安科瑞ATU開關柜智能監控終端在貴州某鋰電池項目應用

 

摘要：公司圍繞智能配電發展戰略，強化監控業務對配電**的技術支撐。目前，變電站遠方遙控操作已普及，絕大多數變電站實現無人值班，監控工作由站端轉向監控中心集中開展。但隨著智能配電的發展，傳統操作模式逐漸暴露問題：操作等待時間長、狀態確認及復令流程繁瑣，導致檢修**時間被壓縮，恢復送電常安排在夜間，存在**隱患，也影響服務效率。為解決上述問題，公司開發了開關柜智能監控終端，可實現一鍵順控功能。該系統使調控人員和運維人員均可遠程開展設備狀態（運行、熱備用、冷備用、檢修）的自動轉換，顯著縮短了倒閘操作時間。同時，依據《國家電網公司電力**工作規程》關于“兩個非同樣原理或非同源指示同時發生變化方可確認設備操作到位”的要求，項目將原本由人工判斷的斷路器位置“雙確認”環節融入系統，實現了位置的智能判定。開發了開關柜智能監控終端，可實現一鍵順控功能，**提升了操作效率、**性和智能化水平。

 

關鍵詞：遠方遙控、智能配電、一鍵順控、設備狀態

1.      概述

該項目位于貴州省福泉市，是一家新能源材料企業，該企業主營業務為電池級新能源材料生產，主要包含硫酸鎳、磷酸鐵、鈷產品及貴金屬綜合回收。本次項目共涉及7個配電房，有電積車間、磷酸鐵2#濕法、磷酸鐵2#火法、空壓站、鎳鐵壓濾車間、磷酸鐵水處理站及總降配電室。

項目現場

2.      產品需求、配置方案

2.1.   產品需求

2.2.   配置方案

 

一鍵順控通過本地SCADA系統下發，保護裝置采集斷路器狀態，手車地刀模塊含有接地刀、手車狀態。SCADA采集保護裝置、手車地刀模塊開入量作遙控動作條件判斷。本地SCADA控制時，一鍵順序化控制發送對應的遙控命令時，SCADA讀取保護裝置和手車地刀模塊的開入狀態判斷是否滿足遙控條件，若滿足則SCADA將遙控命令發送至保護裝置，手車地刀模塊。保護裝置、手車地刀模塊的開入狀態滿足動作條件且接收到SCADA發出的遙控命令時執行對應遙控操作。云平臺遠程控制時，控制命令由用戶在瀏覽器頁面上遠程操控，用戶在確認順控操作并點擊按鈕后，通過二級密碼進行確認。經過認證的順控操作會下發給ATU，由ATU進行后續的動作及條件判斷。確認成功后，ATU返回平臺操控結果并展示給遠端用戶。

配電柜當前狀態可在順序控制圖中顯示，效果可參考下圖（實際順序控制圖根據不同配電室不同回路調整）

 

3.      一鍵順控介紹

3.1.   一鍵順控介紹

1）對于非電機回路

場景1（運行狀態→檢修）：

場景2（檢修狀態→供電）：

方案流程

2）對于電機回路

場景1（熱備用狀態→檢修）：

場景2（檢修狀態→熱備用）：

方案流程

3）對于進線回路

場景1（運行狀態→冷備用狀態）：

 

 

 

 

場景2（檢修狀態→供電）：

 

 

 

 

方案流程

3.2.   網絡結構示意圖

網絡結構

4.      弧光保護功能

弧光保護包括弧光保護裝置、弧光探頭及光纖。

弧光保護裝置采用一體化設計，不采用擴展單元，內置集成電源模塊、 電流采集模塊、弧光采集模塊、開入開出模塊及通信模塊，可實現直接采集直接控制方式，以節省大量信號處理和設備間信號傳輸及交換的時間，滿足弧光保護的快速可靠性。

弧光保護裝置同時采集弧光信號和電流信號（或電壓信號），雙判據跳閘。

弧光保護裝置具備軟硬件實時自檢、硬件配置自動識別與報警功能。

弧光探頭采用具有濾光功能的無源型傳感器。

弧光探頭測量角度應 >=180°。

8弧光探頭測量距離應 >=0.5m。

弧光探頭可靈敏檢測光照度大于弧光動作門檻值的垂直正入射光；當光照度大小相同的入射光水平入射時，弧光探頭獲取的光照度應為垂直正入射時弧光探頭獲取的光照度的70%以上。裝置通過許昌開普檢測研究院股份有限公司國家繼電保護及自動化設備質量監督檢驗中心對弧光探頭光照度的檢測，并取得相應檢驗報告。

弧光保護裝置內置光電轉換模塊，即弧光探頭與弧光保護裝置之間不得采用電纜連接而須通過光纖進行連接，弧光光纖為阻燃性的雙股光纖。

弧光探頭及光纖鏈路能實時自檢，確保與弧光保護裝置連接完好。

弧光保護裝置具有高速跳閘出口。

弧光保護裝置動作時間滿足單判據不超過3.8ms動作出口（電磁繼電器輸出），雙判據不超過7.8ms動作出口（電磁繼電器輸出）。

弧光保護裝置

現場安裝

現場安裝

 

