沈亚峰
安科瑞电气股份有限公司 上海嘉定 201801
摘 要：目前，我国经济快速发展，居民日常生活及各行业生产活动对电的需求大幅提高。这就要求国家电力部门和电力企业加快推动电网智能化发展，通过集成化与高速双向通信网络，利用一系列先进设备、技术、控制方法以及措施，保证电力电网能够更加高效合理的运转。
关键词：智能监控；智能配电房；电气管理终端；配电自动化
0引言
作为关系到供电系统运行管理工作是否能够顺利进行。许多配电房都存在开关频繁跳闸、环境过热以及配电房设备被盗等问题，严重影响了配电房正常使用和运转，轻则造成设备损毁，影响客户正常用电；重则引发安全事故，后果不堪设想。要想改变上述现状，配电房智能一体化终端系统无疑是一个好的选择。
智能配电房依靠先进的设备技术、传感技术、控制方法和决策系统，达到建完善电网系统的目的。本文以智能配电房为研究对象，提出了各种智能设备一体化集成的实现模式，旨在实现电网智能化总体目标。
1 配电房智能化的目的
配电房智能化是智能电网建设的重要一环，既是供电企业自身的需要，也是广大电力用户的迫切期盼。配电房智能化建设的主要目的如下：
第一，减少解决故障带来的困难；
第二，提高供电稳定性，缩小断电时间和范围；
第三，提高电能质量；
第四，缓解减能增效压力；
第五，提高技术水平；
第六，加强统筹管理能力；
第七，改善服务，提高用户满意度。
2 配电房智能化的实现
智能化配电房建设内容主要包括配电设备、变压器、配电房监控以及巡检。
2.1 配电设备电气监控实现模式
2.1.1 安装 DTU 实现“三遥功能”
要建设完备的电气监控系统，必须完备方案策划，其中安装配电监控终端（DTU）就是非常重要的一步。配电监控终端由 CPU 板和交流采样板等多种模块组成。
2.1.2 终端要支持多种通信方式
要实现配电设备电气监控还需要通信方面的支持，电气监控系统（DTU）能反过来支持各种通信。同时，基于电力载波通信方式、无线通信方式以及光纤通信方式等都可以使用和搭建，可实现多个子站与主站互相通信功能。
DTU 可以分为集中式和分散式两种类型。DTU 为集中组屏，如图１所示，在一个屏幕上对所有线路进行监控。
分散式 DTU 是指 CPU 分散安装在开关柜中，进而对整条电路进行监测。分散式 CPU 的线路规划如图 2 所示。
安装变压器优化装置可以根据不同运行情况优化变压器工作形式，如通过设置算法，可根据实际情况安排运行方式，实现变压器监测和多项功能一体化。所以说，变压器优化装置是实现变压器运行优化必不可少的措施。
2.3 配电房安全监控模式
目前，大多数配电房都是无人值守的。因此除了安装电气监控装置外，还要进行防火、防入侵、防水以及防盗等安全监控装置的安装。配电房安全监控有以下几种常见监控方式：
第一，利用网络硬盘录像机和智能高速球机运行图像监控系统；
第二，安装高灵敏度烟感探测器，烟雾浓度达到一定浓度时，烟雾报警系统会发出警报；
第三，安装门磁监控系统；
第四，安装防洪监测系统，当电缆沟进水或地面积水达到一定程度时发出报警；
第五，安装远程灯控系统；第六，安装 IP 语音对话系统，实现配电房和监控中心双向实时语音沟通。通过多种监控方式的有效配合，可以实现配电房安全监控目标。
如果电气设备长期处在不稳定温湿度环境中，易遭到损坏，为了保证电气设备安全运行，配电房往往设计了一套基于 STCI2C5412AD 单片机的温湿度测控系统。该系统采用YM0009S液晶显示模块，显示当前环境温度、湿度与时间状态。同时，该温湿度测控系统还具有自动控制、手动控制和报警等多种功能，大幅度提高智能化配电房抗干扰能力。
另外，配电房供电设备也容易受到鼠虫破坏，导致电气事故发生。针对该问题一般可通过两种措施进行解决：首先，应当对系统设计四个不同的控制端，每个控制端分别连接红外灯、驱鼠器、加热丝和排风扇，保证配电房环境能够满足各种设备的使用要求；其次，在智能化配电房控制下，驱鼠器会发出变频超声波，变频超声波会对老鼠及昆虫的神经系统造成致命影响，这时老鼠或昆虫就会离开或死亡，达到防鼠虫害的目的。
除了具备以上自动检测和控制功能外，该系统还具备手动操控功能，工作人员可以通过操纵按钮来对系统进行手动控制。智能化配电房设置完成后，该系统会发挥巨大的作用，很短时间内就适应了配电房设备环境，保证配电房工作稳定安全。
2.4 配电房巡检管理模式
在配电房巡检过程中，要在配电房中安装门禁系统，从而对配电房巡检功能进行优化。智能门禁系统由 IC 读卡器、远程监控器和电锁等部分组成，通过嵌入无线 3G 或 2G通信模块，可通过视频监控等多种监控方式对整个配电房进行实时监控和管理。
