电能作为社会的基础能源，随着用电负荷的持续增长和电气设备数量的快速增加，设备故障隐患的及时发现和处理成为了一项重要的挑战。在这种情况下，故障停电和电气火灾等安全事故频繁发生，设备运行维护的传统人工方式难以满足需求。此外，故障维修的响应速度缓慢，巡检过程难以有效管控，设备全生命周期管理也面临着缺失的问题。
智慧电力运维的发展已成为必然趋势。国家发改委在《国家电力发展“十三五规划”（2016-2020）》中提出，要构建“互联网+电力运维”模式，加快电能服务管理平台的建设，提升安全运维能力。同时，北京市地方标准《配电室安全管理规范》（DB11/T527-2021）也已于 2021 年 9 月 24 日正式发布，明确规定新建或改造的电力用户配电室应按智能化运维的要求建设智能运维系统，开启了数字时代电力系统运维管理的新模式。
智慧电力运维以提高用户侧电力运行安全和降低运维成本为目标，采用智能化运维管理工具“能如意云平台”，帮助企业建立电力运维体系的全方位信息化、数字化平台。通过实现设备运行的数字化在线监控与线下维护处理的有机融合，促进运维服务质量的提升，同时降低运维成本。
设备老旧导致设备安全性能低，有无法有效的快速发现。
传统的人工抄表模式对能源消耗数据无法准确跟踪，容改需没有有效的数据支撑。
人工运维模式导致运维成本高，问题解决不及时，无法达到系统用电的运维要求。
系统发生故障后问题排查困难，无法快速了解问题的原因。
图 1 配电运维云平台解决方案
方案以“能如意电力运维平台”为核心，向上承接大屏应用、PC 客户端、平板电脑与移动端四类访问入口，向下通过边缘计算网关连接智能配电室、用电设备与系统对接三类现场对象。
图 2 平台与现场的分层结构
图 2 中自上而下为四层：第一层为访问端，包括大屏应用、PC 客户端、平板电脑与移动端；第二层为“能如意电力运维平台”服务器集群，负责 http 服务、数据与鉴权；第三层为边缘计算网关，分别对应智能配电室、用电设备与系统对接；第四层为现场对象，智能配电室一侧包括箱式变压器、高压配电柜、变压器、低压配电柜，用电设备一侧包括二级配电箱、末端配电箱与用电设备，系统对接一侧包括环境监测、安防系统与第三方系统。
图 3 数据通路的四个环节
现场对象分为三类：智能配电室的箱式变压器、高压配电柜、变压器与低压配电柜；用电设备的二级配电箱、末端配电箱与用电设备；系统对接的环境监测、安防系统与第三方系统。
数据的存储、传输、计算和安全交给边缘节点来处理，大量实时的需要交互的计算将在边缘节点完成；接入方式同时满足项目的有线、无线接入，并满足在线修改接入数据的需求。
平台侧承载多项目管理、项目总览、变压器运行监控、电力监测、电力运行报表、系统报警与工单、趋势与运行分析、电能质量分析、分时段用电与电费、需量统计、运行环境监测等功能。
访问侧支持 PC、大屏、手机等多种访问方式；系统以声光报警加移动端推送的方式通知设备运维人员，达到需要维护或者维修程度时直接生成维修维护工单推送给对应的运维人员。
其一，满足多站点、多用户应用。
其二，满足用户多级管理权限需求。
其三，满足项目的有线/无线接入。
其四，满足用户自定义接线图的需求。
其五，满足大量数据接入的需求。
其六，满足单独部署和云部署的需求。
其七，满足用户 APP 应用的需求。
其八，满足在线修改接入数据的需求。
其九，满足大数据存储和分析的需求。
边缘端数据采集：将数据的存储、传输、计算和安全交给边缘节点来处理，大量实时的需要交互的计算将在边缘节点完成。
多项目管理：系统支持多个项目接入，统一管理。
项目总览：项目总览功能以地图为基础，在地图上标识每个项目的坐标位置，在地图上可以直观了解每个站点运行的基本数据。
变压器运行监控：进入站点变压器监控界面中可以直观的了解该变压器的各种运行参数和关键指标数据，可以从变压器负荷、变压器负载率、最大需量、电流、电压、功率、温度等多个维度了解变压器的运行状态。
电力监测：可以对每个支路计量设备监控界面中可以直观的了解该设备的各种运行参数和关键指标数据，可以从最大需量、电流、电压、功率、温度等多个维度了解支路设备用电情况。
电力运行报表：可以从多个维度生成电力运行报表，方便分析每个电力支路的电力使用情况。
分时段用电：设置尖、峰、平、谷的时段设置，根据时段统计用电数据，根据时段电费计量电费情况。
电费报表：根据分时段设置的电费情况计算每个时段的电费情况生成电费报表。
实时需量、最大需量：统计企业的实时需量和最大需量数据，形成需量报表。
系统报警管理：通过对设备运行数据的分析，设定设备运行的报警参数，当设备运行情况出现异常时系统自动推出报警信息，并以声光报警加移动端推送的方式通知设备运维人员，达到需要维护或者维修程度时直接生成维修维护工单推送给对应的运维人员。
历史趋势分析：通过运行分析工具，可以实现对设备运行数据的同比、环比、自由对比。
运行分析功能：通过设备分析工具可以实现多设备关键参数的横向对比，可以了解设备的运行效率比较；实现设备各个指标之间的相关行分析工具可以了解设备参数之间的影响。
电能质量分析：可以从电力设备的电流谐波和电压谐波两个维度分析各支路的电能质量。
用电分析：可以从用电报表、同比分析、环比分析、电量集抄、。
运行环境监测：包括环境监测、视频监测、温湿度监测以及各种设备运行状态的监测。
移动 APP 系统：提供移动端 APP 应用，在 APP 端可以随时随地了解系统中的所有数据和运行状态。
可多维度、多方式监测配电室运行情况，加强用户对配电运行情况掌控。
降低运维成本，提高运维效率。
低成本高可靠，采用较低的系统成本实现高效的系统应用。
提供设备运行情况智能报警，提升运维效率。
支持 PC、大屏、手机等多种访问方式，实现配电的可视可管可控。
案例界面一为“电力监控运维平台”主界面：左侧为设备当前状态分析、总用电量碳排放与近 7 日用电量；中部为地图，标注音乐学院的校区分布，可切换查看校区位置、气温、温度与实时负荷的曲线；右侧为功率因数排行、变压器温度与设备故障报警信息，故障报警信息以“CARIS 北校区变动进线功率固化-C1-0”等形式逐条列出。
图 4 电力监控运维平台主界面
案例界面二为“10kV 天津音乐学院南院变电站一次系统图”：图上以母线为轴排出高压侧与低压侧的受总、馈线，标注电压、电流、COS、电量等运行值，并列出各支路名称，如路灯、继电电源采集器电源、综合楼电梯备用、食堂照明、文化厅、综合楼主等。
图 5 10kV 天津音乐学院南院变电站一次系统图
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