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2023年12月23日蔚來宣布了一(yi)項重(zhong)要(yao)的(de)(de)計劃(hua)，表示蔚來將(jiang)在2024年新(xin)建(jian)1000座(zuo)換(huan)電(dian)站(zhan)(zhan)，這將(jiang)使蔚來的(de)(de)換(huan)電(dian)站(zhan)(zhan)總數(shu)達(da)到3310+座(zuo)，2025年蔚來將(jiang)建(jian)成全面覆蓋“九縱九橫(heng)城市群"的(de)(de)高速(su)換(huan)電(dian)網絡，并且(qie)全球換(huan)電(dian)站(zhan)(zhan)數(shu)量將(jiang)超過4000座(zuo)。此(ci)外，蔚來還計劃(hua)在2024年新(xin)增(zeng)20000根充(chong)電(dian)樁(zhuang)，使充(chong)電(dian)樁(zhuang)總數(shu)達(da)到41000+根。這一(yi)戰略規劃(hua)的(de)(de)主要(yao)目(mu)標是(shi)為車主提供更(geng)加(jia)便捷(jie)的(de)(de)充(chong)電(dian)和換(huan)電(dian)服務，與傳統的(de)(de)充(chong)電(dian)樁(zhuang)相比，蔚來換(huan)電(dian)站(zhan)(zhan)能(neng)(neng)夠在短時間內完成電(dian)池充(chong)電(dian)和更(geng)換(huan)，提供更(geng)快(kuai)捷(jie)、更(geng)高效的(de)(de)充(chong)能(neng)(neng)解決方案(an)，這也成為了吸引新(xin)能(neng)(neng)源汽(qi)車消(xiao)費者的(de)(de)一(yi)大亮(liang)點。
蔚來(lai)自建充換(huan)電(dian)站的計劃(hua)堪比當(dang)年京(jing)東自建物(wu)流，盡管當(dang)年很多人(ren)不看好，但是(shi)現在(zai)的京(jing)東物(wu)流現在(zai)已經成為(wei)京(jing)東電(dian)商生態的重(zhong)要(yao)競爭力之一。而重(zhong)視用戶體驗的蔚來(lai)為(wei)用戶建立起完善的充換(huan)電(dian)網絡，不僅可(ke)以更好的服務于(yu)用戶，而且數以千計的充換(huan)電(dian)站構建的虛擬電(dian)廠(chang)未來(lai)也(ye)可(ke)能是(shi)中國能源市場(chang)的重(zhong)要(yao)參與者和獲益(yi)者。
盡管(guan)布局充換(huan)電站(zhan)對蔚來(lai)的意義非常重大(da)，但是同(tong)時(shi)也耗資龐大(da)。根據蔚來(lai)2023年(nian)全年(nian)財報數據來(lai)看，依舊處于虧損階段，而(er)(er)相比其他(ta)造(zao)車(che)新勢力，蔚來(lai)為提(ti)高用戶(hu)體驗(yan)而(er)(er)花了更多的(de)錢來(lai)布局充(chong)換(huan)電(dian)站(zhan)。充(chong)換(huan)電(dian)站(zhan)屬于重(zhong)資產(chan)，建造(zao)和運(yun)(yun)營(ying)前期(qi)都需要投入大量資金，通(tong)過數字化平(ping)臺(tai)來(lai)運(yun)(yun)維管理(li)顯(xian)然可(ke)以在提(ti)升用戶(hu)體驗(yan)的(de)同時大幅降低充(chong)換(huan)電(dian)站(zhan)的(de)運(yun)(yun)營(ying)成本(ben)。
圖1-1 蔚來充換(huan)電站NIO House
充(chong)換電(dian)(dian)站變(bian)配(pei)電(dian)(dian)系統通常(chang)采(cai)用箱式變(bian)電(dian)(dian)站，由高壓室、變(bian)壓器室和低壓室三個獨立小室組成(cheng)，用電(dian)(dian)容量一般(ban)在630kVA~1250kVA之間(jian)，根據充換(huan)電(dian)站的規(gui)模(mo)而定，如圖2-1所示。
