(陕西省地方电力(集团)有限公司岐山县供电分公司 陕西宝鸡 722400)
摘要:本文分析了基于手机APP平台智能跌落保险监测系统,通过安装在运维人员智能手机终端上的APP平台实现了跌落保险在低压配电线路运行情况进行监测,实现了低压配电台区在线监测、故障定位、负荷预测等功能,提高了低压配电网智能化水平。
关键词:智能手机;APP平台;跌落保险;监测系统
0 引言
随着社会经济的不断进步,积极的推动了信息技术的进步与普及。手机作为人们最为方便的信息获取工具,已经被广泛的使用推广。现阶段,诸多公司已经将手机视为一种掌上终端设备,并建立了有效的查询系统,从而使手机能够获得更多的使用渠道。电力企业将智能手机平台与低压台区运行监测系统相结合,能够有效的实现对低压台区运行的监测和管理,而且监测不受时间、空间的限制,能够实现智能跌落保险监测系统有效监测管理,从而提高工作效率,快速发现运行中存在的故障,及时准确的进行定位,有效提升低压台区运维水平,为客户提供优质服务。
1 普通跌落保险在配网运行管理中存在问题
智能低压配电台区是与我们生活息息相关的台区电网,随着智能低压台区的发展,电力用户越来越多,负荷密度越来越大,如何有效的监测低压配电台区的线路负荷信息、预判过负荷线路,在发生故障时准确上报定位故障信息成为了低压配电台区智能化发展的新方向。
1.1 故障位置无法及时准确定位
由于每个运维单位人员所管理的台区数量不同,人员配备不同,在目前减员增效的大环境下,每位运维人员所管理的台区多则上百台,少则几十台,城镇地区台区相对密集而集中,但农村地区台区与台区之间的距离相对分布密度较大,发生故障后,第一时间不能得知故障发生在哪个台区,只能传统的进行大面积的巡视有可能发生故障的区段,造成了故障判定时间长,停电时间长与停电面积大的众多问题。
1.2 缺乏对台区设备的实时监测
目前,广泛采用的跌落保险为RW7型。由于RW7型老式跌落式熔断器在长期运行后,熔断器上鸭盖老化严重,存在着众多的问题,对于台区设备的实时监测,只能依靠运维人员的巡视,没有设备对台区进行实时监测,导致在发生故障后,事故信息不能及时传送至运维人员,缺乏先进的实时监测手段。
2 智能跌落保险监测系统的研究
针对问题提出建立智能跌落保险监测系统的愿景。通过智能手机Android/ios平台和后台服务程序对低压配电台区线路运行数据进行展示,使运维人员快捷、准确的获得相关A、B、C三相的实时运行数据,实时、直观反映线路运行参数,使得运维人员可以及时掌握低压配电台区的电网运行情况,既提高了线路运行监测质量,又使管理工作上了一个新的台阶。
图1 系统设计结构图
目前应用于电力系统的手机APP平台应用主要是95598电力服务平台,96789电力服务平台,该平台主要是提供用电查询,缴费和在线报障等主要功能的客户用电服务软件。但是目前,基于低压配电台区运行工况监测终端的相关应用,国内外尚未见到同类产品的公开报道。
2.1 智能跌落保险监测系统的优势
随着信息技术的不断进步与发展,低压配电台区线路的覆盖面积逐年增加,这也就使得智能跌落保险运行监测系统获得极大的应用。基于智能手机APP平台的智能跌落保险运行监测系统,是通过智能手机APP平台与智能跌落保险运行监测系统相结合,其过程是将智能手机作为配电运行监测系统的掌上终端,从而实现随时随地对低压配电台区的运行工况进行监测管理,提高管理水平。
图2 基于智能跌落保险监测系统运行图
2.2 智能跌落保险监测的研究方法
整个低压配电台区数据查询终端是围绕数据进行的,根据线路实时负荷数据获取线路实时运行工况,根据历史数据了解线路历史运行工况并可实时获取线路的故障信息、SOE信息,并根据历史数据对故障 SOE事件进行追溯。
图3 智能手机APP获取智能跌落保险运行监测相关数据判断图
2.3 智能跌落保险监测的技术路线
