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配电云运维方案

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发表时间:2016-07-16 09:47来源:配电云运维方案网址:http://配电云运维方案

电易知-配电运维云平台

澳门威斯尼人平台登陆

2016年07月15日

目录1

一、方案概况1

1.1项目先容1

1.2方案概况1

二、系统设计总则1

2.1需求分析1

2.3设计规范2

2.4平台优势3

2.5设计原则5

2.5.1云平台5

2.5.2移动APP5

2.5.3智能网关6

2.6设计目标6

三、系统架构8

3.1云平台层8

3.2网络汇聚层9

3.2.1智能网关10

3.3设备层11

3.3.1多功能电力监控仪表12

四、应用端13

4.1电易知APP13

4.2电易知web20

一、方案概况

1.1项目先容

项目在佛山市三水区,地处珠三角中部腹地,雄踞“广佛肇经济圈”和“珠三角经济圈”核心

1.2方案概况

本方案针对项目配电智能化监测需求,接纳“智能监控设备+云平台”实现项目配电安全和设备管理的整体解决方案。智能仪表监测电力供应系统6KV、400V运行情况等数据,智能网关作为集成信服务器汇集信息,实时收罗电力数据并上传到阿里云平台。云平台作为中央服务器,提供数据存储服务、web监控中心、移动应用服务、数据展示、能效分析、报警推送等业务。

“电易知”APP、WEB作为应用的终端提供实时数据监视报警及推送服务、电力数据展示、电流/电压/功率曲线展示、历史数据查询及曲线展示、、高级报表等应用。

 二、系统设计总则

2.1需求分析

电力供应是整个社会生产、人民生活的基本保证之一。随着工业用电量、生活用电量的激增,电力供需形势非常严峻,同时电力管理也面临着新的挑战。按传统的供配电系统维护方式,通常是接纳电工值守维护管理,这样既提高了本钱,又不利于工作效率的提升,而且无法预测故障信息也没有发生故障前的所有数据不利于分析故障解决、经常因意外情况突然发生,维护人员不能及时现场处理惩罚,造成严重的财产损失和人身伤害。因此接纳智能化配电管理系统,实现电力遥测、遥信、遥控、遥调、告警、设备状态实时随地监控,就显得非常重要。

于现状,珠海派诺率先重点开发了“电易知”配电运维云平台,该云平台集实时数据显示、实时曲线显示、历史数据查询、历史曲线展示、事故预警/告警、事故记录统一查询、故障确认等集众多功能于一体;XGate6智能网关收罗器,可接纳现有电力监控系统modbustcp协议接入或现场RS485总线传输方式,网关还进一步增强了抗干扰能力,从根本上保证了系统的可靠、稳定运行平台具有实现24小时不间断监测,多用户实时察看设备运行情况,不受空间制约,预警/告警信息实时推送。不仅能满足安全经济可靠供电的需求,而且对项目形象的提高有重要的作用。因此,无论是从管理及技术经济角度,还是从经济效益角度衡量,对其变配电系统实施智能化远程监护都十分必要。

2.3设计规范

配电运维服务云平台符合中国国家和相应的国际标准,所选用的云服务器、智能网关、智能监控仪表、通讯管理机等设备均获得中国国家级检测机构的检测合格证明文件。本系统均严格按照本工程设计单位编制的施工设计图纸、技术资料要求及中国国家和地方现行施工验收规范、标准进行深化设计和施工。主要参考标准:


国标报批
《弹性计算应用接口》
国标报批
《信息技术 云数据存储和管理》
工作组草案
《交付要求与原则》
国标预研
《云服务应用和数据迁移指南》
国标草案
《云计算参考架构》
工作组草案
《云服务监控技术要求》
GB 50171-92
《电气装置安装工程 盘、柜及二次回路接线施工及验收规程》
DL/T 667-1997
《电保护设备信息接口配套标准》
DL/T634-97
《远动设备和系统传输规约基本远动任务配套标准》
SDJ9-87
《电丈量仪表装置设计技术规程》
GB/T14598
《量度继电器和保护装置的电气干扰试验》
GB/T14537
《量度继电器和保护装置的打击与碰撞试验》
GB/T11287
《量度继电器和保护装置的振动、打击、碰撞和地震试验》
IEC61000-4-2
《静电放电抗干扰度试验》
IEC61000-4-3
《辐射电磁场抗干扰度试验》
IEC61000-4-4
《快速瞬变电脉冲群抗干扰度试验》
IEC61000-4-5
《打击(浪涌)抗干扰度试验》
IEC61000-4-6
《电磁场感应的传导骚扰抗扰度试验》
IEC61000-4-8
《工频磁场的抗扰度试验》
DLT5137-2001
《电丈量及电能计量装置设计技术规程》
DB32/191
《建筑智能化系统工程设计标准》
GB 50054-95
《低压配电设计规范》
GB/T50314
《智能建筑设计标准》
JGJ 162008
《民用建筑电气设计规范》
GB50063
《电力装置的电气丈量仪表装置设计规范》
GB/T 14285
《继电保护和自动装置技术规程》
GB12325
《电能质量供电电压允许偏差》
GB12326
《电能质量电压波动和闪变》
GB/T14549
《电能质量公用电网谐波》
GB/T15543
《电能质量三相电压允许不平衡度》


