张力伟 金龙春 秦爱华

摘 要：本文提出了基于移动互联的代维管理系统在配电电网中的应用，利用在线监控系统和电力设备巡视系统，助力电网的智能化建设，实现对配电系统进行实时监控、远程控制、能效管理、无人值守，保证配电系统的可靠安全运行。

关键词：移动互联;在线监测;巡视;无线通讯;远程控制;无人值守;代维管理

DOI：10.16640/j.cnki.37-1222/t.2019.19.169

1 现状分析

目前代维管理总结主要存在以下问题：代维管理的标准化程度有待提高;设备代维的全过程管理未真正闭环;无人值班配电室辅助设施缺乏实时管控;设备监测数据未能有效整合。

2 系统方案

2.1 系统组成

基于移动互联的智能电网配电整体解决方案分为控制层和现场层，现场层主要由两大部分组成：电力设备的在线监测系统和电力设备巡视系统组成。在线监测系统适用于具备在线监测功能的设备，巡视系统适用于需要定期巡视的设备。通讯网络采用先进的移动互联通讯，减少通讯线路敷设的麻烦。配电主站可以实时监控所有运维服务的设备的情况，并能提供数据分析研究。

2.2 配电主站功能

配电主站实现代维管理、现场监控、数据统计、实时控制等功能，形成完整的代维服务系统。

（1）实时报警：配电室的各个设备如果发生异常会及时报警，而且还有在线监测、实时监控、保护信息等系统提供的检测数据，这些信息既可以显示在监控屏上，又可通过手持终端发送至到相关人员手持终端上。

（2）故障处理预案：根据系统数据库的历史数据以及现场实时上传的设备参数、视频等数据，快速对报警信息进行集成分析。依据形成的初步结论，系统启动相应故障处理预案，并自动生成工作流，将工作任务发送至工作人员的手持终端。

（3）统一指挥调度：直观展现参与事故处理的人员、车辆及抢修物资的情况，根据预案意见统一指挥调度，迅速下达处理指令。并随着事态的变化，系统能实时更新指令，指导现场抢修。

（4）故障处理评估：在故障处理过程中，手持终端对操作过程的进行实时记录和回传，固定视频或者移动视频将对抢修的全过程进行记录，为故障处理后评估提供依据。

2.3 在线监测系统

在线监测系统主要用于新上的以配电代维服务为宗旨建立的集数据采集、传输、保护、控制、报警等功能为一体的智能化系统。适用中低压变电站、工厂、楼宇、小区配电等配电系统的在线监控和管理。

2.3.1 在线监测系统组成

在线监测系统由各子系统组成（详见图2）。子系统分类以设备为对象分为：开关柜在线监测系统，电缆在线监测系统，配电变压器在线监测系统组成。

2.3.2 开关柜在线监测系统

开关柜在线监测系统由以下几个功能组成：无线测温模块、温湿度测量模块，电能质量监测模块，断路器状态在线监测模块，主控单元等。

（1）温湿度测量模块：满足开关柜内部的温湿度的测量上传并且对加热器和风机的进行控制。

（2）电能质量监测模块：满足实时监测主回路的电能质量信息，主要包括：三相电流、三相电压、有功功率、无功功率、谐波等功能。并具备脉冲输出、4-20mA输出等功能。

（3）无线测温模块：采用无线传感器技术，对开关柜内的触头、铜排、电缆头等接点进行测温，同时通过总线接口与主控单元连接。集先进传感技术、数字识别技术、无线通信技术、低功耗技术、抗干扰技术为一体，由无线测温汇集终端和无线测温采集器组成。

（4）断路器状态在线监测模块：断路器作为开关柜的核心部件，断路器状态在线监测模块为在线监测系统的重要组成部分，集合电子式互感器、智能终端、保护装置、计量仪表、在线监测五大功能。

