智能运维云平台在许昌裕同印刷包装有限公司10kV项目中的设计与应用

　摘要

　　企业的用能智能化、精细化、透明化已经是当前市场的普遍需求。针对用户侧的配电回路设计安装智能仪表和保护，所有低压柜馈线回路全部安装电气火灾监测装置，实时监测漏电电流大小，超过阈值立即报警，同时系统还可支持扩展视频监测，以此来实现现场的底层数据智能化集采。后期通过物联网技术，将数据集采，搭建区域系统，实现企业用电和多种监测元素的数字化集成。许昌裕同印刷包装有限公司10kV供配电项目已建设完成，并通过用户验收，现就该项目中使用的ECLOUD-8000能源运维云平台系统做一简要介绍。

　　关键词：许昌智能；许昌裕同；ECLOUD-8000；

　　一、前言

　　企业工业园区的电力监测系统，除了基本的电力参数监测、配电系统的安全运行状况，还包括水、气等能耗计量，环境、视频的监测。

　　针对本项目的具体要求，以及现场实际配电回路的改造条件。设计一套监测系统，通过监测回路重要电力参数，采集、存储、显示，为管理者提供电力数据。通过电气火灾装置的安装，可有效地监测现场是否出现异常火灾情况；后期通过加入视频采集装置，扩展了对环境、视频等数据的监测功能。本文以许昌裕同印刷包装有限公司10kV供配电项目为例，简单介绍ECLOUD-8000能源智能运维云平台在该项目中的设计与应用。

　　二、工程综述

　　2.1 项目介绍

　　许昌裕同印刷包装有限公司10kV供配电项目，现场为3个配电室和1个10kV开闭所、1套CDZ8100智能变配电系统、1套ECLOUD-8000能源智能运维云平台、4个PMF406和网络箱、1套UPS、1台打印机。开闭所和配电室共计有保护PMF702共 21台，仪表PMF632b共228块，漏电火灾主机3台。

　　2.2 参照标准

　　系统软件的功能开发、运行、技术实现及相关技术指标符合如下标准：

　　国际标准：IEC870（1—4） 《远动设备及系统》

　　国家标准：GB/T 12505 《计算机软件配置管理计划规范》

　　GB50052-2009 《供配电系统设计规范》

　　GB50054-2011 《低压配电设计规范》

　　IEC 61587 《电子设备机械结构系列》

　　DL/T448-2000 《电能计量装置技术管理规程》

　　DL/T 698.1-2009 《第1部分：总则》

　　DL/T 698.2-2010 《第2部分：主站技术规范》

　　2.3 使用环境

　　(1) 海 拔： 2000m以下

　　(2) 工作环境温度： -5℃~+40℃

　　(3) 最大日温差： 35℃

　　(4) 最大相对湿度： 90%

　　(5) 平均相对湿度： 60%

　　(6) 地 震 度： 8度（中国12级度标准）

　　三、设计方案 3.1 方案概述

　　ECLOUD-8000能源运维云平台是我公司汲取多年电力自动化系统、变电站综合自动化系统的成功运行经验，结合自身在变配电系统运维管理的实践经验，基于大型工业自动化软件平台以及最新的物联网、云计算及移动互联网技术，针对传统变电站监控及运维管理的痛点，推出的一套集变电站综合自动化系统及智能运维管理于一体的整体解决方案。该方案在实现传统变电站监控的同时，又充分考虑了设备及人员管理、移动办公、互联互通、数据挖掘等智能运维业务，实现了状态监控及运维管理的有机融合，有效克服了传统变电站运维复杂、低效、浪费人力的缺点，为用户提供了一个现代化的变电站监控、运维、管理平台。

　　3.2 方案配置

　　云平台可支持公有云或私有云部署，本方案采取私有云部署；支持Web、手机App、微信小程序远程访问，并通过移动办公实现智能运维。各配电室的数据通过PMF406通讯网关CDZ8100智能变配电系统，再上送到能源运维云平台服务器。

　　（园区能源运维云平台架构图）

　　如图所示，为园区电力系监控及运维云平台系统的网络架构图，运维云平台系统可以实现对园区10kV开闭所、1#配电室、2#配电室、3#配电室的保护、仪表、电气火灾等设备数据的接入，还包括环境、视频等数据的接入。

　　3.3 配置说明

　　4个配电室每个配电室内均安装壁挂式网络箱，其中开闭所网络箱内放置一台N2S8的PMF406，网络箱一侧放置裕同业主光纤箱，三个配电室网络箱内则放置一台N2S8的PMF406和一台N1S5的406。所有网络箱内PMF406电源均取电与配电室内直流屏220V输出。PMF406通讯管理机，负责采集保护、仪表、电气火灾等数据，均为485通讯采集；

