数据，同时分别在35kV变电站和10kV变电所配置多套直流电源，保障现场设备良好的运行环境。

网络通讯层：包含ANet-2E8S智能网关。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，分散10kV变电站通过数据采集箱（内置智能网关）采集数据通过光纤上传至通信室变电站综合自动化监控系统平台；同时网关充当远动通信装置，将现场设备数据采集后通过交换机经纵向加密数据加密后上传调度网。

平台管理层：l变电站综合自动化监控系统平台、电力监控系统平台、企业微电网能效管理平台。

4.系统功能
4.1.实时监测

4.1.1.综合看板

系统提供低压配电监测大面板，提供变电站和光伏电站运行情况展示，通过地图显示各电站具体位置，并展示目前告警数目和具体信息。

地图支持放大缩小且响应迅速。

报警信息支持轮播功能。

4.1.2.35kV配电系统

系统提供35kV/10kV一次系统图展示全站电气主接线图（支持缩放方式）包括显示设备运行状态、各主要电气量(电流、电压、频率、有功、无功)等的实时值。

4.1.3.变电所运行看板

展示单个变电站运行状况，并提供系统一次图。

变电站基础信息维护，包括变压等级，装机容量，申报需量，变压器数量等。

提供变电所实时负荷曲线查询，数据实时刷新。

提供变电站分时段用电今日昨日对比柱状图。

提供低压侧系统一次图，数据实时刷新。

4.1.4.直流屏监测

提供直流屏遥测数据，一/二路交流电压监测。

4.1.5.变压器监测

展示所选变压器实时负载率，频率，三相电压电流，三相绕组温度，电压/电流不平衡度。提供负载率、有功功率、无功功率曲线。如图7.3.6所示。

数据实时刷新，响应迅速。

支持三相功率曲线同时展示。

4.1.6.电能质量稳态监测

提供电能质量检测仪所采集数据，如电压有效值，偏差率，谐波畸变率，电流有效值，分相功率，总功率等。如图7.4.2所示。

数据实时刷新，响应迅速。

4.1.7.电能质量谐波监测

通过柱状图展示电能质量检测仪谐波和间谐波各频谱。如图7.4.3所示。

4.2.数据采集和存储

4.2.1.数据采集和处理

监控系统通过通信管理机实时采集模拟量、状态量等信息量；通过公共接口设备接受来自其他通信装置的数据，具有单独配置通信采集点信息的模块，不与数据库等其它部分相关联，并独立运行。

对所采集的实时信息进行数字滤波、合理性检查，工程值转换、信号接点抖动减除、刻度计算、人工置入等加工。从而提供电流、电压、有功功率、无功功率、功率因数等各种实时数据，并将这些实时数据带品质描述传送至站控层和各级调度中心。

4.2.2.数据库的建立与维护 

 数据库分为实时数据库和历史数据库，实时数据库存储监控系统采集的实时数据，其数值根据运行工况的实时变化而不断更新，记录被监控设备的当前状态；历史数据库对于需要长期保存的重要数据将存放在历史数据库中。提供通用数据库，记录周期为1min、5min、30min、60min任意调节。历史数据实现在线滚动存储5年，无需人工干预。所有的历史数据转存到光盘或磁带等大容量存储设备上作为长期存档。对于状态量变位、事件、模拟量越限等信息，按时间顺序分类保存在历史事件库中，并保存10年，以供查询。

4.3.调节与控制

操作员对需要控制的电气设备进行控制操作。监控系统具有操作监护功能，允许监护人员在操作员工作站上实施监护，避免误操作。

原则上间隔层控制和设备就地控制作为后备操作或检修操作手段。为防止误操作，在任何控制方式下都需采用分步操作，即选择、返校、执行，并在站级层设置操作员、监护员口令及线路代码，以确保操作的安全性和正确性。对任何操作方式，保证只有在上一次操作步骤完成后，才进行下一步操作。同一时间只允许一种控制方式合理。

纳入控制的设备有：

a） 35kV及以下断路器；

b） 35kV及以下隔离开关及带电动机构的接地开关；

c） 站用电380V断路器；

d） 主变压器分接头；

e）继电保护装置的远方复归及远方投退连接片。

4.4.微机五防闭锁

具备全站五防闭锁功能。具有防止误拉、合断路器；防止带负荷拉、合开关；防止带电挂接地线；防止带地线送电；防止误入带电间隔的功能。

配置独立于监控系统的专用微机五防系统。远方操作时通过专用微机五防系统实现全站的五防操作闭锁功能，就地操作时则由电脑钥匙和锁具来实现，同时在受控设备的操作回路中串接本间隔的闭锁回路。专用微机五防系统与变电站监控系统共享采集的各种实时数据，不独立采集信息，采用相互通信的间隔层测控装置实现。

5.结语

Acrel-EMS企业微电网能耗管理平台解决方案，通过一个平台即可整体对用电进行集中监控、统一调度、统一运维，满足用户可靠、安全、节约、合理、有序用电的要求。对用户提供运维服务，实现能源互联，信息互通，打破信息孤岛；根据用电设备负荷重要性分级管理，错峰有序用电，提高运维人员的技能，保证电网安全稳定运行。