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1  概述

國務(wù)院在關(guān)于《“十三五”節(jié)能減排綜合工作方案》中提出，當(dāng)前，我國經(jīng)濟(jì)發(fā)展進(jìn)入新常態(tài)，產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)優(yōu)化明顯加快，能源消費增速放緩。但必須清醒認(rèn)識到，隨著工業(yè)化、城鎮(zhèn)化進(jìn)程加快和消費結(jié)構(gòu)持續(xù)升級，我國能源需求剛性增長，能源環(huán)境問題仍是制約我國經(jīng)濟(jì)社會發(fā)展的瓶頸之一，節(jié)能減排依然形勢嚴(yán)峻、任務(wù)艱巨。

《電力發(fā)展“十三五”規(guī)劃》中提出要緊緊把握經(jīng)濟(jì)發(fā)展新常態(tài)，發(fā)揮電力管理在推動能源消費革命和電力體制改革中的作用，在節(jié)約電力電量、促進(jìn)全社會節(jié)能減排的同時，加強(qiáng)電力管理平臺的建設(shè)和應(yīng)用。

變配電管理平臺作為電力管理應(yīng)用的有效抓手，將幫助企業(yè)提供一套成熟、有效、便捷的電能精細(xì)化管理解決方案，從而提高企業(yè)能源系統(tǒng)的運行、管理效率，并實現(xiàn)安全穩(wěn)定、經(jīng)濟(jì)平衡、節(jié)能減排的基本目標(biāo)。

2  建設(shè)意義

完善電能信息的采集、存儲、管理和利用

企業(yè)建立變配電管理平臺，就獲得了電能系統(tǒng)的第一手資料，經(jīng)過數(shù)據(jù)分析、處理和加工，在電能管理中心控制室的調(diào)度人員和專業(yè)能源管理人員就能實時掌握系統(tǒng)運行情況：

實現(xiàn)對電能系統(tǒng)的分散控制和集中管理

針對企業(yè)生產(chǎn)工藝系統(tǒng)的分散和電能管理要求集中的特點，建立以電能調(diào)度指揮為中心的變配電管理系統(tǒng)平臺，實現(xiàn)電力系統(tǒng)的分散控制和集中管理。

減少能源系統(tǒng)運行成本，提高勞動生產(chǎn)率

變配電管理系統(tǒng)平臺的最終目標(biāo)是實現(xiàn)簡化能源運行管理，減少日常管理的人力投入，節(jié)約人力資源成本，提高勞動生產(chǎn)率。

加快能源系統(tǒng)的故障和異常處理，提高對能源事故的反應(yīng)能力

變配電管理系統(tǒng)平臺建成后，能源調(diào)度可以通過系統(tǒng)迅速從全局的角度了解系統(tǒng)的運行狀況，故障的影響程度等，及時采取系統(tǒng)的措施，限制故障范圍的進(jìn)一步擴(kuò)大，并有效恢復(fù)系統(tǒng)的正常運行。

通過優(yōu)化能源調(diào)度和平衡指揮系統(tǒng)，節(jié)約能源和改善環(huán)境

變配電管理系統(tǒng)平臺建成后，將通過優(yōu)化電能管理的方式和方法，改進(jìn)能源平衡的技術(shù)手段，實時了解電能需求和消耗的狀況，有效地減少電能損耗，使電能的合理利用達(dá)到一個新的水平。

為進(jìn)一步對能源數(shù)據(jù)進(jìn)行挖掘、分析、加工和處理提供條件

平臺不僅可以有效解決能源實時平衡管理和監(jiān)控管理，還可以通過對大量歷史數(shù)據(jù)的歸檔和管理，為采用大數(shù)據(jù)、云計算、人工智能等技術(shù)進(jìn)行數(shù)據(jù)挖掘、分析、加工和處理創(chuàng)造條件。

1  力控智能變配電平臺架構(gòu)

力控智能變配電工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)平臺是由一些列軟件包組成，包含設(shè)備采集端、數(shù)據(jù)服務(wù)端、應(yīng)用服務(wù)端等，將最先進(jìn)的IT技術(shù)和設(shè)計理念引入到工業(yè)軟件領(lǐng)域，快速構(gòu)成工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)應(yīng)用平臺。

該平臺采用統(tǒng)一架構(gòu)的“面向?qū)ο螅ㄔO(shè)備）”的模型組態(tài)理念，每個模型包含設(shè)備屬性、數(shù)據(jù)管理、報警規(guī)則、統(tǒng)計信息等所有相關(guān)信息。保障平臺具備相關(guān)的靈活性和極強(qiáng)的擴(kuò)展型。

