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2023年12月23日蔚(yu)來(lai)宣布了一項重(zhong)要(yao)的(de)計(ji)劃，表示蔚(yu)來(lai)將在(zai)(zai)2024年新建(jian)1000座換(huan)(huan)(huan)電(dian)(dian)(dian)站，這將使(shi)(shi)蔚(yu)來(lai)的(de)換(huan)(huan)(huan)電(dian)(dian)(dian)站總數達(da)到(dao)3310+座，2025年蔚(yu)來(lai)將建(jian)成全面(mian)覆蓋“九(jiu)縱(zong)九(jiu)橫城市群"的(de)高(gao)速換(huan)(huan)(huan)電(dian)(dian)(dian)網絡，并且全球換(huan)(huan)(huan)電(dian)(dian)(dian)站數量將超過4000座。此(ci)外，蔚(yu)來(lai)還計(ji)劃在(zai)(zai)2024年新增(zeng)20000根充電(dian)(dian)(dian)樁，使(shi)(shi)充電(dian)(dian)(dian)樁總數達(da)到(dao)41000+根。這一戰略(lve)規(gui)劃的(de)主(zhu)(zhu)要(yao)目(mu)標是為車主(zhu)(zhu)提供(gong)更(geng)加便捷的(de)充電(dian)(dian)(dian)和換(huan)(huan)(huan)電(dian)(dian)(dian)服務(wu)，與傳(chuan)統的(de)充電(dian)(dian)(dian)樁相比，蔚(yu)來(lai)換(huan)(huan)(huan)電(dian)(dian)(dian)站能夠(gou)在(zai)(zai)短(duan)時間內完(wan)成電(dian)(dian)(dian)池充電(dian)(dian)(dian)和更(geng)換(huan)(huan)(huan)，提供(gong)更(geng)快捷、更(geng)高(gao)效(xiao)的(de)充能解(jie)決方案，這也成為了吸引新能源汽車消費者的(de)一大亮點。
蔚來自建充(chong)換電站的(de)計劃(hua)堪比當(dang)年京東自建物流，盡管當(dang)年很多人不看好(hao)(hao)，但是現(xian)在的(de)京東物流現(xian)在已經成(cheng)為京東電商(shang)生態的(de)重要競爭(zheng)力之一。而重視(shi)用(yong)戶(hu)體(ti)驗的(de)蔚來為用(yong)戶(hu)建立起完(wan)善的(de)充(chong)換電網絡，不僅可以(yi)更好(hao)(hao)的(de)服(fu)務于用(yong)戶(hu)，而且數以(yi)千計的(de)充(chong)換電站構建的(de)虛擬電廠(chang)未來也可能是中國能源市(shi)場的(de)重要參與(yu)者(zhe)和獲益者(zhe)。
盡管(guan)布局(ju)充換(huan)電(dian)站對蔚來的(de)意義非常(chang)重大，但是同時也耗資龐(pang)大。根據蔚來2023年(nian)全年(nian)財報數據(ju)來(lai)看(kan)，依舊處于虧損階段(duan)，而相比其他造(zao)(zao)車新勢力，蔚來(lai)為提高(gao)用戶(hu)體(ti)(ti)驗(yan)而花了更多的(de)錢來(lai)布局充(chong)換(huan)電站。充(chong)換(huan)電站屬于重資產，建造(zao)(zao)和(he)運營前期(qi)都(dou)需要投入大(da)量(liang)資金，通過數字化平臺來(lai)運維管(guan)理(li)顯然(ran)可以(yi)在提升用戶(hu)體(ti)(ti)驗(yan)的(de)同(tong)時(shi)大(da)幅降(jiang)低充(chong)換(huan)電站的(de)運營成本(ben)。
圖1-1 蔚來(lai)充換電站NIO House