平台系统采用B/S架构,利用智能手机Android、ios的web控件封装一个web view浏览器(APP程序页面),用来调用server端的web应用,Web主要以网页的形式被调用,所有的逻辑运算和界面呈现用手机网页来实现。封装的APP页面仅仅就是用来调用这些web应用中的数据。登陆界面是C/S技术,登陆的时候去调用server端的servlet应用程序。
图4 服务器端与客户端逻辑关系图
2.4 智能跌落保险监测系统的功能
(1)一体化设计:CT模块与取能模块一体化设计;
(2)系统化设计:工作人员可通过电脑客户端、手机APP登陆查看线路信息;
(3)三种监测:过负荷监测、三相不平衡、停电故障告警;
(4)定位功能:通过GPS定位故障装置,在高德地图上实时显示;
(5)通信方式:GPRS/APN无线专网通信,GSM短信功能;
图5 智能跌落保险运行监测APP平台图
3 智能跌落保险运行监测系统现状
通过安装智能手机APP客户端实现电网运行数据的实际反映。智能手机通过专用的SIM卡,通过APN访问,具有延迟少、准确度高的特点,其中延迟小于1min,能够确保低压配电台区相关运行数据的安全性和可靠性,还能有效的摆脱电脑终端的束缚,实现任何地点、任何时间的低压配电台区运行状态的实时监测。
3.1 前段采集装置
3.1.1 主要功能及特点
(1)实时检测线路电压、负荷电流、三相不平衡度,预判过负荷线路;
(2)实时检测单相接地故障、相间短路故障、断线故障等各类故障;
(3)将线路故障告警信息通过GPRS/APN无线专网上传至后台管理系统;
图6 采样模块结构示意图
3.1.2 安装位置、安装方式
10千伏前端采集装置在10千伏跌落式熔断器上安装方式:熔断器杆上安装太阳能中继器装置用于接收配变三相电流的数据交换,如下图所示:
图7 安装方式
3.2 运行监测系统界面功能说明
3.2.1 登陆界面
(1)运维人员模式选择
普通运维人员模式:针对需求单一人员只关注单一系统;
超级运维人员模式:针对服务监测可随时监测多个系统。
(2)运维人员信息验证功能
普通运维人员:为保证系统数据的私密性运维人员在获取系统数据之前需对运维人员进行身份识别。
超级运维人员:验证运维人员是否具备超级运维人员的权限,如果具备超级运维人员的权限则可获取多个系统信息。
超级运维人员与普通运维人员的区别在于前者通过授权验证后具有获取多个系统信息的权限。
(3)运维人员信息订阅功能
运维人员可根据需求确定是否保存登陆信息、是否接受故障告警通知、是否接受开关变位通知。
图8 APP平台登录界面
3.2.2 数据采集界面
该系统具备完善的实时数据采集与监测功能,它包括:线路负荷、三相不平衡度的实时监测,预判过负荷线路;检测相间短路故障、单相接地故障、断线故障等,研判故障区域。
图9 10千伏在线监测系统运行界面
图10 10千伏在线监测系统运行数据
3.2.3 数据展示界面
将实时采集的线路数据信息通过数据展示系统直观的展现给用户,用户可通过电脑客户端、手机APP登陆,方便用户掌握线路运行情况;还具有历史数据查询、事故追忆等功能,并能对系统的运行状况进行监视:
(1)低压配电台区运行情况可视化展示:
图11 低压配电台区展示界面
(2)数据展示系统登陆界面
图12 系统登陆界面
(3)历史数据查询
图13 历史故障数据可视化展示
3.2.4 规范手机APP平台的智能跌落保险运行监测系统措施
对于APP平台的智能跌落保险运行监测系统的建设与运行来说,系统成果应用不是建设和运行工作的结束,而是系统推广应用的开始。
(1)建立运维管理制度。岐山县供电分公司在系统应用的同时制定并下发《手机APP平台的智能跌落保险运行监测系统运行维护管理办法》、《手机APP平台的智能跌落保险运行监测系统管理流程》。
图14 手机APP平台的智能跌落保险运行监测系统管理流程
