BEMCS变电站远程监控系统在贵州福泉新能源项目上的应用

BEMCS变电站远程监控系统在贵州福泉新能源项目上的应用

一、项目背景

随着新能源产业的快速发展，电池级新能源材料生产对供电可靠性和稳定性提出了高要求。贵州福泉市某新能源材料企业主营电池级新能源材料生产，主要产品包括硫酸镍、磷酸铁、钴产品及贵金属综合回收。该企业生产流程连续性强，任何电力中断都可能导致生产事故和重大经济损失。

本项目共涉及7个配电房，包括电积车间、磷酸铁2#湿法车间、磷酸铁2#火法车间、空压站、镍铁压滤车间、磷酸铁水处理站及总降配电室。由于配电房分布分散，传统人工巡检模式难以满足企业对供电可靠性的高要求。为此，项目决定部署变电站远程监控系统，实现对全厂配电设备的集中监控与智能化管理。

二、系统需求分析

根据新能源材料生产的用电特点，远程监控系统需要满足以下核心需求：

一键顺控功能：传统倒闸操作依赖人工现场执行，流程繁琐、耗时长，且存在操作风险。系统需实现设备状态的远程自动转换，通过SCADA系统下发一键顺控命令，自动完成运行状态与检修状态的切换。

全面设备监测：系统需对开关柜内断路器、手车、隔离开关、接地刀开关的分合状态进行实时监测，同时采集柜内弧光探头链路状态、断路器弹簧储能状态及远方就地控制状态等遥信量。

绝缘隐患预警：中压开关柜绝缘老化是引发故障的主要原因之一，系统需部署局部放电监测装置，融合超声波、地电波、特高频检测技术，实时预警绝缘隐患。

弧光保护与快速跳闸：系统需配置弧光保护装置，采用弧光、电流双判据跳闸机制，保护动作时间不超过7.8ms，极速切除故障回路。

三、系统设计方案

1. 系统架构

本项目采用分层分布式结构，由站控管理层、网络通讯层和现场设备层三部分组成。站控管理层部署本地SCADA系统，作为人机交互的核心枢纽；网络通讯层负责协议转换与数据交互；现场设备层包括保护装置、智能操控装置、弧光保护装置等终端设备。

2. 一键顺控实现方案

一键顺控功能通过本地SCADA系统下发控制命令。系统采集保护装置和手车地刀模块的开入量作为遥控动作条件判断依据。本地SCADA控制时，系统读取保护装置和手车地刀模块的开入状态，判断是否满足遥控条件；若满足，则将遥控命令发送至保护装置和手车地刀模块执行对应操作。

云平台远程控制时，用户通过浏览器页面远程操控，在确认顺控操作并点击按钮后，通过二级密码进行确认。经过认证的顺控操作会下发给边缘计算终端ATU，由ATU进行后续的动作及条件判断，确认成功后返回平台操控结果并展示给远端用户。

3. 核心监测设备配置

弧光保护装置：由保护装置、弧光探头、光纤组成，采用一体化设计，集成多类功能模块。弧光探头为带滤光功能的无源传感器，视场角≥180°、探测距离≥0.5m。装置配备高速跳闸出口，单判据动作时间≤3.8ms，双判据≤7.8ms。

局放监测装置：采用三合一局放监测设备，融合超声波、地电波、特高频检测技术，实时预警绝缘隐患。支持同步采集局放及温湿度、噪声等环境数据，各检测项独立设报警阈值，达标即告警。

智能操控装置：集成分合闸回路监测、环境参量监测、无线测温三大功能。无线测温范围覆盖-50℃~125℃，精度±1℃，可监测触头、母线等关键部位温度。

智能烟感探测器：适配电气柜、机房、配电室等场景，具备高灵敏度探测、超低功耗运行、远程通信联动等核心功能，可精准捕捉早期烟雾信号，实现火灾前置预警。

四、系统核心功能

一键顺控操作：系统支持非电机回路、电机回路、进线回路等多种场景的顺序控制。配电柜当前状态可在顺序控制图中实时显示，运维人员可一键完成运行状态与检修状态的转换。

实时监测与告警：系统实时监测各回路电压、电流、功率等电参量，动态展示开关柜内断路器、手车、地刀的分合状态。当发生异常时，界面即时弹出报警并定位故障点。

绝缘状态预警：局放监测装置对各检测项独立设报警阈值，达标即告警，帮助运维人员提前发现绝缘隐患。

火灾前置预警：智能烟感探测器精准捕捉早期烟雾信号，实现火灾前置预警，全面保障电气环境安全。

五、应用效果

该系统投入运行后，该新能源材料企业7个配电房全面实现远程集中监控。一键顺控功能有效优化了配电操作效率、安全性与智能化水平，运维人员无需现场执行倒闸操作，大幅降低了人员暴露于电气操作风险环境的概率。弧光保护装置实现了故障回路的极速切除，局放监测装置对绝缘隐患实时预警，智能烟感探测器对火灾隐患前置预警，全面保障了企业配电系统的安全稳定运行，为同类新能源材料生产企业的变电站远程监控系统建设提供了可借鉴的实施范例。

BEMCS变电站远程监控系统在贵州福泉新能源项目上的应用