充換(huan)電(dian)站變配電(dian)系(xi)統(tong)通常(chang)采(cai)用箱式變電(dian)站，由高壓室(shi)、變壓器室(shi)和低壓室(shi)三個獨立小(xiao)室(shi)組成，用電(dian)容量一般在630kVA~1250kVA之間，根(gen)據充換(huan)電站的(de)規模而定(ding)，如圖(tu)2-1所示(shi)。
圖2-1 充換電站(zhan)箱變(bian)典型(xing)一次圖
圖(tu)2-2 充換電站箱式變電站
蔚來對充換電站箱變(bian)智能化做了標準化要求，對箱式變(bian)電站電氣參數、接點(dian)溫度、變(bian)壓器室和高低壓室內(nei)環境(jing)參數監測要求見(jian)表2-1。
序號(hao) | 功能 | 位(wei)置(zhi) | 檢測(ce)模(mo)塊 | 驅動(dong)模(mo)塊(kuai) |
1 | 環境溫濕度 | 高壓(ya)室(shi)、變壓器室、低(di)壓(ya)室 | 溫濕度檢(jian)測(ce)模塊 | 加熱器(qi)/風機 |
2 | 接點溫度 | 變壓器本體(ti)、高壓電纜頭處(chu)（高壓柜連接處(chu)）、低(di)壓框架(jia)斷路器上樁頭、低壓塑殼斷路器下(xia)樁頭、低壓水平母排 | 無線測溫(wen) | 風機/報警/跳閘 |
3 | 電(dian)壓檢測 | 進(jin)線高壓柜(ju)輸入(ru)端或出(chu)線高(gao)壓柜(ju)輸出(chu)端、低壓(ya)次總(zong)柜總(zong)開(kai)下端 | 繼保或多功(gong)能電表 | |
4 | 電流(liu)檢測 | 進線(xian)高(gao)壓(ya)柜輸出端或出線高壓柜(ju)輸出端、低壓(ya)次(ci)總開關上端、低壓出線塑殼上端(duan)、出(chu)線高(gao)壓柜輸出(chu)端、低壓(ya)PE排 | 繼保、多功能電表 | |
5 | 電能計量(liang)/功率(lv)因(yin)數(shu) | 進線高壓(ya)柜輸入端或出(chu)線高壓柜輸出(chu)端、低(di)壓次(ci)總開關上端、低壓出線塑(su)殼上端 | 多功(gong)能電表 | |
6 | 諧波(bo)檢(jian)測 | 出(chu)線高壓柜輸出(chu)端 | 諧(xie)波檢測裝置 | |
7 | 門禁檢(jian)測 | 高(gao)壓室外門、低(di)壓(ya)室(shi)外門(men)、變壓器室(shi)外門、變(bian)壓器室內(nei)門 | 行程開關 | 報警 |
8 | 煙霧檢測 | 高(gao)壓室、變壓器室(shi)、低(di)壓室 | 煙霧傳感器 | |
9 | 水浸檢測(ce) | 變壓器室箱(xiang)變下部 | 水浸傳感器(qi) | |
10 | 浪涌狀態檢測/保護(hu)熔斷器(qi)檢測 | 低(di)壓次(ci)總柜 | 帶(dai)通訊浪涌 | |
11 | 高壓斷(duan)路器(qi)狀態檢測 | 高(gao)壓斷(duan)路器、高壓接地刀、高壓負荷開關(guan)、高壓主熔斷(duan)器、低壓(ya)框架斷路(lu)器、低壓塑(su)殼(ke)、風(feng)機開關 | 輔助觸點 | |
12 | 遠程補償控制/監測 | 低壓(ya)電容(rong)柜 | 無功補償器 |
表2-1 箱式變電站數字化監(jian)測要(yao)求
根據需求現場箱式變電站配置(zhi)安科瑞微機保護裝(zhuang)置(zhi)、諧波檢測裝(zhuang)置(zhi)、多功(gong)能儀表、無(wu)線測溫傳感器、無(wu)功(gong)補(bu)償(chang)控(kong)制(zhi)器和智能電容補(bu)償(chang)裝(zhuang)置(zhi)等，通過RS485總(zong)線(xian)接入(ru)設置(zhi)在智慧測控柜內的智能網關ANet-2E4SM，最后通過4G上傳至蔚(yu)來充換電站運(yun)維管理平(ping)臺，設備配置(zhi)圖見圖(tu)3.1-1，現場(chang)設備組(zu)網(wang)結(jie)構圖建圖3.1-2。
圖3.1-1 充換(huan)電站箱(xiang)式(shi)變電站智能裝置(zhi)配置(zhi)
圖3.1-2 現場設備組(zu)網(wang)結構圖(tu)