9.      云平臺AcrelCloud -1000

一鍵順控支持云平臺遠程下發控制方式，核心是通過保護裝置、ATU 觸摸屏的協同判斷，實現配電設備操作的自動化、防誤化控制，覆蓋非電機回路與電機回路的全狀態切換場景。

遠程控制時，用戶通過瀏覽器發起順控操作，需經 “短信驗證”或“二級密碼確認” 完成身份認證，認證通過后命令下發至 ATU，后續動作判定與執行流程同本地控制，操作結果實時反饋至云平臺

云平臺下發

云平臺電力數據監測：實時采集并展示相電壓、線電壓、電流、有功功率、無功功率、功率因數等核心參數，支持以圖表（折線圖、柱狀圖）或表格形式查看，支持數據Excel導出、圖表保存，可查詢日/月/年原始數據及極值數據。

 

電力極值

云平臺事件記錄與報警管理是運維核心功能，構建全維度事件追溯與實時告警體系，提升運維主動性：涵蓋遙信、越限、操作、短信、平臺運行等多類型事件記錄，支持多條件篩選與 Excel 導出；支持近600種實時報警，可自定義分級分類，通過彈窗、語音、短信等多方式告警，報警詳情完整且支持快速跳轉定位，實現“報警-處置- 消警”閉環；提供站點報警排名、類型分布、處理率統計及趨勢分析，助力識別高頻故障點、優化運維策略。

事件記錄

云平臺運維管理以任務為核心，實現巡檢、缺陷、搶修全流程數字化管理，降低人工依賴，提升運維效率與規范性：支持手動或周期自動發布各類任務，實時更新任務狀態并支持多條件篩選，詳情包含簽到、執行結果等信息；缺陷管理可記錄描述、等級、位置等完整信息并分類，支持直接發布消缺任務，跟蹤全狀態流轉；自動留存巡檢軌跡，含巡檢項數、缺陷情況等，支持多維度篩選，可追溯缺陷發現過程，為設備維護提供依據。

電力運維

云平臺設備管理功能為設備構建全生命周期數字化檔案，實現設備信息可視化與維護規范化，降低管理成本：支持錄入變壓器、斷路器等多種設備類型，存儲型號、參數、質保期限等核心信息并上傳實例圖片、電子資料，形成電子化檔案庫；為每臺設備綁定二維碼，掃碼即可快速定位設備、調取檔案、記錄缺陷，實現“設備 -檔案-巡檢” 聯動，支持二維碼批量操作與導出；對帶質保期限的設備進行時間監控，距建議更換日期 7 天自動提醒，設備報表可直觀查看質保狀態及更換建議。

設備管理

10. 結語

隨著用戶變電站規模不斷擴大與智能化建設深入推進，用戶也想使用智能化手段改善傳統倒閘模式。本文所述的安科瑞基于ATU的開關柜一鍵順控與設備狀態監測技術，在貴州某鋰電池項目中的成功應用，充分體現了智能化手段對變配電系統運維模式的革新價值。該項目通過ATU開關柜智能監控終端與云平臺的協同，結合保護裝置、手車地刀控制器、智能操顯等智能設備，構建了從條件判斷、遙控執行到狀態反饋的完整順控閉環。系統嚴格遵循“雙確認”原則，將原本依賴人工判斷的操作流程轉變為程序化、自動化的智能執行過程，顯著降低了倒閘操作時間，避免了人員往返現場的**風險，同時提升了運維效率與供電可靠性。實際應用表明，一鍵順控技術不僅適用于多種典型回路的不同狀態轉換場景，還可在本地與遠程兩種模式下靈活部署，且全程受五防規則強制閉鎖，**保障了操作的正確性與**性。與此同時，項目在設備狀態監測方面也做了部署。通過在開關柜內集成絕緣監測裝置、局放監測裝置以及煙霧傳感器，系統能夠實時感知電氣絕緣老化、局部放電異常和火災隱患等潛在風險，實現從“被動應對故障”向“主動預警隱患”的轉變。多維監測數據的融合與上云，為運維人員提供了設備健康畫像，進一步提升了配電系統的**運行水平。綜上所述，安科瑞一鍵順控與設備狀態監測方案在貴州鋰電池項目中實現了**、智能的運維目標，具有較強的實用性與推廣價值。未來，隨著智能配電技術的持續演進，該系統有望在更多工業及基礎設施場景中發揮重要作用，助力用戶實現配電系統數字化轉型與無人化運維的落地。

參考文獻

[1] 紀欣穎，茅竹璟。智能化變電站中的一鍵順控技術優化應用 [J]. 集成電路應用，2023, 40 (9): 196-197.

[2] 徐曉峰。智能變電站程序化操作（一鍵順控）系統設計與實現 [D]. 南京：東南大學，2021.

[3] 盛海華，計榮榮，李海，等。基于專家知識庫的一鍵順控系統鏡像調試技術研究與應用 [J]. 電力系統保護與控制，2024, 52 (3): 142-149.

[4] 雷海濤，史兆江。基于變電站 “一鍵順控” 技術的研究及應用 [J]. 電網與清潔能源，2021, 37 (8): 62-67.

[5] 王杰，潘雄，張亞楠，等。新一代集控系統一鍵順控防誤操作技術研究 [J]. 電力與能源，2024, 45 (5): 594-598.