0引言
現代社會對電力的依存度越來越高，傳統粗放、低效的能源管理方式已難以滿足當前需求，迫切需要更高效、更合理的智能化運維方式來保障電力的可靠供應。
在傳統的配電網管理中，配電房主要通過人工值班確保設備正常運行，成本高，安全可靠性差，實時性低，長期存在由于環境因素導致設備處于非正常工作狀態、浸水、易爆氣體超標、盜竊、高溫引起設備絕緣損壞等問題。特別是在春季濕度較大的地區，配電房內電氣設備內外溫差較大，凝露嚴重，導致電氣設備內部場強分布不均，易引起局部放電。特別是早期運行的半絕緣開關柜，受產品設計、潮濕環境、粉塵污染等因素影響，極易產生局部放電，嚴重時發生閃絡擊穿現象，嚴重影響供電可靠性和運行人員安全。
高壓配電室智能化運維的自動監控和智能運維模式，一是將風險和隱患關口前移，由“事后被動補救”轉變為“事前預警預防”，將各類風險隱患發現處置在萌芽狀態，極大提高高壓配電室運行安全；二是以“無人值班、少人值守”的模式，大大減少人工數量，降低企業運營成本，解決當前高壓配電室運維人員缺失、技術能力不足等問題。
1配電室智能化運維優勢和前景
（一）提高用戶側安全用電水平，提升城市安全運行能力。配電室智能化運維的自動監控模式，將風險和隱患關口前移，由“事后被動補救”轉變為“事前預警預防”，將各類風險隱患發現處置在萌芽狀態，極大提升高壓電力用戶配電室運行安全，減少電氣火災發生概率。例如北京某產業園配電室智能化運維系統，僅2020年就監測并處理事故跳閘報警1次，外電源故障報警1次，回路高負荷預警32次，以及電壓偏高預警734次；北京某大學智能化運維系統自2019年2月運維至今，共監測獲得并處理重要負荷告警合計69次。
（二）減少電力用戶用工成本，提升城市精細化管理能力。通過創新的智能運維平臺，實現了“無人值班、少人值守”的運維模式，大大減少人工數量，降低企業運營成本，同時解決了當前高壓配電室運維人員缺失、技術能力不足等問題。例如朝陽某商場，采用配電室智能化運維后，原有14名電工全部調崗，改由附近的專業線下運維工作站人員負責運維，并有效開展了3次應急搶修，整體成本每年也可節省40余萬元。
（三）提高用戶側負荷管理水平，提升城市智慧管理能力。智能運維系統可以極大提升用戶數據獲取能力，用戶可時時查看用電數據和對近期用電數據進行分析，為用戶節能提供數據支持；同時智能運維還可以與需求側管理、市場化交易、電網運行、節能減碳等有機結合，解決數據流通道“最后一公里”問題，助力智慧城市現代化建設。例如北京某醫院，通過配電室智能運維系統在線數據監測分析，發現制冷空調電耗占比和單位面積制冷電耗均高于同類水平醫院，呈現出“雙高”現象。經過現場勘察，發現制冷空調運行方式還有優化空間，通過參數調整和優化控制，空調運行方式更加合理，制冷空調電耗占比降低2%，單位面積制冷電耗降低8%左右，實現“雙降”效果。
2系統架構
配電房智能綜合監控系統解決方案(局放+溫濕度+煙霧水浸+門禁+電氣量監測+SF6濃度監測+風機控制等)一體化解決方案。是配電物聯網的又一實際應用。方案包括：電氣量、環境量、狀態量的監測。包括并不僅限于配電房開關柜局部放電及電纜溫度監測+環境溫濕度+煙霧水浸+門禁+以及各類電氣設備的電氣量監測+配電房內SF6濃度監測+風機控制等。并可根據設備當監測到SF6濃度異常或者溫室度異常時自動啟動風機排風等功能。是新一代配電智慧變電站配電房開閉所的綜合解決方案。
配電房智能綜合監控系統由主站層、通信層和前置設備層組成。
（1）主站層完成視頻監控、現場環境監控、設備運行統計、APP、遠程控制、告警、遠程控制、維修管理以及大屏展示等功能。
（2）前置設備層由各類監控設備、傳感器和HT500環境數據采集單元組成。
智能數據采集終端主要完成運行設備工況監控、安全防范監控、運行環境監控和智能輸出控制功能。通過通信信道與主站建立實時通訊機制，定時、實時發送各種設備的狀態參數數據、報警信息和接收主站下發的各種參數信息。
實現對開關柜內電纜接頭、母排搭接處、開關觸頭、電纜中間接頭等部位實時溫度監測；
通過接入紅外和超聲波探測、煙霧探測、門禁設備模塊，配合視頻監控、智能軌道機器人等視頻設備，實現人員進出監測、火災報警、門禁管理、安全監控。
通過對電壓、溫度、濕度、電纜溝積水等參數的監測，配合對照明燈光、水泵、風機、除濕器進行聯動控制，實現對現場環境狀態的管理。