名稱 | 圖(tu)片 | 型號 | 功能 | 應(ying)用 |
微機保護 裝置(zhi) |
| AM3SE-I | 具備三段(duan)式(shi)電流(liu)保(bao)護和反時(shi)限過流(liu)保(bao)護，測(ce)量(liang)三相電流(liu)、電壓、有(you)功(gong)/無功(gong)功(gong)率、電能、功(gong)率因數等等 | 10kV進線保護測控(kong) |
多功能電(dian)表(諧波(bo)檢(jian)測) |
| APM520 | 具有全電量(liang)測量(liang)，2-53次諧波(bo)畸(ji)變率、電壓合格率統計、分(fen)時電能統計，開(kai)關量輸(shu)入輸(shu)出(chu)，模擬量輸(shu)入輸(shu)出(chu)。 | 高低壓重要(yao)回路 諧波測量 |
多功能(neng)電表 |
| AMC72L-E4/KC | 具有常規電氣參數測量，2-53次諧波(bo)畸變率(lv)、電(dian)壓合(he)格率(lv)統(tong)計、分時電(dian)能統(tong)計，開關量輸(shu)(shu)入輸(shu)(shu)出，模擬量輸(shu)(shu)入輸(shu)(shu)出。 | 0.4kV進/饋線(xian)回路 |
電流表 |
| AMC72-AI3 | 三相電流表，數碼(ma)管顯示 | 0.4kV進線回路，就地顯(xian)示三相(xiang)電流 |
無功補(bu)償(chang)控制(zhi)器(qi) |
| ARC-28F/Z-USB-L | 具備28組電容(rong)器(qi)分補、共(gong)補等方式的自動投切控制，使(shi)功(gong)率因數達(da)到(dao)設定目標(biao)值(zhi)。 | 電容(rong)器(qi)補償柜 |
智能電容(rong)器 |
| AZC-SP1/450 | 智(zhi)能(neng)電容器，可選擇(ze)共補、分(fen)補方式，具(ju)備RJ45網絡通信線(xian)接口(kou)，可配(pei)合無功補(bu)償控制器實現無功補(bu)償。 | 0.4kV無功(gong)補償 |
無線測溫接收器 |
| ATC450-C | 通過無線接收無線測溫(wen)傳感(gan)器數據，并通過RS485接口(kou)上傳給智能網關。 | 無線測溫 |
無線(xian)測溫傳感(gan)器 |
| ATE400 | 監測高壓(ya)(ya)電纜頭處、低壓(ya)(ya)框架斷路器上樁(zhuang)(zhuang)頭、低壓(ya)(ya)塑殼斷路器下樁(zhuang)(zhuang)頭、低壓(ya)(ya)水平(ping)母排溫度。 | 無線測溫 |
開關量采集單元 |
| ARTU100 | 具備最多32路(lu)遙信(xin)信(xin)號采集(ji)，通過RS485通訊上傳(chuan)網關。 | 遙(yao)信采集(ji) |
智能網關(guan) |
| ANet-2E4SM | 邊緣(yuan)計算(suan)網關(guan)，嵌入式(shi)linux系統，網(wang)絡通訊(xun)方式(shi)具(ju)備Socket方式(shi)，支(zhi)持(chi)(chi)XML格(ge)式(shi)壓縮(suo)上傳，提供AES加密及MD5身份認(ren)證等安全需求(qiu)，支(zhi)持(chi)(chi)斷點續傳，支(zhi)持(chi)(chi)Modbus、ModbusTCP、DL/T645-1997、DL/T645-2007、101、103、104協議 | 電(dian)量(liang)、環(huan)境等數據采集(ji)、轉換和邏輯(ji)判斷 |
網(wang)關(guan)擴(kuo)展(zhan) 模塊(kuai) |
| ANet-M4G/M485 | 可以(yi)配合ANet-2E4SM智能網關擴展(zhan)4G無線通訊或RS485接口。 | 網關擴展模塊 |
溫濕(shi)度傳(chuan)感(gan)器 | / | / | 采(cai)集高壓(ya)室、變壓(ya)器室和(he)低(di)壓(ya)室環境(jing)溫濕度，并通過RS485通訊上傳網關。 | 環(huan)境參數 |