配電設(shè)備數(shù)據(jù)接入

平臺提供設(shè)備接入和管理功能，通過IOT工業(yè)物聯(lián)網(wǎng)關(guān)，對前端數(shù)據(jù)預(yù)處理，解決工業(yè)現(xiàn)實現(xiàn)海量數(shù)據(jù)接入，并支持?jǐn)嗑€重連、緩存回補(bǔ)機(jī)制，保證數(shù)據(jù)的完整性。

數(shù)據(jù)服務(wù)端

云平臺部署多項PaaS服務(wù)應(yīng)用，實現(xiàn)實時庫、關(guān)系庫、非結(jié)構(gòu)數(shù)據(jù)庫三庫合一，并且支持跨平臺，集群部署，保證系統(tǒng)的高可用性。

應(yīng)用服務(wù)端

應(yīng)用服務(wù)端共分為兩部WebDraw及WebView。

WebDraw為配置環(huán)境，實現(xiàn)企業(yè)用戶管理、業(yè)務(wù)管理、等頁面配置管理，并且對圖片、音頻、文檔等靜態(tài)資源進(jìn)行統(tǒng)一管理。

WebView為運行環(huán)境，實現(xiàn)智能變配電管理平臺SaaS功能的應(yīng)用查看，包括電力參數(shù)、動環(huán)參數(shù)、報警處理、能耗分析、設(shè)備維修巡檢及變配電站運行綜合報表等。

平臺層級架構(gòu)

2  功能應(yīng)用

整體概況

結(jié)合電子地圖，顯示變配電站分布情況，根據(jù)變配電站運營情況，進(jìn)行圖標(biāo)顏色區(qū)分，展示平臺下變配電站總體運營情況。并且可直接選擇相應(yīng)變配電站，展示基本信息，包括變配電站電壓等級、容量、負(fù)荷情況、風(fēng)機(jī)狀態(tài)及當(dāng)日、當(dāng)月用能情況等信息。

電力監(jiān)測

平臺內(nèi)置大量的具有依據(jù)最新電氣符號國標(biāo)繪制的電力圖庫，方便繪制配電圖，實現(xiàn)電能的可視化，實現(xiàn)電能從輸入到輸出整個變配電系統(tǒng)的監(jiān)控，并且可查詢相應(yīng)電力參數(shù)，以曲線或表格呈現(xiàn)，并且同步展示所查詢時間段內(nèi)參數(shù)的最大值最小值，支持?jǐn)?shù)據(jù)導(dǎo)出。

動環(huán)監(jiān)測

實時展示各變壓器三相電纜溫度，風(fēng)機(jī)開關(guān)狀態(tài)、變壓器故障狀態(tài)等信息，根據(jù)變配電室，實時展示溫濕度傳感器、煙霧傳感器、明火探測器等設(shè)備信息，并且集成視頻系統(tǒng)實時監(jiān)測變配電室視頻數(shù)據(jù)。

報警監(jiān)測

系統(tǒng)與遠(yuǎn)動裝置、綜保裝置通訊，實時監(jiān)測變配電站運行的各類異常狀況，也可以在系統(tǒng)平臺中設(shè)置遙測越限等報警，對重要報警給予彈窗、聲音、短信通知，并且也對報警統(tǒng)計分析。

能耗統(tǒng)計分析

平臺可按照用電區(qū)域、設(shè)備、類型等配置能耗分項，統(tǒng)計各分項年、月、日、時用電情況，實時掌握各分項用電情況，也可按照同類設(shè)備或同一設(shè)備在不同時間段對電力參數(shù)信息進(jìn)行比較，方便用戶衡量管理節(jié)電或設(shè)備技術(shù)改造后的節(jié)電量及費用情況。分析找出用電不合理范圍，便于調(diào)整用電不合理習(xí)慣，達(dá)到節(jié)能降耗的目的。

設(shè)備運維管理

平臺按照設(shè)備類型、配電室分布等，建立設(shè)備臺賬，對變配電相關(guān)的設(shè)備進(jìn)行統(tǒng)一管理。

當(dāng)設(shè)備發(fā)生故障時建立設(shè)備故障單，并關(guān)聯(lián)設(shè)備臺賬信息、設(shè)備維修記錄，相關(guān)技術(shù)資料、等電子文檔，制定維修時間、方案推送到維修負(fù)責(zé)人，對故障單記錄并跟蹤。

也可制定巡檢任務(wù)，基于GIS地理信息系統(tǒng)制定巡檢路線。按照設(shè)備巡檢周期，上次巡檢日期自動計算本次檢查日期，并進(jìn)行巡檢提醒，由平臺下發(fā)巡檢任務(wù)到相關(guān)負(fù)責(zé)人。平臺對下發(fā)的巡檢任務(wù)情況進(jìn)行記錄與跟蹤。