2.4平台优势

 a)云平台的优势

    技术优势

数据无限存储

数据永不丢失

App无缝升级

硬件可弹性扩从

维护简单

大数据可挖掘

移动应用,信息通报更快,响应更快

  本钱优势

无需专业的IT人员维护

建设IT基础建设

无需备折旧

无需更新升级设备

商业优势

按需分配资源、按需付费,避免浪费,自由订制。澳门威斯尼人电气企业全方位提供所有配电设备产物,免费提供技术支撑,让用电户放心,澳门威斯尼人才放心。

 b)、应用优势

APP可以7x24小时监控,提高响应速度

APP可以随地监控可做到无人值守较少人工本钱

APP报警推送到手机立马知道事故发生

提前预测设备故障、防止事故发生

在线拍照报修,精确判断故障原因

打通运维与用户的通道,把被动报修转变为主动维修

跟踪设备运行工况提出合理的维保建议是电力及时的处方单

资料管理,永不丢失、磁盘无限,数据永存

Web支撑灵活的报表制作,满足个性化需求

2.5设计原则

2.5.1云平台

无缝扩展性:配电运维服务系统接纳先进的虚拟技术,可动态扩展硬件资源,保证系统的数据不断增长、保证用户无缝扩展新站点的需求、减少用户的基础IT投资和维护升级本钱。

配置的简单性:系统工具从智能网关、通讯管理机、电力监控系统抽取数据形成基础配置信息,建立网络模型即可上线运行,后期数据的变更可通过web系统提供维护,轻易完成工作。

数据安全性:系统接纳严格的用户权限访问和验证机制,防止非法登录和访问,数据上传接纳MD5的加密算法防止数据被拦截破译,接纳异地数据备份保证数据丢失,接纳数据隔离机制保证每个用户的数据有专有的磁盘存储防止链式反应。

稳定性:系统接纳主备冗余机制、数据库读写分离技术、业务和数据访问剥离机制,保证系统可靠不间断运行,保证数据读写安全和效率,保证系统升级不影响现场运行。

数据可挖掘性:大数据的核心不在于数据量大,而在于挖掘。系统接入大量本地站点,形成庞大的收罗数据,系统设计了大量的数据分析和挖掘业务,这些业务会得到关于设备质量报告、设备故障预测、用能水平分析等增值价值。

2.5.2移动APP

易用性:移动APP支撑一键安装、在线更新。界面简洁明了、导航精准、条理清楚,无需使用说明就可快速上手。

高效性:移动APP接纳本地缓存技术,提高数据刷新效率,使用配电设备分类规则,减少大数据下行,避免系统延迟响应。

完备性:移动APP不仅具备电力监控系统的基本功能,还具备移动设备随时监视数据、告警推送、随手报修、拍照上传、资料下载、视频监控等能力。

2.5.3智能网关

稳定可靠:产物所有接口均接纳隔离保护设计,且具备宽温工作能力,具备在各种现场环境下的工作能力。

易用性:工程人员无需任何编程技术,通过配置App进行简单的产物配置即可完成数据收罗、处理惩罚和存储的所有工作

功能强大性:产物接口丰富,自带实时数据库和历史数据库,可进行大数据量的数据收罗、处理惩罚、分析和存储工作

稳定性:环网组网拓扑结构,通讯环内出现断路自动形成双链结构,保证通讯稳定性

扩展性:分布式摆设与以太网网络化管理,可适应任何现场环境无缝对接

追溯性:详尽的历史数据记录,完善的告警事件管理,提供失效分析、生成报表的数据支撑

告警多样性:多样的告警联动,使突发事件无所遁形

2.6设计目标

数据存储云端,永不丢失,可修复本地丢失、损坏数据

各变电所管理运行无人化与中央控制室集中管理

配电业务移动化应用

设备运行检修管理自动化

兼容第三方平台或智能设备接入

多种网络接入机制

高可靠性的网络整体结构

系统App平台的高稳定可靠性、高可用率、易用性

优秀的系统安全性

三、系统架构

“电易知”配电运维云平台,接纳分层摆设的思想,每一层硬件设备与App平台均按照规范技术标准和维护简易性进行安装,并充实考虑系统的可扩展性进行配置和结构。系统四层结构分别为云平台层、应用端层、网络汇聚层、设备层,系统网络架构如下图。

