充換電站數字化運維解決方案有哪些？

1.概述
 

　　2023年12月23日蔚來宣布了一項重要的計劃，表示蔚來將在2024年新建1000座換電站，這將使蔚來的換電站總數達到3310+座，2025年蔚來將建成全麵覆蓋“九縱九橫城市群”的高速換電網絡，並且全球換電站數量將超過4000座。此外，蔚來還計劃在2024年新增20000根充電樁，使充電樁總數達到41000+根。這一戰略規劃的主要目標是為(wei) 車主提供更加便捷的充電和換電服務，與(yu) 傳(chuan) 統的充電樁相比，蔚來換電站能夠在短時間內(nei) 完成電池充電和更換，提供更快捷、更高效的充能解決(jue) 方案，這也成為(wei) 了吸引新能源汽車消費者的一大亮點。

　　蔚來自建充換電站的計劃堪比當年京東(dong) 自建物流，盡管當年很多人不看好，但是現在的京東(dong) 物流已經成為(wei) 京東(dong) 電商生態的重要競爭(zheng) 力之一。而重視用戶體(ti) 驗的蔚來為(wei) 用戶建立起完善的充換電網絡，不僅(jin) 可以更好的服務於(yu) 用戶，而且數千個(ge) 充換電站構建的虛擬電廠未來也可能是中國能源市場的重要參與(yu) 者和獲益者。

　　雖然布局充換電站對蔚來的意義(yi) 非常重大，但是同時也耗資龐大。根據蔚來2023年全年財報數據來看，依舊處於(yu) 虧(kui) 損階段，而相比其他造車新勢力，蔚來為(wei) 提高用戶體(ti) 驗而花了更多的錢來布局充換電站。充換電站屬於(yu) 重資產(chan) ，建造和運營前期都需要投入大量資金，通過數字化平台來運維管理顯然可以在提升用戶體(ti) 驗的同時大幅降低充換電站的運營成本。
 

　　圖1-1蔚來充換電站NIOHouse

　　2.換電站的供配電係統及智能化要求

　　充換電站變配電係統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，根據充換電站的規模而定，如圖2-1所示。
 

　　圖2-1充換電站箱變典型一次圖

　　圖2-2充換電站箱式變電

　　蔚來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境參數監測要求見表2-1。
 

　　表2-1箱式變電站數字化監測要求

　　3. 充換電站數字化監控和運維解決方案

　　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、無功補償控製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櫃內的智能網關ANet-2E4SM，最後通過4G上傳至蔚來充換電站運維管理平台，設備配置圖見圖3.1-1，現場設備組網結構圖見圖3.1-2。

　　

　　圖3.1-1充換電站箱式變電站智能裝置配置

　　圖3.1-2現場設備組網結構圖
 

　　3.2設備選型表

　　

　　表3.2-1蔚來充換電站箱變智能化設備選型表

　　3.3 智能網關及平台

　　由於蔚來已經建設了充換電站運維管理平台，本項目箱變數據通過ANet-2E4SM智能網關采集後，按照蔚來運管平台要求的數據格式上傳平台。智能網關采用嵌入式係統，具備本地數據采集、數據存儲、邏輯判斷、協議轉換、斷點續傳、數據加密、協議定製等功能，可以無縫對接上級平台。

　　安科瑞Acrelcloud-1000電力運維平台也可以滿足箱變運維管理功能，平台可同時接入數以千計的用戶變電站數據。平台采集的數據包括變電所電氣參數和環境數據，包括電流電壓功率、開關狀態、變壓器溫度、環境溫濕度、浸水、煙霧、視頻、門禁等信息，有異常發生10s內通過短信和APP發出告警信號。平台通過手機APP下發運維任務到人員手機上，並通過北鬥定位跟蹤運維執行過程進行閉環，提高運維效率，及時發現缺陷並做消缺處理。
 

　　圖3.3-1AcrelCloud-1000電力運維平台界麵

　　3.3.1電力檢測

　　運維平台通過4G網絡采集箱變配電係統數據，包括電流電壓功率電能和開關狀態等數據，掌握箱變實時和曆史數據。

　　3.3.2電能統計

　　基於尖峰平穀分時電度統計不同時段的電能消耗和用電成本，並形成日報、月報、年報表，通過同比環比分析比較，便於用戶計算運營成本。

　　3.3.3 異常報警

　　箱變電流、電壓、功率、開關狀態、變壓器負荷率和繞組溫度、電氣接點溫度、環境溫濕度、煙霧、浸水、視頻、門禁信息，發生異常情況會及時通過APP和短信向運維人員發出報警信息。

　　3.3.4  運維管理

　　可幫助用戶製定巡檢計劃，記錄巡檢發現的缺陷，並派發消缺工單，查看巡檢軌跡定位和消缺搶修進度，反饋任務進度等，閉環運維管理流程。

　　3.3.5  用戶報告

　　運維平台自動生成用戶用電及運行診斷報告，對配電係統運行情況提供周期性診斷報告，總結配電係統存在的問題，提出改進建議。

　　另外平台還具備環境監測、視頻監控、電能質量分析、需量分析、設備台賬等管理功能，幫助用戶更高效的管理地理分散、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。