安科瑞運維解決方案在充換電站箱變的研究與應用

簡婷

安科瑞電氣股份有限公司 上海嘉定  201801

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年蔚來將建成全面覆蓋“九縱九橫城市群”的高速換電網絡，并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車主提供更加便捷的充電和換電服務，與傳統的充電樁相比，蔚來換電站能夠在短時間內完成電池充電和更換，提供更快捷、更高效的充能解決方案，這也成為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自建物流，盡管當年很多人不看好，但是現在的京東物流現在已經成為京東電商生態的重要競爭力之一。而重視用戶體驗的蔚來為用戶建立起完善的充換電網絡，不僅可以更好的服務于用戶，而且數以千計的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者和獲益者。

   盡管布局充換電站對蔚來的意義非常重大，但是同時也耗資龐大。根據蔚來2023年全年財報數據來看，依舊處于虧損階段，而相比其他造車新勢力，蔚來為提高用戶體驗而花了更多的錢來布局充換電站。充換電站屬于重資產，建造和運營前期都需要投入大量資金，通過數字化平臺來運維管理顯然可以在提升用戶體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NIO House

2.充換電站的供配電系統及智能化要求

   充換電站變配電系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 充換電站箱式變電站

   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，最后通過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3.1-1 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.智能網關及平臺

   由于蔚來已經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，具備本地數據采集、邏輯判斷、協議轉換、斷點續傳、數據加密、協議定制等功能，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。平臺通過手機APP下發運維任務到指定人員手機上，并通過北斗定位跟蹤運維執行過程進行閉環，提高運維效率，及時發現缺陷并做消缺處理。