3.1云平台层

云平台是整个系统的大脑,完成数据的收集和存储、进行数据分析挖掘、提供配电和能效的应用服务、提供移动应用服务、保证数据安全等功能;平台层存储大数据,充实发挥大数据的优势,对设备运行趋势进行潮流分析,提前发现本地电力系统安全故障、并把预判信息推送用户,使用户提前知道可能的故障和处理惩罚方案,保证生产用能的安全。对设备运行参数和运行状况进行同比、类比等手段,获取设备的运行质量,引导用户更新优质设备,给设备厂商出具质量管理报告,让设备厂商了解自己设备的缺陷,和同类产物的差别,以便做出优化或更新销售计谋。

云平台硬件架构的配置管理、故障管理、事件管理、性能管理、调度管理、平台安全、服务开通管理、用户权限管理等能力,支撑了云计算服务提供强大的稳定安全运行。

云平台接纳ECS服务作为应用服务器、web服务器、数据库服务器,应用服务器可配置主备冗余,增强应用的稳健性,数据库服务器可做主备冗余实现数据读写分离,提高数据访问效率,配置云服务器如下:

    应用服务器:CPU 8核,内存8G,磁盘50G,操纵系统 centOS 7

    web服务器:CPU 4核,内存4G,磁盘50G,操纵系统 centOS 7

    数据库服务器:CPU 8核,内存8G,磁盘500G,操纵系统 centOS 7

3.2网络汇聚层

网络汇聚层是连接云平台层与设备层的中间连接部分,负责把分散的智能仪表装置所收罗的数据上传到云平台服务器。同时,该层还提供其它智能化系统接入本系统的硬件接口(modbus-tcp)。

该层硬件配置包括:xGate智能网关、开关电源、无线透传模块。上述设备均安装在我司定制的通讯机柜内部,通讯机柜的尺寸将根据硬件设备的数量和现场安装条件设计。

该层设备的用途如下:

xGate智能网关:将现场总线数据包(以MODBUS为传输协议)转换为应用云平台层可识别的信号,实现信号传输协议转换。

开关电源:实现AC220V转换DC24V,提供网关电源保障。

无线透传模块:基于zigbee、LoRa无线通讯技术,根据功率不同实现RS485总线短距离、中距离、长距离无线通讯传输,实用性极强、性能稳定、工程布线灵活。

网络汇聚层接纳以下三种传输介质,即RS485总线(RVSP 2*0.75屏蔽双绞线)和超五类网线(UTP5)。其中RS485总线负责智能仪表装置与智能网关的连接,单条RS485总线链路最多可连接32台智能仪表装置,传输距离最大不凌驾1200米;超五类网线负责智能网关与云平台层之间的连接。

网络汇聚层配置如下:


序号
设备名称
设备型号
数量
单位
1
智能网关
xGate6
1

2
电源模块
PMAC102
1

3
无线透传模块
SPM21
1


3.2.1智能网关

xGate6 智能网关应用于各种智能设备的数据收罗与数据分析,可通过配置接入大多数智能设备。实现智能设备的自动化管理和维护,利用网络实现远程遥信、遥测、遥控的智能监控维护系统。


容量指标

CPU
ARM cortex-A8 800MHz
内存
DDR3 512MB
flash
Nand flash 512MB
以太网接口
2个10/100M以太网口
串行通信接口数
4个RS485接口
USB接口
USB2.0
SIM接口
2G 网络GSM制式
TF接口
标配8G,可最大支撑16GB Micro-SD TF卡。
RS485波特率
300bps-115200bps(可配)。
RS485数据传输
半双工(主机模式)。
性能指标

接口可接IED数
≤60台                  
MTBF
>=50,000小时
工作环境

工作电源
DC18-36V
功耗
<5W
环境温度
工作温度 -15℃ +55℃,存储温度 -25℃ +70℃。
相对湿度
5-95%,无凝结
外形尺寸

长*宽*高
90mm*94mm*68mm


3.3设备层

设备收罗层是系统的基础,配电10KV、400V运行监测电力数据来自该层。该层设备除具有传统的电力监测功能外,还需要支撑RS485通讯,将即现场数据发送至网络汇聚层。