圖(tu)2-1 充換電站箱變典(dian)型一次圖
圖2-2 充換電(dian)站(zhan)箱式變電(dian)站(zhan)
蔚來對(dui)充換電站箱(xiang)變智(zhi)能(neng)化做了標(biao)準(zhun)化要求，對(dui)箱(xiang)式變電站電氣(qi)參數、接(jie)點(dian)溫度、變壓器室和高低壓室內(nei)環境參數監測要求見(jian)表2-1。
序號(hao) | 功能(neng) | 位置 | 檢測(ce)模塊(kuai) | 驅(qu)動模塊 |
1 | 環(huan)境(jing)溫濕度 | 高壓(ya)室、變(bian)壓器室、低壓室 | 溫濕度檢(jian)測模塊 | 加(jia)熱器/風機 |
2 | 接點溫度 | 變壓器本體(ti)(ti)、高壓(ya)電(dian)纜頭處（高壓(ya)柜連接處）、低壓框架斷路(lu)器上樁(zhuang)頭、低壓塑(su)殼斷路(lu)器下樁頭、低壓水平(ping)母排(pai) | 無線測(ce)溫 | 風機/報警/跳閘 |
3 | 電(dian)壓檢測 | 進線高壓(ya)柜輸入端或出線高壓柜輸出端、低壓次總(zong)柜(ju)總(zong)開下端 | 繼保或多功能電(dian)表 | |
4 | 電流(liu)檢測 | 進(jin)線高(gao)壓柜輸出端或出線(xian)高壓柜輸(shu)出端、低壓次總開關上端、低壓出線塑殼上(shang)端、出(chu)線高壓柜輸出(chu)端、低壓(ya)PE排 | 繼保、多功能電表(biao) | |
5 | 電能(neng)計量/功率因數 | 進線高壓柜輸入端或出(chu)線高壓柜輸出(chu)端、低壓次總開關上端、低壓(ya)出線(xian)塑殼上端 | 多功能電(dian)表(biao) | |
6 | 諧波檢測 | 出(chu)線高壓(ya)柜輸出(chu)端 | 諧(xie)波檢測裝置 | |
7 | 門禁檢測 | 高(gao)壓室外(wai)門、低(di)壓室外(wai)門、變壓器室外門、變壓(ya)器室(shi)內門 | 行程開關(guan) | 報(bao)警 |
8 | 煙霧檢測 | 高壓室、變壓器室、低(di)壓室(shi) | 煙(yan)霧傳感器 | |
9 | 水浸檢測 | 變壓器室箱變下(xia)部 | 水浸傳感器 | |
10 | 浪(lang)涌狀態(tai)檢(jian)測(ce)/保護熔斷(duan)器檢測 | 低壓(ya)次總柜(ju) | 帶通(tong)訊浪(lang)涌 | |
11 | 高壓斷(duan)路器狀態檢測 | 高(gao)壓斷路(lu)器、高壓接地(di)刀(dao)、高壓(ya)負荷開關、高壓主熔(rong)斷器、低壓框架(jia)斷路器、低壓塑(su)殼、風機開(kai)關 | 輔助(zhu)觸點 | |
12 | 遠程補償(chang)控(kong)制/監測(ce) | 低壓(ya)電容柜 | 無功補償(chang)器(qi) |
表2-1 箱式變電站(zhan)數字化監測(ce)要求(qiu)
根據需求現(xian)場(chang)箱(xiang)式變(bian)電站配(pei)置(zhi)安科瑞微機保護(hu)裝(zhuang)置(zhi)、諧波(bo)檢(jian)測裝(zhuang)置(zhi)、多(duo)功能儀表、無線(xian)測溫傳感器、無功補償控制器和智能電容補償裝(zhuang)置(zhi)等，通過(guo)RS485總線接入(ru)設置在智(zhi)慧測控柜內(nei)的智(zhi)能網關ANet-2E4SM，最后(hou)通過4G上傳至蔚來充換電站(zhan)運維(wei)管理平臺，設備配(pei)置圖見(jian)圖(tu)3.1-1，現場(chang)設(she)備組(zu)網結構圖(tu)建圖(tu)3.1-2。
圖3.1-1 充換電(dian)站(zhan)箱式變電(dian)站(zhan)智能(neng)裝置配(pei)置
圖3.1-2 現場設備組網結構圖(tu)