根據主站下發的命令或根據主控數據采集單元檢測到的閾值信號完成相 應控制任務例如控制警號、風機、水泵、照明、智能空調遙控器等。
視頻攝像機輔助完成對現場的環境和安全防范的監控，實現對現場環境和現場安全的遠程巡檢。
軌道機器人利用按軌道移動、水平和垂直多角度旋轉的優勢，可完成對現場的環境、現場安全、高壓運行設備的運行參數、指示狀態和位罝狀態的遠程巡檢。
3配電房智能綜合監控系統的整體功能
3.1環境狀態量的監測
通過對室內環境（溫度、濕度）、危險氣體（SF6/ 臭氧/氧氣）、危險狀態（火災、浸水、非法入侵）等環境狀態量的采集和上報，以及空調機、風機等設備的控制管理，配合擴展設備實現預警聯動，實現對配電房運行環境的實時在線監控和告警。通過數據監控與分析，逐步實現電房智能巡檢。
3.2電氣設備工作狀態的監測和預警
通過采集室內電氣設備(變壓器、開關柜、配電柜等）的溫度、局放數據，結合預警系統實現電氣設備異常狀態告警，實現對電氣設備的實時在線監測。
3.3實現配電房的智能運維
通過遠程視頻、遠程設備控制等，指導運維人員有針對性地開展配電房運維工作。
4研究創新點
在傳統的配電自動化技術基礎上，大膽引進并融合新型傳感器、云計算、大數據、物聯網和人工智能等新技術，使得產品功能更加智能化、網絡化與數字化。
4.1實現配電房環境的實時監測與控制，營造良好的電房設備運行環境
利用物聯網技術和新型傳感器技術，實現了配電房的溫度、濕度、運行噪聲以及有害氣體等環境參數的實時采集，并通過控制環境調控設備，將各項指標控制在標準范圍內，實現了配電房環境智能監測與控制，為配電設備創造了一個良好的運行環境，從而確保設備可靠運行
4.2實現配電房各類電氣設備的運行狀態檢測，提前發現設備故障隱患
利用局放傳感器直接檢測+臭氧氣體密度間接監測，分析判斷設備是否產生絕緣性能下降和局部放電等故障。通過檢測房內SF6氣體是否泄漏、開關柜或變報器溫度是否異常等，全面監測各類設備的運行狀態，提前發現和排除設備故障隱患,有效防止情況惡化并導致運行故障產生，有效降低設備故障率。
4.3實現入侵監測、身份鑒權、安全帽監測、電子圍欄，有效保護運維人員安全
通過視頻技術、人工智能識別技術對運維人員的身份進行識別和鑒權，并識別是否做好穿戴安全帽工作服等勞動保護措施。同時，在高壓設備附近或其他危險區域設置電子圍欄等，對發現的危險操作進行告警，有效防止人身安全事故發生，保護運維人員的生命安全。
4.4實現傳感器通信協議的規范化，有效保障各類傳感器可靠工作
當前市面上的傳感器協議眾多，給開發和應用造成了極大不便。通過調研分析對通信協議進行規范整合，使得不同傳感器和物聯網網關之間的通信更加簡單、協調與可靠。
4.5產品設計標準化、典型化，適于批量化生產、安裝和維護
產品設計時需充分考慮不同電房配罝各異、現場環境多樣化的特點，在電源、端子排等組成單元均 用典型化、標準化設計，并且充分考慮后續功能擴展等需求，便于現場施工接線和安裝調試。
4.6產品環境性能和防護和抗干擾能力強，可靠性高
產品充分借鑒了配電白動化終端的設計要求和經驗，有效保證了產品符合惡劣環境下的適應性和電磁兼容特性，確保在現場可長期可靠運行。
5經濟效益分析
5.1合理延長設備使用壽命，節約建設成本
傳統的配電房巡檢方式存在兩大問題：一是維護不及時：二是無法評估不同設備的運行狀態，只能定期整體保養或整體更換。
電網公司每年通常都要做預防性試驗，一般5 年檢修、10年大修。檢修主要針對銹蝕、老化等設備進行替換。大修主要針對開關柜、變壓器等主要設備進行停電檢測和關鍵部件、整機替換。大修不會等到設備完全故障停用才進行，而是按照既定的大修時間（如10年）對設備進行換新。這種換新方式可保障配電房主要設備在下次大修前可靠運行，一定程度上消除了事故隱患，但增加了建設成本。
通過配電房智能監控系統，可以從整體上分析設備的運行狀態，對設備的使用壽命進行分類，在保證運行討靠性的同時，延長部分設備的使用壽命，降低建設成本。
5.2由人工定期巡檢過渡到智能化監控為主、人工巡檢為輔，大幅降低運維成本
目前，人工巡檢存在問題發現不及時、巡檢針對性不強、效率低、巡檢質量無法量化等問題。 通過配電房智能監控系統可以實時發現各種隱患并實時上報，并結合數據分析，及時髙效地排査解決隱患并形成記錄。
