Plataforma integrada de monitoramento de sistemas auxiliares de subestações inteligentes

Plataforma integrada de monitoramento de sistemas auxiliares de subestações inteligentesVisão geral

A construção de rede elétrica inteligente é a implantação estratégica importante do nosso país no campo da energia, promoverá gradualmente a mudança do modelo de produção de base de energia do nosso país, posicionando-se para usar tecnologias avançadas de comunicação, informação e controle para construir inovações autônomas caracterizadas pela informação, automação e interação, rede elétrica inteligente com características chinesas, é a direção de desenvolvimento da indústria de energia elétrica. A implementação da rede elétrica inteligente depende em primeiro lugar do monitoramento on-line e do controle de informações em tempo real dos parâmetros operacionais importantes em todos os pontos da rede elétrica, e a tecnologia da Internet das Coisas tornou-se um importante meio técnico para promover o desenvolvimento da rede elétrica inteligente.

Construir um sistema de Internet das Coisas elétrica, implantar dispositivos com determinadas funções de percepção, computação, execução e comunicação, através de redes de comunicação de informações elétricas, estabelecer a generalização da percepção de dispositivos, a miniaturização de unidades de sensores, a centralização da rede da Internet das Coisas, a transmissão de dados sem fio, o sistema de conexão inteligente de análise de aplicativos. Realizar o sistema de rede de identificação, percepção, interconexão e controle de instalações de equipamentos de rede elétrica, pessoas e ambiente, sinergia e interação entre entidades na rede, para que os objetos relevantes percebam e controlem o feedback mútuo, formando um sistema de produção de energia mais inteligente, melhor satisfazer o monitoramento de equipamentos elétricos.

O sistema de monitoramento integrado do ambiente inteligente de adaptação estabelecerá uma tecnologia baseada na Internet das Coisas, de acordo com a arquitetura padrão da camada de percepção, camada de rede e camada de aplicação, para monitorar dados, exibição dinâmica e alerta antecipado de falhas em vários tipos de ambientes e equipamentos de estações de comutação, salas de estações de distribuição de energia, caixas de rede anel e outros equipamentos, fornecer serviços de monitoramento de equipamentos de distribuição, reduzir drasticamente a carga de trabalho de manutenção do pessoal de inspeção operacional, melhorar a segurança da rede de distribuição, defesa, monitoramento de alarme de incêndio e melhorar a operação segura da rede de distribuição.

Base de design

Os seguintes documentos são essenciais para a aplicação deste documento. Para todos os arquivos de referência com datas notadas, somente a versão com datas notadas se aplica a este arquivo. A versão mais recente (incluindo todas as versões modificadas) de qualquer arquivo de referência não datado se aplica a este documento.

GB/T 2423.1 Ensaio Ambiental de Produtos Elétricos e Eletrônicos Parte 2: Método de Ensaio Ensaio A: Temperatura baixa GB/T 2423.2 Ensaio Ambiental de Produtos Elétricos e Eletrônicos Parte 2: Método de Ensaio Ensaio B: Temperatura alta

GB/T 2423.3 Ensaio ambiental de produtos eletrônicos e eletrônicos Parte 2: Método de ensaio Ensaio C: Método de calor úmido e termostático

DL/T 634.5 101 Equipamentos e sistemas remotos Parte 5-101: Estatuto de transmissão Normas básicas de suporte para missões remotas

DL/T 634.5 104 Dispositivos e sistemas remotos Parte 5-104: Estatuto de transmissão IEC com um conjunto padrão de protocolos de transmissão

60870-5-101 Acesso à rede

DL/T 721 Terminal remoto do sistema de automação da rede de distribuição

IEC61850-6 (DL/T860.6) Redes e sistemas de comunicações de automação elétrica Parte 6: Linguagem de descrição da configuração de comunicações em subestações relacionadas com dispositivos eletrônicos inteligentes

IEC61850-7 (DL/T860.7) Redes e sistemas de comunicação para automação elétrica Parte 7: Estruturas básicas de comunicação de informações IEC61850-8 (DL/T860.8) Redes e sistemas de comunicação para automação elétrica Parte 8: Mapeamento de serviços específicos de comunicação IEC61850-10 (DL/T860.10) Redes e sistemas de comunicação de subestações Parte 10: Ensaios de conformidade

Q/GDW 1517 Sistema de vigilância de vídeo de rede e interface SIP-B

YD/T 2576.2 TD-LTE Método de Ensaio de Dispositivos Terminais de Redes de Comunicações Móveis Celulares Digitais (Fase I) Parte II Ensaio de Desempenho de Radiofrequência

Tente.

ISO/IEC PRF 20922 MQTT (Protocolo de Transmissão Telemétrica de Fila de Mensagens) Protocolo de Comunicação MODBUS JSLKU

Q/GDW equipamento de transmissão de eletricidadeProtocolo de rede sem fio do nó da IoTQ/GDW equipamento de transmissão de eletricidadeProtocolo de comunicação de rede sem fio de micropotência da IoTQ/GDW equipamento de transmissão de eletricidadeEspecificações de dados do sensor da IoT

Plataforma integrada de monitoramento de sistemas auxiliares de subestações inteligentesArquitetura principal do sistema

Topologia do sistema

Descrição do sistema

O sistema de monitoramento integrado do ambiente inteligente de adaptação é dividido em três partes principais, a camada de percepção, a camada de rede e a camada de aplicação.