名稱(cheng) | 圖片 | 型號 | 功能(neng) | 應(ying)用 |
微(wei)機保護 裝置(zhi) |
| AM3SE-I | 具(ju)備三段式電(dian)流保護和反時(shi)限過(guo)流保護，測量三相(xiang)電(dian)流、電(dian)壓、有功/無功(gong)功(gong)率(lv)(lv)、電能、功(gong)率(lv)(lv)因數等等 | 10kV進線保護測控 |
多功能電表(諧波檢測) |
| APM520 | 具(ju)有全電量(liang)測量(liang)，2-53次諧波(bo)畸變率、電壓合格(ge)率統計、分時電能統計，開關量(liang)輸(shu)入輸(shu)出，模擬量(liang)輸(shu)入輸(shu)出。 | 高低壓重要(yao)回路 諧波(bo)測量 |
多功能電表 |
| AMC72L-E4/KC | 具有常規電(dian)氣參數測量，2-53次諧(xie)波畸變率、電壓合格率統計、分時電能(neng)統計，開關量輸入(ru)輸出，模擬量輸入(ru)輸出。 | 0.4kV進/饋(kui)線(xian)回路 |
電流表 |
| AMC72-AI3 | 三相電流(liu)表，數碼(ma)管(guan)顯示 | 0.4kV進線回路，就地顯示三相電(dian)流(liu) |
無功補償控制(zhi)器 |
| ARC-28F/Z-USB-L | 具備28組電容(rong)器分補(bu)、共補(bu)等(deng)方式的自動投切控制(zhi)，使功率因(yin)數達到設定目標值。 | 電容(rong)器補償柜 |
智能電容器 |
| AZC-SP1/450 | 智能(neng)電容器，可選(xuan)擇共補、分(fen)補方式(shi)，具備RJ45網絡通信線接口，可配合(he)無(wu)功補償(chang)控制器實現無(wu)功補償(chang)。 | 0.4kV無(wu)功補償 |
無線(xian)測溫(wen)接(jie)收器 |
| ATC450-C | 通(tong)過無線(xian)接(jie)收無線(xian)測(ce)溫傳感器數(shu)據，并通(tong)過RS485接口上傳給智能(neng)網關(guan)。 | 無線測溫 |
無線測溫(wen)傳感器 |
| ATE400 | 監(jian)測高壓(ya)(ya)電(dian)纜(lan)頭處、低(di)(di)壓(ya)(ya)框架斷路器(qi)上樁(zhuang)(zhuang)頭、低(di)(di)壓(ya)(ya)塑殼斷路器(qi)下樁(zhuang)(zhuang)頭、低(di)(di)壓(ya)(ya)水(shui)平母排溫度。 | 無線測溫 |
開關(guan)量采集單元 |
| ARTU100 | 具備最多(duo)32路遙(yao)信信號(hao)采集，通(tong)過RS485通(tong)訊(xun)上傳網(wang)關。 | 遙信(xin)采集 |
智(zhi)能網關 |
| ANet-2E4SM | 邊緣計算網關，嵌入式(shi)linux系統(tong)，網絡通訊方(fang)式(shi)具備(bei)Socket方(fang)式(shi)，支(zhi)(zhi)持(chi)XML格(ge)式(shi)壓(ya)縮上(shang)傳，提供AES加(jia)密(mi)及MD5身(shen)份認(ren)證等安全需求，支(zhi)(zhi)持(chi)斷(duan)點續傳，支(zhi)(zhi)持(chi)Modbus、ModbusTCP、DL/T645-1997、DL/T645-2007、101、103、104協議 | 電量、環境等數(shu)據采(cai)集、轉換和邏輯判斷 |
網關擴展 模塊(kuai) |
| ANet-M4G/M485 | 可以(yi)配合(he)ANet-2E4SM智能網關(guan)擴展(zhan)4G無(wu)線(xian)通訊(xun)或RS485接口(kou)。 | 網關擴(kuo)展(zhan)模(mo)塊 |
溫濕度(du)傳感器 | / | / | 采集高壓室、變壓器(qi)室和(he)低壓室環境溫濕(shi)度(du)，并通過RS485通訊(xun)上傳(chuan)網關。 | 環境參數 |
