Hệ thống hỗ trợ trạm biến áp thông minh Nền tảng giám sát tích hợp

Hệ thống hỗ trợ trạm biến áp thông minh Nền tảng giám sát tích hợpTổng quan

Xây dựng lưới điện thông minh là một triển khai chiến lược quan trọng của Trung Quốc trong lĩnh vực năng lượng. Nó sẽ từng bước thúc đẩy sự thay đổi trong mô hình sản xuất cơ sở điện của Trung Quốc. Nó được định vị để sử dụng công nghệ truyền thông, thông tin và điều khiển tiên tiến để xây dựng một mạng lưới điện thông minh độc lập, đặc trưng của Trung Quốc với thông tin hóa, tự động hóa và tương tác. Đó là hướng phát triển của ngành điện. Việc thực hiện lưới điện thông minh, trước hết phụ thuộc vào việc giám sát trực tuyến các thông số vận hành quan trọng và kiểm soát thông tin thời gian thực của tất cả các liên kết của lưới điện, công nghệ IoT trở thành phương tiện kỹ thuật quan trọng để thúc đẩy sự phát triển của lưới điện thông minh.

Xây dựng hệ thống IoT điện, triển khai các thiết bị có chức năng nhận thức, tính toán, thực hiện và truyền thông nhất định, thông qua mạng thông tin và truyền thông điện, thiết lập sự lan rộng của nhận thức thiết bị, thu nhỏ các đơn vị cảm biến, tập trung hóa mạng IoT, truyền dữ liệu không dây và ứng dụng trí tuệ phân tích hệ thống kết nối. Để thực hiện các thiết bị lưới điện, con người và môi trường trong hệ thống mạng nhận dạng, nhận thức, kết nối và kiểm soát, sự hợp tác và tương tác giữa các thực thể trong mạng, làm cho các đối tượng liên quan nhận thức lẫn nhau và kiểm soát phản hồi, hình thành một hệ thống sản xuất điện thông minh hơn, đáp ứng tốt hơn việc giám sát các thiết bị điện.

Hệ thống giám sát tích hợp môi trường thông minh phân phối sẽ thiết lập dựa trên công nghệ IoT, theo kiến trúc tiêu chuẩn của lớp nhận thức, lớp mạng và lớp ứng dụng, giám sát dữ liệu, hiển thị động và cảnh báo lỗi cho tất cả các loại phát hiện môi trường và thiết bị của trạm chuyển mạch, nhà trạm phân phối, hộp mạng vòng và các thiết bị khác, cung cấp dịch vụ giám sát thiết bị mạng, giảm đáng kể khối lượng công việc bảo trì của nhân viên kiểm tra, tăng cường an ninh mạng, bảo vệ và giám sát báo cháy, đồng thời cải thiện hoạt động an toàn mạng.

Dựa trên thiết kế

Các tệp sau đây không thể thiếu đối với việc ứng dụng tệp này. Bất kỳ tài liệu tham khảo nào ghi ngày, chỉ phiên bản ghi ngày áp dụng cho tài liệu này. Bất kỳ tài liệu tham khảo nào không ghi ngày tháng, phiên bản mới nhất của nó (bao gồm tất cả các phiên bản sửa đổi) áp dụng cho tài liệu này.

GB/T 2423.1 Kiểm tra môi trường sản phẩm điện tử Phần 2: Kiểm tra phương pháp thử A: Nhiệt độ thấp GB/T 2423.1 Kiểm tra môi trường sản phẩm điện tử Phần 2: Kiểm tra phương pháp thử B: Nhiệt độ cao

GB/T 2423.3 Kiểm tra môi trường cho các sản phẩm điện và điện tử Phần 2: Kiểm tra phương pháp thử C: Phương pháp nhiệt độ không đổi, ướt và thiết bị đầu cuối chuyển động xa GB/T13729

DL/T 634.5 101 Thiết bị và hệ thống viễn động Phần 5-101: Quy định truyền tải Tiêu chuẩn hỗ trợ nhiệm vụ viễn động cơ bản