（5）主控单元：主控单元实现装置的核心控制，一方面负责与现场设备的连接，不仅通过总线和各个子模块进行通讯，还具备很强的扩展性，满足与各个厂家的智能仪表装置进行通讯连接包括微机保护、数显表、智能操作、无线测温装置、火灾监控等;另一方面负责将数据上传配电主站，采用基于移动互联网的通讯模式与配电主站进行通讯。

2.3.3 电缆在线监测系统

电缆绝缘在线监测系统采用了能够捕捉、记录“瞬时性可恢复接地故障”的现代超高速数据采集技术以及能有效判断其特征的数字辨识方法，实时、不间断监测电缆主绝缘自恢复故障和金属护层故障，对电缆的绝缘情况给出预警。

2.3.4 配电变在线监测系统

配电变在线监测系统通过实时采集变压器负荷电流、变压器顶层及底层油温、油位等运行参数，并上传到配电主站，为主站建立变压器运行状态监测、变压器故障早期判断及变压器失效模型提供有力数据基础。

通过干式变压器温度控制器（含铂热电阻）采集干式电力变压器三相绕组温度，可手动/自动控制风机启停。具有超温报警，超温跳闸，风机启停功能。通过RS485回传变压器温度到配电房DTU终端后上传到主站。

2.4 电力设备巡视系统

电力设备手持终端巡检系统，针对巡检工作实际需要及特点，具有路线安排、数据记录、工作状态监督、数据汇总报告等功能。并可与电力设备企业现有信息系统无缝连接，有效的了解、检查巡检工作状态，及时发现电力设备或线路上的事故隐患，提升电力设备、电力设备运行的安全性。

2.4.1 采集方式

数据的采集方式有两种：

（1）手持移动终端直接手工录入，如果电力设施检测仪器可以提供数据输出接口，手持移动终端和仪器就可以直接对接，方便快捷准确进行数据采集。

（2）管理稽查功能：各级管理人员对设备的巡检结果进行抽查，对日常巡检工作起到监督作用（巡检人员对设备巡检后，需将最后巡检信息写入系统中）。

2.4.2 无线通讯功能

無线通讯可以实时准确的控制巡检人员是否按时到位，在第一时间内发现隐患及设备故障，及时处理。既可以根据巡查设备传输上来的数据评估巡检人员的工作质量，可随时随地通过网络管理软件查看巡检人员当前到位情况，或统计分析和调阅查询历史记录。

2.4.3 系统的工作流程

巡检人员在外出巡检时，通过手持移动终端向监控管理中心发送信息，汇报当前巡检人员的位置、时间等信息实时上传开始巡检工作。发现故障电力设备时先按指纹进行比对，然后在把故障类型、设备编号、处理结果等当前信息实时发送到中心监控平台，监控中心进行评估反馈处理意见，当前巡检工作流程结束，继续巡检下一个电力设备。

3 系统意义

基于移动互联的智能电网配电整体解决方案采用集成化、模块化理念，深入结合用户对配电设备的监控、保护和运维的需求，采用移动无线通讯技术，实现配电网络和电气设备的在线监测、保护和运维等功能，提高供电可靠性和供配电系统的自动化水平。

参考文献：

[1]董旭柱，吴争荣，刘志文，李鹏，陈立明.智能配电网研究热点[J].南方电网技术，2016，10（05）：1-9.

[2]许松枝，汪沨，谭阳红，李楠，谢望君.高压开关柜温度远程在线监测系统设计[J].传感器与微系统，2015，34（12）：4.

[3]杨增旺，王宜怀，戴新宇.基于ZigBee和GPRS的高压开关柜无线监测系统设计[J].电力系统保护与控制，2010，38（23）：203-206，211.

[4]贾岳恒，徐宗桂，庄林.无人值守变电所远程控制与管理[J].电子测试，2016（10）：140.

[5] 庄韵培.利用综合监测系统解决配电电缆线路运行监测及故障定位[J].电子测试，2016（20）：52，57.