負(fù)荷預(yù)測

平臺可基于大量歷史數(shù)據(jù)，運用相關(guān)技術(shù)及方法，結(jié)合實際經(jīng)驗對各變配電站負(fù)荷進(jìn)行預(yù)測，便于提前做好應(yīng)對措施及協(xié)調(diào)方案，確保變配電站運行的安全、穩(wěn)定。

設(shè)備健康診斷

平臺可基于大量監(jiān)測和試驗數(shù)據(jù)，運用人工智能技術(shù)對設(shè)備信息的吸收、加工處理，通過相關(guān)方法、技術(shù)以及數(shù)理統(tǒng)計等常規(guī)計算密切結(jié)合、相互補(bǔ)充，對系統(tǒng)電力設(shè)備進(jìn)行健康診斷，對電力系統(tǒng)設(shè)備安全，可靠運行提供保障，設(shè)備維修提高效率，減少停機(jī)時間。

移動終端

系統(tǒng)提供基于平板電腦及手機(jī)終端的移動 App，實現(xiàn)與PC端同步的管理功能，為變配電管理運維人員隨時隨地監(jiān)測設(shè)備運行情況、能源消耗、處理設(shè)備運維事件提供便捷。

月度綜合報表

利用報表功能編寫站點月分析報告，包括變配電站基本信息、變壓器運行參數(shù)、能耗告警及處理方法和結(jié)果、變用電情況、費用情況、實際功率因數(shù)與標(biāo)準(zhǔn)功率因數(shù)的對比、設(shè)備長期負(fù)載率等信息，并且可編寫綜合診斷建議，形成變配電站月分析報告，有助于用戶對變配電站當(dāng)月運行情況進(jìn)行總結(jié)分析。

物聯(lián)網(wǎng)關(guān)在線維護(hù)

平臺實時對物聯(lián)網(wǎng)關(guān)動態(tài)數(shù)據(jù)監(jiān)測，監(jiān)測網(wǎng)關(guān)心跳，對網(wǎng)關(guān)掉線情況進(jìn)行報警。

平臺對網(wǎng)關(guān)在線率進(jìn)行統(tǒng)計分析，并且記錄網(wǎng)關(guān)在線時長，記錄故障次數(shù)等信息。

平臺可以對網(wǎng)關(guān)工程上傳或下載，遠(yuǎn)程調(diào)試網(wǎng)關(guān)工程，提高工作效率，節(jié)約維護(hù)成本。

3  系統(tǒng)特點

基于物聯(lián)網(wǎng)通訊技術(shù)組網(wǎng)模式

底層配備力控IOT工業(yè)物聯(lián)網(wǎng)關(guān)，內(nèi)置CDT、DNP、IEC等多種電力規(guī)約，以及常用modbus、PLC、多種多功能電度表、智能儀表等標(biāo)準(zhǔn)規(guī)約,滿足對多種變配電站遠(yuǎn)動裝置、綜保裝置、智能電表等其它設(shè)備數(shù)據(jù)的實時采集；支持物聯(lián)網(wǎng)協(xié)議轉(zhuǎn)發(fā)，包括MQTT、COAP、HTTP，等協(xié)議，具有斷線緩存、測點防護(hù)等功能，支持有線、wifi、3G/4G等多種網(wǎng)絡(luò)

模塊化設(shè)計，自由組態(tài)

系統(tǒng)通過模塊化設(shè)計，減少各子系統(tǒng)之間的相互依賴關(guān)系，通過接口管理實現(xiàn)不同業(yè)務(wù)模塊之間的數(shù)據(jù)交互，業(yè)務(wù)模塊可以根據(jù)需求自由組態(tài)、易于建設(shè)、維護(hù)和升級。

基于云技術(shù)開發(fā)、部署、調(diào)試

系統(tǒng)基于云計算架構(gòu)，采用先進(jìn)開發(fā)技術(shù)，構(gòu)建管理PaaS服務(wù)，支持公有云、私有云、集團(tuán)混合云部署方式，讓應(yīng)用部署更快速，讓運維服務(wù)更便捷。縮短問題處理時間，減少系統(tǒng)維護(hù)人力物力，降低系統(tǒng)投入成本，提高系統(tǒng)運行的可靠性。

移動終端APP

系統(tǒng)具備智能終端應(yīng)用App，包括andriod，ios系統(tǒng)，保證系統(tǒng)數(shù)據(jù)的同步，使工作人員隨時隨地了解重要信息。