摘要
企业的用能注册化、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注册仪表和保护，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注册化集采。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。赢咖2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：赢咖2注册；赢咖2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。本文以赢咖2裕同印刷包装有限公司10kV供配电项目为例，简单介绍ECLOUD-8000能源注册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
赢咖2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注册变配电系统、1套ECLOUD-8000能源注册运维云平台、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赢咖2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注册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、数据挖掘等注册运维业务，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注册运维。各配电室的数据通过PMF406通讯网关CDZ8100注册变配电系统，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注册变配电系统，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注册变配电系统基于赢咖2注册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。
图１App首页 图２App发布任务 图３App环境监测
4.5 移动办公与注册运维
充分利用移动互联技术及注册手机终端应用，实现了变电站运维管理的在线化、流程化和移动化，在实现状态监控、设备管理的同时，将变电站运维的工作制度及流程都集成到运维管理系统当中，管理人员可以通过手机App或微信小程序进行运维任务的派发和监视、工单派遣、值班安排等工作，运维人员可以通过手机App接收任务、上传工单、提交审批等工作，让变电站的管理及运维人员体验移动办公便捷化的同时，使变电站的运维管理更加标准化、注册化，提升运维效率及响应速度，降低整体运维成本。
4.6 负荷概况
电力负荷状况对变电所、发电厂和电力系统的运行有重要意义。它是变电所负荷控制，发电厂安排日发电计划，确定电力系统运行方式和主变压器、发电机组等设备检修计划以及制变电所、发电厂扩建新建规则的依据。在裕同项目中，云平台按照选定设备和时间展示负荷曲线，使得运维人员能够清晰明了的查看配电室和开闭所每日运行情况。
Web端负荷概况
除了实时负荷监测，历史负荷也是不可或缺的。云平台支持历史负荷查看，选定相应的时间范围就可以查看历史负荷，真正做到了关键数据不丢失。此项目还按照客户需求建立了重点设备的变压器负荷概况，快速迅捷的查看园区中1TA1~3TA2六个变压器负荷率、电压、电流、功率、绕组温度等主要监测数据。监测画面如下图所示。
Web端变压器负荷概况
4.7 注册报警
拥有完善的报警、预警功能。一方面，能够实现对变电站本地监控系统及边缘计算网关所产生报警的接收、存储及转发，实现对电力运行情况、设备状况、能耗水平等变电站综合运行情况的注册判断及报警。另一方面，平台还拥有丰富的报警推送方式，包括Web网页、手机App、微信、短信等方式，使用户能够及时收到报警并进行处理。
Web端注册报警
4.8 实时数据监测
可以支持对当前系统中所有设备实时数据的远程访问功能，用户可通过列表查看设备下所有测点的实时数据状态，并能查看当前数据点的今日曲线。下图为Web端实时数据展示。
Web端实时数据展示同
4.9 历史曲线存储
可按照用户的配置对设备的测点进行历史数据存储，存储周期可5min~24h可配，根据历史数据，提供历史曲线查询功能，可使用户对变电站的历史运行状况及趋势一目了然，历史曲线查询也同时支持手机App、微信小程序及Web客户端。
4.10 能耗分析
不仅能实现对用户用能情况的监测，还能基于云平台的大数据实现对用户用能情况的综合分析及对比。云平台对开闭所和三个配电室的数据进行集中存储，能实现跨变电站的能耗对比分析，有效打破数据孤岛。除此之外还可实现对单独配电室重点用能的同比、环比分析及对比，有效掌握各用能单位的用能情况，同时提供节能减排策略及建议。能耗分析也同时支持手机App、微信小程序及Web网页的多端访问。 下图分别为Web端和手机端重点用能和能耗对比分析的示例。
Web端重点耗能分析
4.11 尖峰平谷
为鼓励用电客户合理安排用电时间，提高电力资源的利用效率，根据赢咖2地区供电局计量电费划分标准，每日24时划分为尖、峰、平、谷四个时段。为了适用于不同时段电量和电费的计算，在云平台中按照规定设定了时段。云平台将在尖峰平谷时间段采集到的数据展示出来，使得运维人员能及时了解当天园区用电情况。
Web端尖峰平谷
另外尖峰平谷数据还提供了园区内光伏发电上网电量数据统计，针对裕同园区屋顶光伏发电上网电量可分别实现年、月、日上网电量数据计量。
4.12 报表查询及管理
报表功能：
1.提供电量计量和管理报表，并可打印或导出Excel；
2.实时显示、统计各回路各时段的电度值。实时显示、统计各回路每日、每月、每年的有功电度总值和无功电度总值；
3.能准确的记录各种时刻的运行数据，实现自动记录功能，节省了人力，完全做到了省时、省力，并可以随时调用，更有利于提高了管理水平；
4.通过报表功能记录和分析各回路的运行参数；
5.提供丰富报表功能，各种监测数据通过报表的形式进行管理，分为监测数据日报表、月报表、年报表、以及综合报表等各种报表的形式，定制化报表为用户提供个性化报表展示形式；
在裕同项目中，报表管理功能模块下包含了日月年报表和定制化报表。在这些报表中运维人员可以根据想要查看的设备和时间段，点击生成预期的数据报表。报表中会生成所选设备的三相电流和功率数据，使得运维人员快速获取想要的设备数据。此外云平台所有报表支持Excel导出及打印功能，方便运维人员随时随地携带和调用数据，有力提高了管理水平。报表查询也同时支持手机App、微信小程序及Web网页的多端访问。
定制化报表
4.13 视频监测
能够实现现场监控视频的接入，视频可以通过手机App、微信小程序及PC Web客户端进行访问，视频摄像头可支持人脸识别、陌生人员闯入报警及视频图像的异常提醒功能。手机App和Web客户端同时支持公有云和局域网两种视频部署方式的视频监控远程访问。
视频监测画面
4.14 权限管理
云平台拥有完善的权限管理功能，各种访问客户端均需要在用户登录验证之后才能使用，用户的账户需要云平台的认证，并由管理员分配相应的资源访问权限。云平台的实时及历史数据、报警信息、展示界面、各软件功能模块都是单独权限资源，可以根据用户需求，进行灵活的分配，只有拥有相应权限的用户才能访问相应数据和使用相关软件功能。
4.15 远程调试及维护
通过能源运维云平台可以实现对本地监控系统运行状态的实时监视，并能实现对本地监控后台的远程调试及维护，有效减少现场售后服务，降低售后费用，向用户提供更好、更及时的服务。
4.16 二次开发
支持二次开发，对外提供完善的数据访问接口，包括实时数据、历史数据、报警推送等API接口，相关的接口的支持C++、Java、Http请求等调用方式，方便用户的二次开发及数据获取。可快速与第三方系统平台数据对接。
五、结束语
随着国家电网改革政策的逐步推进和落实，ECLOUD-8000能源运维云平台运用互联网和大数据技术，为电力运维赢咖2提供变电所运维云平台。该平台作为连接运维单位和用电企业的纽带，实时监视用户配电系统的运行状态和电量数据，为用户提供更好的运维服务。平台提供用户概况、电力数据监测、电能质量分析、用电分析、日/月/年用能数据报表、异常事件报警和记录、运行环境监测、运维派单等功能，并支持多平台、多终端数据访问。该系统运行安全、可靠、稳定，为运维单位运维提供了真实可靠的依据。
六、用户体验
Ecloud-8000运维云平台体验地址：
http://pc.xjpmf.cloud/
用户名：test 密码：123456
(本文为内部信息公示，请勿转载)
系统集成开发部 朱开市
2022年3月24日