DL/T 634.5 104 Thiết bị và hệ thống viễn thông Phần 5-104: Quy chế truyền tải IEC áp dụng bộ giao thức truyền tải tiêu chuẩn

60870-5-101 Truy cập mạng

DL/T 721 Hệ thống tự động hóa mạng phân phối Thiết bị đầu cuối từ xa

IEC61850-6 (DL/T860.6) Mạng và hệ thống truyền thông tự động hóa điện Phần 6: Cấu hình giao tiếp trong trạm biến áp liên quan đến thiết bị điện tử thông minh Ngôn ngữ mô tả

IEC61850-7 (DL/T860.7) Mạng và hệ thống truyền thông tự động hóa điện Phần 7: Cấu trúc truyền thông thông tin cơ bản IEC61850-7 (DL/T860.7) Mạng và hệ thống truyền thông tự động hóa điện Phần 8: Bản đồ dịch vụ truyền thông cụ thể IEC61850-10 (DL/T860.7) Mạng và hệ thống truyền thông trạm biến áp Phần 10: Kiểm tra tính nhất quán

Q/GDW 1517 Hệ thống giám sát video lưới và giao diện SIP-B

YD/T 2576.2 TD-LTE Digital Cellular Mobile Communications Network Thiết bị đầu cuối Phương pháp thử nghiệm (Giai đoạn I) Phần II Kiểm tra hiệu suất RF không dây

Thử

ISO/IEC PRF 20922 MQTT (Message Queue Telemetry Transfer Protocol) Giao thức truyền thông MODBUS JSLKU

Thiết bị truyền tải Q/GDW Thiết bị nút IoT Giao thức mạng không dây Thiết bị truyền tải Q/GDW Thiết bị truyền tải IoT Micro Power Wireless Network Giao thức truyền thông Q/GDW Thiết bị truyền tải IoT Thông số kỹ thuật cho cảm biến IoT

Hệ thống hỗ trợ trạm biến áp thông minh Nền tảng giám sát tích hợpKiến trúc chính của hệ thống

Tô pô hệ thống

Mô tả hệ thống

Hệ thống giám sát tổng hợp môi trường thông minh phối hợp chủ yếu chia thành ba phần lớn, tầng cảm giác, tầng mạng và tầng ứng dụng.

1) Lớp nhận thức bao gồm các cảm biến nhận thức khác nhau (nhận thức môi trường, nhận thức thiết bị, nhận thức hình ảnh), đơn vị hội tụ (thiết bị giám sát tích hợp môi trường thông minh phối hợp). Lớp nhận thức được cài đặt trong các trạm chuyển mạch khác nhau, phòng phân phối điện, hộp lưới vòng, theo dõi thời gian thực trạng thái môi trường thực tế của trang web và các thông số khác nhau, chẳng hạn như lửa mở, khói, xâm nhập bất hợp pháp của con người, xâm nhập động vật, nước vào rãnh cáp, nhiệt độ môi trường và độ ẩm, quản lý truy cập kiểm soát, điều khiển điều hòa không khí, nồng độ SF6, hàm lượng O2, điều khiển máy hút ẩm, nhiệt độ kết nối cáp trong tủ chuyển mạch, giám sát đặt cục bộ trong tủ chuyển mạch, v.v.

2) Lớp mạng chủ yếu bao gồm các cổng truy cập, dữ liệu được nhận thức bởi IoT điện có thể được tải lên thông qua mạng cáp quang/APN/4G hoặc thông qua mạng tự động hóa điện với sự trợ giúp của giao diện truyền thông DTU/FTU/TTU.

Lớp mạng chịu trách nhiệm cho phép truyền dữ liệu giữa các thiết bị đầu cuối và nền tảng IoT, bao gồm thông tin như dữ liệu thu thập được gửi lên thiết bị đầu cuối, tín hiệu trả lời và nhịp tim của mạng, cũng như các chức năng như lệnh điều khiển, thông tin phát sóng và thông tin trả lời được gửi xuống nền tảng IoT.