門磁、水(shui)浸(jin)、煙(yan)霧(wu)、浪涌 | / | / | 通過開關(guan)量信號接(jie)入遙信采(cai)集單元 | 環境參數 |
由于蔚來已(yi)經(jing)建設(she)了充換電(dian)站(zhan)運(yun)維管(guan)理平臺，本項目箱變數(shu)據通過(guo)ANet-2E4SM智能網(wang)關采(cai)集后，按(an)照蔚來運管(guan)平臺要求的數(shu)(shu)據(ju)格式上傳平臺。智能網(wang)關采(cai)用(yong)嵌入式系統，具備本地數(shu)(shu)據(ju)采(cai)集、邏輯判(pan)斷、協議轉換(huan)、斷點(dian)續傳、數(shu)(shu)據(ju)加密、協議定(ding)制等(deng)功能，可(ke)以無(wu)縫(feng)對接(jie)上級平臺。
安(an)科瑞Acrelcloud-1000電力運維平(ping)臺也可以滿足箱(xiang)變運維管(guan)理功(gong)能，平臺(tai)可同時接入數(shu)以千計的用戶變電站數(shu)據。平臺采集的(de)數據包括變(bian)電所電氣參數和環(huan)(huan)境(jing)數據，包括電流電壓功率、開關狀態、變(bian)壓器溫(wen)度(du)、環(huan)(huan)境(jing)溫(wen)濕度(du)、浸(jin)水、煙霧、視頻、門禁(jin)等信息，有異常發生10S內(nei)通過短信和(he)APP發(fa)出告警信號。平臺通過手機APP下發運(yun)維任(ren)務到人員(yuan)手機上，并通過北斗定位跟蹤運維(wei)執行過程進行閉環，提高運(yun)維(wei)效率，及時發(fa)現缺陷并做消缺處(chu)理。
圖3.3-1 AcrelCloud-1000電力運維平臺(tai)界面
運維平臺(tai)通(tong)過4G網(wang)絡采集箱變配電(dian)系統數據(ju)，包括(kuo)電(dian)流電(dian)壓功(gong)率電(dian)能和(he)開關狀態等數據(ju)，掌握箱變實時和(he)歷史數據(ju)。
基于尖峰平(ping)谷分時(shi)電度統計不同時(shi)段的電能(neng)消耗(hao)和用電成本(ben)，并形成日(ri)報、月報、年報表(biao)，通過同比(bi)環比(bi)分析比(bi)較，便于用戶計算運營成本(ben)。
箱變電(dian)流、電(dian)壓(ya)、功率、開關狀態、變壓(ya)器負荷(he)率和繞組(zu)溫(wen)度、電(dian)氣接點溫(wen)度、環境溫(wen)濕度、煙霧(wu)、浸水(shui)、視頻、門禁信息(xi)，發生(sheng)異(yi)常(chang)情況(kuang)會及(ji)時通過APP和短信(xin)向運(yun)維人員發(fa)出報警信(xin)息。
可幫助用戶制定巡(xun)檢計(ji)劃，記錄巡(xun)檢發現的缺陷，并派發消(xiao)缺工單，查看巡(xun)檢軌跡定位和(he)消(xiao)缺搶修進度(du)，反饋(kui)任(ren)務進度(du)等，閉環運維管(guan)理流(liu)程(cheng)。
運維平(ping)臺自動生成用(yong)戶用(yong)電(dian)及運行診斷報(bao)告，對配(pei)電(dian)系(xi)統運行情況提(ti)供(gong)周(zhou)期性診斷報(bao)告，總結配(pei)電(dian)系(xi)統存在(zai)的問題，提(ti)出改進建議(yi)。
另外(wai)平臺還(huan)具備(bei)(bei)環境(jing)監測、視(shi)頻監控、電(dian)(dian)能(neng)質(zhi)量(liang)分析、需量(liang)分析、設(she)備(bei)(bei)臺賬等管理功能(neng)，幫(bang)助用戶更高(gao)效的(de)管理地理分散、數量(liang)眾多的(de)箱變，提高(gao)供電(dian)(dian)可靠性和設(she)備(bei)(bei)使用壽命，降低(di)運維成(cheng)(cheng)本(ben)和用電(dian)(dian)成(cheng)(cheng)本(ben)。
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