門(men)磁、水浸(jin)、煙霧、浪涌 | / | / | 通過開關量信號(hao)接入遙(yao)信采(cai)集單元 | 環境參數 |
由于蔚(yu)來(lai)已經建設了充換(huan)電站運維管(guan)理平臺，本(ben)項目(mu)箱變數據通過ANet-2E4SM智(zhi)能網關采集后，按照(zhao)蔚(yu)來(lai)運管平臺(tai)要(yao)求的數(shu)據格式上傳(chuan)平臺(tai)。智(zhi)能網關采用(yong)嵌入式系統，具備本(ben)地數(shu)據采集、邏(luo)輯判斷、協(xie)議轉換、斷點續傳(chuan)、數(shu)據加密、協(xie)議定制等功(gong)能，可以無縫對接上級平臺(tai)。
安科(ke)瑞Acrelcloud-1000電(dian)力(li)運(yun)維平臺也可(ke)以滿足箱變(bian)運(yun)維管理功能，平(ping)臺可同時接入數以千計的用戶變電站數據。平臺采集的數(shu)(shu)據(ju)包括變(bian)電所電氣(qi)參數(shu)(shu)和環境數(shu)(shu)據(ju)，包括電流電壓(ya)功率、開關狀態(tai)、變(bian)壓(ya)器溫(wen)度、環境溫(wen)濕度、浸水、煙霧、視頻、門禁等(deng)信息，有異常發生10S內通過短信和APP發出告警(jing)信號。平(ping)臺通(tong)過(guo)手機APP下發(fa)運維任務到(dao)人員手機上，并通過北斗定位跟蹤運維執行過(guo)程進行閉環，提高運(yun)維效率，及時發(fa)現缺陷并做消缺處理。
圖(tu)3.3-1 AcrelCloud-1000電力運(yun)維平臺界面
運維平臺通過4G網絡采集箱(xiang)變(bian)配電系(xi)統數(shu)據(ju)，包括電流電壓功(gong)率電能和(he)開(kai)關狀(zhuang)態等數(shu)據(ju)，掌(zhang)握箱(xiang)變(bian)實時和(he)歷(li)史(shi)數(shu)據(ju)。
基于尖(jian)峰(feng)平谷(gu)分時(shi)電度統計(ji)不同時(shi)段的電能消耗和用(yong)電成本，并形成日報(bao)(bao)、月報(bao)(bao)、年(nian)報(bao)(bao)表，通過同比環(huan)比分析比較(jiao)，便(bian)于用(yong)戶計(ji)算運營成本。
箱變電流(liu)、電壓(ya)、功率、開關狀態、變壓(ya)器(qi)負荷率和繞組(zu)溫(wen)度、電氣接(jie)點溫(wen)度、環境(jing)溫(wen)濕(shi)度、煙霧(wu)、浸水、視頻、門禁(jin)信(xin)息，發(fa)生異常情況會(hui)及時通過APP和(he)短信向(xiang)運維人員發出報警信息。
可幫(bang)助用戶制定巡檢(jian)計(ji)劃，記錄巡檢(jian)發現的缺陷，并派發消缺工單，查看(kan)巡檢(jian)軌跡(ji)定位和消缺搶修(xiu)進(jin)度(du)，反饋任務(wu)進(jin)度(du)等，閉(bi)環(huan)運維管(guan)理流程。
運維平臺自動(dong)生成用戶用電(dian)及(ji)運行診斷(duan)報(bao)告(gao)，對(dui)配電(dian)系統運行情況(kuang)提供周期性診斷(duan)報(bao)告(gao)，總結配電(dian)系統存在的問(wen)題，提出改進建議(yi)。
另外(wai)平臺(tai)還具備(bei)環境監測、視頻監控、電能(neng)質量(liang)(liang)分(fen)析、需(xu)量(liang)(liang)分(fen)析、設備(bei)臺(tai)賬等管(guan)理功(gong)能(neng)，幫助用(yong)戶更高(gao)效的(de)管(guan)理地理分(fen)散、數量(liang)(liang)眾(zhong)多的(de)箱變，提高(gao)供電可靠性(xing)和設備(bei)使用(yong)壽(shou)命，降(jiang)低運維成本和用(yong)電成本。
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