1.概述
隨著新能源汽車保有量上升,,新能源汽車充換電設施需求量同步增加,。由于我國土地,、電力資源相對緊張,,隨著車輛保有量繼續(xù)增加,換電模式有望成為對充電模式的良好補充,,具備廣闊的中長期發(fā)展前景,。蔚來是換電領域的,已經在全國建成3000多家換電站,,如今動力電池供應商寧德時代也殺入換電領域,,寧德時代在換電站方面的規(guī)劃目標是要達到1萬座。短期來看,,2027年的目標是3000座,。相信隨著各類技術和標準的日益成熟,進入換電領域的企業(yè)也會越來越多,。

2.充換電站的供配電系統(tǒng)及智能化要求
充換電站變配電系統(tǒng)通常采用箱式變電站,,由高壓室、變壓器室和低壓室三個獨立小室組成,,用電容量一般在630kVA~1250kVA之間,,根據充換電站的規(guī)模而定,如圖2-1所示,。

圖2-2 充換電站箱式變電站
客戶對充換電站箱變智能化做了標準化要求,,對箱式變電站電氣參數、接點溫度,、變壓器室和高低壓室內環(huán)境參數監(jiān)測要求見表2-1,。
3.充換電站數字化監(jiān)控和運維解決方案
3.1. 設備配置及組網方案
根據需求現場箱式變電站配置安科瑞微機保護裝置、諧波檢測裝置,、多功能儀表,、無線測溫傳感器、無功補償控制器和智能電容補償裝置等,,通過RS485總線接入設置在智慧測控柜內的智能網關ANet-2E4SM,,然后通過4G上傳至蔚來充換電站運維管理平臺,設備配置圖見圖3.1-1,,現場設備組網結構圖建圖3.1-2,。

圖3.1-2 現場設備組網結構圖
3.2. 設備選型表
3.3. 智能網關及平臺
由于建設了充換電站運維管理平臺,本項目箱變數據通過ANet-2E4SM智能網關采集后,,按照蔚來運管平臺要求的數據格式上傳平臺。智能網關采用嵌入式系統(tǒng),,具備本地數據采集,、邏輯判斷、協(xié)議轉換,、斷點續(xù)傳,、數據加密,、協(xié)議定制等功能,可以無縫對接上級平臺,。
安科瑞Acrelcloud-1000電力運維平臺也可以滿足箱變運維管理功能,,平臺可同時接入數以千計的用戶變電站數據。平臺采集的數據包括變電所電氣參數和環(huán)境數據,,包括電流電壓功率,、開關狀態(tài)、變壓器溫度,、環(huán)境溫濕度,、浸水、煙霧,、視頻,、門禁等信息,有異常發(fā)生10S內通過短信和APP發(fā)出告警信號,。平臺通過手機APP下發(fā)運維任務到人員手機上,,并通過北斗定位跟蹤運維執(zhí)行過程進行閉環(huán),提高運維效率,,及時發(fā)現缺陷并做消缺處理,。
圖3.3-1 AcrelCloud-1000電力運維平臺界面
3.3.1. 電力監(jiān)測
運維平臺通過4G網絡采集箱變配電系統(tǒng)數據,包括電流電壓功率電能和開關狀態(tài)等數據,,掌握箱變實時和歷史數據,。
3.3.2. 電能統(tǒng)計
基于尖峰平谷分時電度統(tǒng)計不同時段的電能消耗和用電成本,并形成日報,、月報,、年報表,通過同比環(huán)比分析比較,,便于用戶計算運營成本,。
3.3.3. 異常報警
箱變電流、電壓,、功率,、開關狀態(tài)、變壓器負荷率和繞組溫度,、電氣接點溫度,、環(huán)境溫濕度、煙霧,、浸水,、視頻、門禁信息,發(fā)生異常情況會及時通過APP和短信向運維人員發(fā)出報警信息,。
3.3.4. 運維管理
可幫助用戶制定巡檢計劃,,記錄巡檢發(fā)現的缺陷,并派發(fā)消缺工單,,查看巡檢軌跡定位和消缺搶修進度,,反饋任務進度等,閉環(huán)運維管理流程,。
3.3.5. 用戶報告
運維平臺自動生成用戶用電及運行診斷報告,,對配電系統(tǒng)運行情況提供周期性診斷報告,總結配電系統(tǒng)存在的問題,,提出改進建議,。
另外平臺還具備環(huán)境監(jiān)測、視頻監(jiān)控,、電能質量分析,、需量分析、設備臺賬等管理功能,,幫助用戶管理地理分散,、數量眾多的箱變,提高供電可靠性和設備使用壽命,,降低運維成本和用電成本,。