　　监测各配电室高压柜继保装置、断路器状态；

　　监测各配电室低压柜电表、重要回路开关状态；

　　监测各配电室电气火灾报警状态。

　　四、系统功能 4.1 变电站本地自动化监控

　　能源运维云平台整体解决方案包含CDZ8100智能变配电系统，拥有完备的变电站本地自动化监控系统功能，其主要由测控仪表、保护装置、通信管理机、数据服务器、工作站等组成，系统结构如图所示。CDZ8100智能变配电系统基于许昌智能多年变电站综合自动化系统的成功运行经验进行开发，其主要功能包括数据采集与处理、监视与报警、控制操作、权限管理、画面组态与展示、逻辑与统计计算、工程师站、报表曲线、时钟同步、事故追忆等。在此项目中CDZ8100很好的发挥了采集底层数据的作用，将裕同项目1个开闭所和3个配电室的保护和仪表数据完整的传输给云平台，并经由云平台将数据转化和分析，最终呈现给运维人员使用。

　　（CDZ8100变配电系统网络架构图）

　　4.2 数据云端存储

　　云平台采用先进的边缘计算及互联网通信技术，将变电站或配电室的本地监控数据上传至云平台，并存储至实时数据库中，云平台的实时库支持大容量、分库存储，能有效降低整个系统运行负载，并大大提高整个系统的数据处理容量和反应速度。同时，云平台还能根据用户需求，对实时数据进行性历史存储，存储周期和策略均可配置。存储的数据最终以合理美观的方式呈现给运维人员，在不损失数据价值的情况下，又做到了对配电室和开闭所的高效率监测。

　　下图为本项目在运维平台中的大屏展示，在此界面中，可以清楚直观的看到园区内主要的监测指标，以便运维人员能及时掌握配电室和开闭所的运行情况。大屏中既做到了对整个园区的今日用电、有功无功功率和实时负荷数据展示，同时也做到了对3个配电室的实时负荷、用电量、变压器负荷、电流、负荷率进行统计展示。今日负荷趋势以曲线的形式展示，清晰的展示了整个工业园区用电总负荷的趋势。报警模块以四个等级划分事件，方便运维人员对报警事件作出判断并及时处理。

　　（大屏展示）

　　4.3 Web实时在线监测

　　云平台提供了完备的Web网页展示功能，用户只需通过浏览器，就能远程实现对变电站或配电室运行状态的实时在线监测。在此项目中，拥有授权的用户，可以实现对开闭所和3个配电室的同时监测。其主要功能包括：组态画面浏览、实时数据查询、报警推送及查询、历史数据查询、曲线报表展示等。下文将对这些功能以分界面的形式逐一详细介绍，其部分功能界面如图所示，不同的项目界面可能会有所差异。

　　云平台首页直观展示整个园区计量设备概况、点位数目，园区最新总有功、总无功、今日园区逐时总用电趋势，总用电环比日、月、年运行趋势，园区运维人员巡检率、园区用电异常告警情况。

　　（云平台首页）

　　组态画面流览：

　　1.采用电力系统标准的图形画面实时显示现场设备的运行状态和各种测量值（电压、电流、功率因数、三相电压、电流不平衡率、现场环境监测数据等客户比较关心的数据可以放在页面上直观显示）。

　　2.显示高低压各回路断路器状态、接地刀闸状态（实际按遥信所接现场设备为准）；

　　3.实时监视各个回路的各种测量值和相关保护信号、参数；

　　4.分层次显示，拓展了系统信息监测的空间；

　　5.实时记录并显示报警和故障信号；

　　6.系统监控支持组态自定义修改画面并展示，支持组态二次开发画图。

　　下图为裕同开闭所主接线图的监控画面，画面中包含了上述介绍的主要参数和设备运行状态。画面以合理的分层和布局将开闭所中所有间隔展示在界面上，再将现场设备的运行状态和各种测量值放置在相对应的间隔上，达到了对每个间隔的直观监测。另外组态画面不是一成不变的，在后期现场如有调整或运维人员认为画面布局不合理，可支持组态二次开发画图，以最契合现场的画面展示。

　　（组态画面浏览）

　　历史数据及曲线功能：

　　1.记录各回路的用电情况，如监测电压、电流，如出现最大用电量的时间段等功能；

　　2.能很好的记录开关的负荷量，对出现故障时提供丰富的运行分析依据；

　　3.可以调用每天、每月、每年的运行记录，根据运行记录能很好的进行同期比较和分析，并可根据比较和结合产量等因素分析，为节能提供一定的依据；

　　4.系统实时采集各种测量值，同时把采集到的数据保存到历史数据库中；

　　5.曲线功能可以对所有测量量进行统计和分析，包括最大值、最小值、平均值以及最大值最小值出现的时间等；

　　6.通过曲线监视系统运行参数的变化趋势、分析用电情况。

　　在云平台中历史数据以曲线的形式表达，在选择查看的时候可以选择园区内想要监测的配电室及其下属设备，时间范围的选择使得数据更加完整，不错过任何有价值的数据。历史曲线的设置使得运维人员不仅能够对当天数据进行查看，还能选择查看范围，做到不遗漏任何信息。

　　（历史数据及曲线）

　　4.4 手机App、微信小程序

　　同时提供手机App和微信小程序客户端，手机App支持Android系统、微信小程序同时支持Android和IOS系统，能使运维和管理人员随时随地掌控变电站的整体运行状态。其主要功能包括：报警推送与查询、画面监控、天气及环境信息展示、任务发布与接收、地图展示与人员定位、服务器运行状态监视、电力设备在线监测、视频监控等。App的部分功能界面如下所示。