该层设备主要包括:多功能电力监控仪表、微机保护器、变压器温控仪。

根据项目监测需求配置设备清单如下:


序号
应用场合
设备名称
设备型号
数量
单位
1
400V配电柜
多功能电力监控仪表
SPM33
1

2
10KV配电柜
多功能电力监控仪表
SPM33
1


3.3.1多功能电力监控仪表

主要功能及技术参数如下:

SPM33多功能电力监控仪表实时收罗三相电压、三相电流、三相有功、无功功率、视在功率、功率因数、有功/无功电度、5路温度、谐波含量及畸变率,具备三相电压、三相电流、有功/无功功率、有功电能、无功电能、温度显示,同时具备过压、欠压、缺相、过电流、超温阀值告警功能,面板式安装、液晶显示,RS485总线通讯。

准确度:有功电能0.5S

工作电源85-256Vac或100-300Vac,整机功耗≤5VA

工频耐压AC2KV/min-1mA输入-输出-电源

绝缘电阻≥100MΩ

额定输入:电流5A或1A,电压3*220/380V 35Hz-65Hz

打击电压:5kV,1.2/50us

过载能力:电压、电流1.2倍/连续,电流10/1秒

面板式安装,开孔尺寸90*90MM

四、应用端

4.1电易知APP

电易知APP作为移动应用的工具,既提供配电自动化系统的基本功能,又接纳了移动互联的的思维实现了移动应用的功能。可实现掌上在线数据监测、数据分析诊断;历史数据在线查询,精准历史曲线分析电力运行情况;故障预警/报警实时定位推送(信号、超温报警),确保设备始终健康运行,防患于未然。

移动端实时显示界面(供参考)

      

1)多工程切换:一个用户管理多个配电系统,用户可以随意切换到有权限管理的工程项目,实现了多项目集中管理。

2)多级管理:对一个配电系统分厂区、分变压器、分柜子进行分项管理,电气逻辑清晰,快速定位

  3)系统设置:提供用户信息修改、账户更改、退出登录、更新、关闭声音等功能,更人性化的使用体验。

          

4)用电负荷:用电负荷是配电很关心的数据,可以直接看出变压器运行的状况,负荷比率,用曲线显示当日负荷和负荷率。

   

5)实时数据监视:用电气图直观表示配电房一次设备的运行状况,用列表显示实时数据,直观明了。可对设备置入检修状态,此设备的数据和报警在检修期间是无效的。  

6)历史数据:提供历史数据、历史告警、历史曲线的查询,并且提供易用的筛选排序功能。          

7)报警推送及实时告警预警:对于重要的报警主动推送给用户,使用户能及时处理惩罚故障。实时告警查询提供了丰富的报警信息,以便用户精确定位是否发生设备故障和故障原因。

          

8)能源分析:用户可以对各个回路当日、当月、当年、上月的用能情况进行统计,相关人员很清楚得知道用能设备的用能情况。

9)、我关注的设备:支撑自定义分组来关注设备,用户既可以快速进入检察重要设备的数据信息,又可以按自己的使用习惯管理设备

      

4.2电易知web

“电易知”WEB版综合管理监控平台,使用PC浏览器作为客户端,实现用户配电室集中化管理。系统通过简单的配置实现客户个性化的权限管理、运维信息调度、工程配置管理、用电端变更、报表制作、文件上传下载的需求。

WEB端实时显示界面(供参考)

项目集团化管理,多工程切换:一个用户管理多个配电系统,用户可以随意切换到有权限管理的工程项目,实现了多项目集中管理。

故障实时定位,精准显示报警位置及报警设备,方便快速指派任务,提供处理惩罚相关流程监控系统化处理惩罚。

3)实时数据:用电气图直观表示配电房一次设备的运行状况,用列表显示实时数据/历史数据,直观明了,数据自由导出到本地电脑(EXCEL格式)。

4)数据管理:提供历史数据、历史曲线的查询,并且提供易用的筛选排序功能,最大值、最小值分析,最大支撑3个月历史数据曲线要析,并可以图片格式输出至本地电脑。

并支撑客户订制符合自己管理的月度、季度等运行高级报表。

5)警推送及实时告警预警:对于重要的报警主动推送给用户,使用户能及时处理惩罚故障。实时告警查询提供了丰富的报警信息,以便用户精确定位是否发生设备故障和故障原因。支撑导出检察、分析。

6)工程管理:支撑项目新建、管理、上传、审核等工作;企业管理:新建企业,配置相关运行管理的下属单位,建立企业权限,条理浏览范围及操纵权限;用户管理:客户可自行新建用户,绑定使用手机,建立浏览及操纵权限,挂靠下属项目管理。

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