(2)建立问题解决机制。为保证管理系统投运后遇到的问题能及时解决,设计出《手机APP平台的智能跌落保险运行监测系统问题清单》。
(3)强化对基于智能跌落保险的运行工况监测终端的研发和创新。加强对智能跌落保险的运行工况监测终端的研发力度和实践力度,从而促进电力企业低压配电台区运行的安全和稳定。
(4)积极推广手机APP平台的智能跌落保险运行监测系统实践。针对现阶段智能手机APP平台的智能跌落保险运行监测系统的使用情况,电力企业需要强化对其的使用范围,针对一些欠发达地区,电力企业需要制定合理的推广计划。
(5)强化相关技术人员的培训工作。针对电力企业智能手机APP平台的低压配电台区运行监测系统的研发情况,需要对相关研发人员进行有效的培训。
(6)及时进行系统维护更新。及时有效的维护是确保智能手机APP平台的智能跌落保险运行监测系统稳定运行的重要保障。
(7)加强系统应用考核。岐山县供电方公司制定《手机APP平台的智能跌落保险运行监测系统管理办法》,针对系统应用制定了全面、适用的考核指标,将考核指标进行量化。
4 智能跌落保险监测系统实施效果
低压配电台区线路覆盖面积广泛,包含城市0.4千伏低压配电台区线路、农村0.4千伏低压配电台区线路,这也就使得电力企业的智能跌落保险运行监测系统变得十分重要,通过智能跌落保险运行监测系统能够有效的实现状态查询、故障定位和实施检测,便于配电线路的维护管理。
4.1 提高了低压配电台区线路的管理水平
该系统应用后,稳定性、可靠性良好,在日常工作使用中低压配电线路管理工作效率得到显著提高,通过智能手机能够有效的提高低压配电线路的监测数据的接收效率,积极的提升了企业的低压配电线路管理能力,避免监测数据传输不够及时,数据延迟的情况,提高线路的监测质量,并针对事故地点进行精确的定位,及时的进行线路维护,从而提高维护的精准度,降低维护人员的工作量。
4.2 改变了传统的管理模式
该管理系统使用后,减少了2/3以上的人工巡视,大大节约了车辆及人工费用,同时省下的时间可从事更多的工作,极大的提高了工作效率。管理方式从原来传统的人工巡视,转变为系统内的无线终端定时上报采集参数。低压配电台区线路运行从原来传统的无法预防,转变为超值告警、故障报警。
表1 手机APP系统使用前后对比表
4.3 社会效益及经济效益显著
该系统的应用可以有效的降低运营维护成本,提高故障处理效率,降低客户投诉率,低压配电台区线路日巡视节约3个工时,每次故障处理时间节约1个工时,极大的缩短故障处理时间,提高供电少损电量,降损增收效果明显。再者,维管人员工作量减少后,可以有更多时间在日常维护方面提高服务质量,极大的提高维护工作效率和管理效率,并为企业创造良好的经济效益,使企业获得良好的发展与进步。
5 结论
综上所述,随着信息技术的不断进步与发展,信息技术将不断应用到社会的各个生产层面。在信息技术发展的同时也积极的推进了智能手机终端的应用与发展。低压配电网在线监测这一需求进行了系统化、一体化设计,实现了低压配电台区在线监测、故障定位、负荷预测等功能。
参考文献:
[1]赵家庆,田江,钱科军等.智能配电网关键技术及工程实践[J].华东电力,2014,07:1346-1351.
[2]赵江河,陈新,林涛等.基于智能电网的配电自动化建设[J].电力系统自动化,2012,18:33-36.
[3]王益民.坚强智能电网技术标准体系研究框架[J].电力系统自动化,2010,22:1-6.
[4]王福润.智能电网配电技术及其对设备的要求[J].电器工业,2012,01:34-41.
作者简介:
田浩,男,(1982—),工商管理硕士,研究方向为配网工程管理,17092450@qq.com。
李雷,男,(1985—),本科,研究方向为配电网及自动化管理,lilei8913@126.com。