1) A camada de percepção inclui vários sensores de percepção (percepção do ambiente, percepção do dispositivo, percepção da imagem), unidades de convergência (dispositivos de monitoramento integrado do ambiente inteligente). A camada de percepção é instalada em várias estações de comutação, salas de distribuição e caixas de rede anel para monitorar em tempo real o estado ambiental real do local e vários parâmetros, como fogo aberto, fumaça, invasão ilegal de pessoas, invasão de animais, entrada de água de cabo, temperatura e umidade ambientais, gerenciamento de controle de acesso, controle de ar condicionado, concentração de SF6, conteúdo de O2, controle de desumidificador, temperatura de conexão de cabo dentro do gabinete de comutação, monitoramento local dentro do gabinete de comutação, etc.

2) A camada de rede é composta principalmente por gateways de acesso, e os dados percebidos pela IoT de energia podem ser carregados através de redes de rede privada/fibra óptica APN/4G ou através de redes de automação elétrica através de interfaces de comunicação DTU/FTU/TTU.

A camada de rede é responsável pela transferência de dados entre o dispositivo final e a plataforma IoT, incluindo informações como dados de captura, sinais de resposta e batimentos cardíacos da rede enviados upstream pelo terminal, bem como comandos de controle, informações de transmissão e informações de resposta emitidas pela plataforma IoT.

3) A camada de aplicação é composta principalmente por vários tipos de sites principais do sistema e vários tipos de dados e serviços de aplicação, principalmente usados ​​para coletar dados de monitoramento carregados a partir do gateway de acesso, extrair, analisar, apresentar e outros trabalhos de processamento, juntos formando um sistema completo de plataforma de informação integrada do sistema de aplicação da Internet das Coisas de energia inteligente.

Programas técnicos

Condições ambientais gerais

Os equipamentos devem cumprir os seguintes requisitos:

Temperatura e umidade ambientais de funcionamento

a) As condições climáticas ambientais para o funcionamento normal do equipamento são apresentadas na Tabela 1.

Tabela 1 Classificação de temperatura e umidade ambientais operacionais no local de trabalho

· Altura

a) Ser capaz de trabalhar normalmente entre 0 e 4.000 metros sobre a altitude;

b) Para dispositivos instalados a uma altitude superior a 1.000 metros, os ensaios de resistência à pressão devem ser realizados de acordo com o disposto no artigo 2.3.2 da norma GB/T 11022-2011.

Gateway de assistência inteligente e visualização de inteligência artificial (tipo ARM)

Características do hardware

a) CPU de núcleo com chip industrial doméstico, arquitetura ARM RK3399K, número de núcleos não inferior a 4 núcleos, frequência principal 1,5 GHz;

b) Configurar o módulo de processamento de vídeo para processamento de fluxo de vídeo e análise de inteligência artificial, poder de computação não inferior a 3Tops, usando chips domésticos e configuração independente;

c) Memória de gateway 2GB, capacidade de armazenamento 64G.

d) O gateway tem 2 interfaces de comunicação remota de rede pública sem fio / rede privada sem fio (rede pública 4G / 3G / 2G adaptativa de cinco modos, rede privada 4G), é aconselhável suportar 5G;

e) O gateway possui 4 interfaces Ethernet;

f) O gateway tem 4 portas RS-485 e 2 portas seriais comutáveis RS-232/RS-485, com taxas seriais opcionais de 9600 bps, 19200 bps e 115200 bps;

g) O gateway tem uma interface de hardware de comunicação sem fio LoRa, 470MHz usa o protocolo de rede sem fio do dispositivo de nó IoT do dispositivo de transmissão de energia e 2,4GHz usa o protocolo de comunicação sem fio de micropotência do dispositivo de transmissão de energia IoT.

h) O gateway tem um indicador de alimentação, funcionamento, falha e comunicação;

i) O gateway tem uma tela local para visualização operacional, configuração de parâmetros e outras funções do dispositivo de sensor e controle.

j) O gateway suporta a autenticação TF inteligente segura, criptografia de dados em chip criptográfico e criptografia MQTT suave para atender aos requisitos de segurança unificados do Departamento da Internet.

k) Comunicações remotas: suporte para DL/T 634.5 104, MQTT, Q/GDW 1517.1-2014, sistemas e interfaces de vigilância de vídeo de rede (SIP-B) e outros protocolos, o protocolo IP da camada de rede deve suportar os protocolos IPv4 e IPv6.

l) Comunicações locais: suporte a DL/T 634.5 104, IEC61850 (DL/T 860), MQTT, Q/GDW 1517.1-2014 Sistema e Interface de Vigilância de Vídeo de Rede Elétrica (SIP-B), GB28181, protocolo de rede sem fio para dispositivos de nós IoT de dispositivos de transmissão de energia, protocolo de comunicação sem fio de micropotência IoT de dispositivos de transmissão de energia e outros protocolos.