3) Lớp ứng dụng chủ yếu bao gồm tất cả các loại trạm chính của hệ thống và tất cả các loại dữ liệu, dịch vụ ứng dụng. Nó chủ yếu được sử dụng để thu thập dữ liệu giám sát tải lên từ các cảm biến nhận được cổng truy cập, để thực hiện các công việc xử lý như rút, phân tích và hiển thị, cùng nhau tạo thành một hệ thống nền tảng thông tin tích hợp hệ thống ứng dụng IoT điện thông minh hoàn chỉnh.

Chương trình kỹ thuật

Điều kiện môi trường chung

Thiết bị cần đáp ứng các yêu cầu sau:

· Nhiệt độ môi trường hoạt động, độ ẩm

a) Điều kiện môi trường khí hậu nơi thiết bị hoạt động bình thường được liệt kê trong Bảng 1

Bảng 1 Hoạt động môi trường làm việc Phân loại nhiệt độ và độ ẩm

· Độ cao

a) Có thể hoạt động bình thường ở độ cao 0~4000 mét;

b) Đối với các thiết bị được lắp đặt ở độ cao trên 1.000 mét so với mực nước biển phải được thực hiện theo các quy định kiểm tra áp suất theo yêu cầu của Điều 2.3.2 của tiêu chuẩn GB/T 11022-2011.

Cổng hỗ trợ thông minh và trí tuệ nhân tạo (ARM)

Giới thiệu tính năng phần cứng

a) CPU lõi sử dụng chip cấp công nghiệp trong nước, sử dụng kiến trúc ARM RK3399K, số lõi không ít hơn 4 lõi, tần số chính 1,5GHz;

b) Cấu hình mô-đun xử lý video để xử lý luồng video và phân tích trí tuệ nhân tạo, sức mạnh tính toán không nhỏ hơn 3Tops, sử dụng chip trong nước và cấu hình độc lập;

c) Bộ nhớ cổng 2GB, dung lượng lưu trữ 64G.

d) Cổng có giao diện viễn thông không dây công cộng/mạng không dây 2 chiều (mạng công cộng 4G/3G/2G năm chế độ thích ứng, mạng riêng 4G), thích hợp để hỗ trợ 5G;

e) Cổng có giao diện Ethernet 4 kênh;

f) Cổng có 4 cổng RS-485, 2 cổng RS-232/RS-485 có thể chuyển đổi cổng nối tiếp, tốc độ cổng nối tiếp có thể chọn 9600 bps, 19200 bps, 115.200 bps;

g) Cổng có giao diện phần cứng truyền thông không dây LoRa, 470MHz thông qua giao thức cấu hình mạng không dây cho thiết bị nút IoT của thiết bị truyền tải và 2.4GHz thông qua giao thức truyền thông mạng không dây công suất nhỏ IoT của thiết bị truyền tải và biến áp.

h) Cổng có nguồn điện, hoạt động, lỗi, đèn báo thông tin liên lạc;

i) Cổng có màn hình hiển thị cục bộ để thực hiện các chức năng như xem hoạt động, cấu hình tham số của thiết bị cảm biến và điều khiển.

j) Cổng hỗ trợ chứng nhận TF thông minh an toàn, mã hóa dữ liệu chip mã hóa, mã hóa mềm MQTT, đáp ứng các yêu cầu bảo mật thống nhất của Bộ Internet.

k) Viễn thông: Hỗ trợ các giao thức như DL/T 634.5 104, MQTT, Q/GDW 1517.1-2014 Hệ thống giám sát video lưới và giao diện (SIP-B), giao thức IP lớp mạng nên hỗ trợ các giao thức IPv4 và IPv6.

l) Giao tiếp cục bộ: Hỗ trợ các giao thức như DL/T 634.5 104, IEC61850 (DL/T 860), MQTT, Q/GDW 1517.1-2014 Hệ thống giám sát video lưới và giao diện (SIP-B), GB28181, Giao thức mạng không dây cho thiết bị nút IoT thiết bị truyền tải, Giao thức truyền thông mạng không dây cho thiết bị truyền tải IoT micropower, v.v.