2.4.1 后备电源设置
配电房后备电源通常把后备电源和配电终端进行一体化集成，同时参考直流屏配电方案，由电池管理单元、电池组和逆变器等多部分组合而成，大体布局如图 3 所示。在该后备电源中，外部电源、电池组与电池管理单元相连接，当外部电源正常供电时，不仅要保证开关回路和其他用电设备用电需要，还应保证电池组电量正常储存；当外部供电出现中断时，由电池组直接向配电房设备供电。
2.4.2 通信系统方案
现阶段，配电房智能通信实现手段多种多样。通常来说，变电站中安置了很多 OLT 设备，配电房采用 ONU 设备为各个智能化系统提供通信线路连接服务。
2.4.3 智能设备一体化
配电房由站所配电终端、视频监控系统、智能门禁系统、变压器优化运行装置、后备电源系统和光纤设备等子系统构成，这些子系统只有实现一体化，才能实现智能配电房系统工作稳定高效运转。
3安科瑞配电室环境监控系统的介绍与选型
3.1简介
安科瑞电气股份有限公司根据配电室实际情况，结合多年的变电站和配电室的运行管理经验，自主研发了安科瑞配电室综合监控系统，实现了智能开关柜运行监控、高压开关柜带电显示、电流电压等负载运行监控、母线测温监测、电缆测温监测、环境监测、有害气体监测、安防监控、采暖通风、门禁、灯光、风机、除湿机、空调控制等功能。实现动力环境各数据的检测与设备控制，实现动力环境优化，避免运行环境的失控导致配电设备运行故障，保证维护人员，延长设备使用寿命，减少配电室粗放式管理导致成本过高，同时实现配电动力环境的分布式远程管理。
3.2系统功能
3.2.1 通信管理
安科瑞智能配电室综合监控系统可以完成对整个配电室范围内的通信设备进行管理、添加、删除、控制和数据的实时监测。
3.2.2实时监测
安科瑞智能配电室综合监控系统人机界面友好，能够显示配电室设备的运行状态，实时监测配电室环境参数信息，如视频、温度、湿度、漏水/水浸、水位、有害气体和电参量等。实时显示有关故障、告警等信息。
3.2.3 数据查询
在人机界面中，可以直接查看配电室个设备的运行数据。
3.2.4曲线查询
在曲线查询界面，可以直接查看遥测参量曲线，包括温度、湿度、水位、有害气体、电压、电流等曲线。
3.2.5运行报表
查询配电室内设备的运行数据报表，包括日报表、月报表、年报表和查询报表等。
3.2.6实时告警
科瑞智能配电室综合监控系统具有实时告警功能，系统能够对配电室温度、湿度、有害气体、设备故障或通信故障等事件发出告警。告警如右图所示：
3.2.7 历史事件查询
安科瑞智能配电室综合监控系统能够对产生的所有事件记录进行存储和管理，方便用户对系统事件和进行历史追溯、查询统计、事故分析。
3.2.8 用户权限管理
为保障系统稳定运行，设置了用户权限管理功能。通过用户权限管理能够防止未经授权的操作（如遥控的操作，数据库修改等）。可以定义不同级别用户的登录名、密码及操作权限，为系统运行、维护、管理提供可靠的保障。
3.2.9网络拓扑图
安科瑞智能配电室综合监控系统支持实时监视接入系统的各设备的通信状态，能够完整的显示整个系统网络结构。可在线诊断设备通信状态，发生网络异常时能自动在界面上显示故障设备或元件及其故障部位。
3.2.10遥控操作
安科瑞智能配电室综合监控系统可以对整个配电系统范围内的设备进行远程遥控操作。
3.3Acrel-2000E/B配电室环境监控系统推荐配置选型
4结语
随着科学技术不断发展，居民日常生活及各行业生产活动对电的需求大幅提高，这要求国家电力部门和电力企业要大力研究发电、配电技术。本文介绍的智能配电房实现方案，已经在舟山地区公用配电房工程中得到了应用。智能化电网是国家经济和社会发展过程中的必然趋势，而配电房智能化是实现电网智能化目标中的重要一环，因此必须从多个方面着手，实现智能化设备统筹规划，加快电网智能化实现进程。
参考文献
[1] 朱正国，何斌斌，薛荣，等 . 智能配电房危险情况的图像特征识别方法 [J]. 电源技术，2018，（4）：597-600.
[2] 刘冰冰 .智能配电房实现模式的研究
[3] 安科瑞Acrel-2000EB配电室综合监控系统2020.04版
作者简介：
沈亚峰，男，安科瑞电气股份有限公司，主要从事配电室综合监控系统的研发与应用。手机：15021503793（微信同号），QQ:2885009792，Email: 2885009792@qq.com。