一. 機場供配電行業(yè)背景

自2012年以來，我國運輸規(guī)模出現(xiàn)了顯著增長，旅客運輸量：從2012年的3.19億人次上升至2019年的6.6億人次（注：為剔除口罩影響，此處采取疫情前2019年的數(shù)據(jù)，下同），實現(xiàn)翻倍；貨郵運輸量：從2012年的545萬噸，上升至2019年的753.14萬噸，增長38.19%；機場的起降架次：從2012年的660.3萬架次，增長至2019年的1166.05萬架次，增長76.59%。截至2021年末，我國共有在運營的機場248座。投資方面：基本建設(shè)和技術(shù)改造投資額從2012年的712.2億元上升到2021年的1222.47億元，增長71.65%。

數(shù)據(jù)來源：中國民用航空局2021年行業(yè)發(fā)展統(tǒng)計公報

2022年6月，局副局長董志毅在中共中央宣傳部“中國這十年"系列主題新聞發(fā)布會上透露，這十年來新建、遷建運輸機場共82個，新增航線3000余條，2019年（即疫情前）運輸?shù)目傊苻D(zhuǎn)量、旅客運輸量都超過了2012年的兩倍，貨郵運輸量為2012年的1.3倍，航班正常率較2012年提升了13.17個百分點，網(wǎng)絡(luò)覆蓋全國92%的地級行政單元、88%的人口、93%的經(jīng)濟總量。

印發(fā)《“十四五"通用航空發(fā)展專項規(guī)劃》（以下簡稱《規(guī)劃》），闡明發(fā)展思路，明確主要目標，確定重點任務(wù)，完善保障措施。該規(guī)劃提出，在2021-2025年間，我國民用航空運輸行業(yè)的發(fā)展整體分為兩大階段：2021-2022年的“恢復(fù)期和積蓄期"以及2023-2025年的“增長期和釋放期"。屆時我國民用機場規(guī)劃建成數(shù)量達到320座，但也僅是接近美國民用運輸機場的60%。為深入貫徹落實新發(fā)展理念，順應(yīng)新時代發(fā)展趨勢，全面推進強國建設(shè)，加快高質(zhì)量發(fā)展，提出《四型機場建設(shè)導(dǎo)則》用于指導(dǎo)國內(nèi)各機場開展四型機場建設(shè)。

二. 機場供配電系統(tǒng)

2.1機場供配電系統(tǒng)特點：

• 供配電所數(shù)量多

• 負荷大且重要等級高

• 占地面積大，可結(jié)合新能源發(fā)電

2.2 機場供配電系統(tǒng)痛點：

• 供電區(qū)域大、線路長、負荷種類復(fù)雜

• 各系統(tǒng)功能單一，使用維護復(fù)雜

• 集中監(jiān)控室內(nèi)數(shù)據(jù)實時性差

根據(jù) GB 50052—2009 《供配電系統(tǒng)設(shè)計規(guī) 范》第 3. 0. 2 條、第 3. 0. 3 條等相關(guān)條文的規(guī)定: “一級負荷應(yīng)由雙重電源供電"; “一級負荷中特 別重要的負荷除應(yīng)由雙重電源供電外，尚應(yīng)增設(shè) 應(yīng)急電源"。設(shè)計一套能有效降低工作人員勞動強度、提供工作效率、避免人為事故發(fā)生、有序保證機場可靠運行的供配電系統(tǒng)監(jiān)控及智慧能源運維管理平臺。

2.3 機場平面結(jié)構(gòu)示意圖

Ⅲ類及以上民用機場航站樓、集民用機場航站樓或鐵路及城市軌道交通車站等為一體的大型綜合交通樞紐站。

三. 中心變電站

3.1 中心變電站監(jiān)控需求

四. 航站樓變電所

4.1 航站樓變電所監(jiān)控需求

五. 地面運輸區(qū)變電所

5.1 地面運輸區(qū)變電所監(jiān)控需求

六. 機場智慧能源管理平臺解決方案

6.1 民機場智慧能源管理平臺解決方案主要參考標準

6.2. 機場智慧能源管理平臺結(jié)構(gòu)圖

6.3 機場智慧能源管理平臺特點

6.3.1可靠供電

• 全范圍監(jiān)控（變配電）

機場中心變電站、航站樓變電所、航管樓、變電所、地面交通區(qū)變電所；

• 10/0.4kV系統(tǒng)監(jiān)控

10kV進線、饋線、母聯(lián)、 PT回路；

0.4kV進線、出線、電容補償、柴發(fā)、EPS、UPS；

• 變壓器監(jiān)測

監(jiān)測變壓器電流、電壓、有功/無功功率、功率因數(shù)、負荷率、三相繞組溫度、三相不平衡等數(shù)據(jù)；

• 電能質(zhì)量監(jiān)測及治理

電壓電流穩(wěn)態(tài)監(jiān)測、電壓暫態(tài)監(jiān)測、電壓瞬變、無功補償、諧波治理；

• 事件報警處理

四級報警分級：預(yù)警/一般/重要/緊急/報警分析；

• 分布式光伏

光伏發(fā)電、低壓并網(wǎng)、自發(fā)自用；

6.3.2 用能安全

• 電氣火災(zāi)監(jiān)測

監(jiān)測配電系統(tǒng)回路的漏電電流和線纜溫度，實現(xiàn)對高速公路電氣安全預(yù)警。

• 環(huán)境監(jiān)控

氣體、煙感、水浸、紅外雙鑒、視頻、氣候、視頻監(jiān)測、風機/空調(diào)/水泵控制、聲光報警。

• 消防設(shè)備電源監(jiān)測

監(jiān)測消防設(shè)備的工作電源是否正常，保障在發(fā)生火災(zāi)時消防設(shè)備可以正常投入使用。

• 消防應(yīng)急照明和疏散指示

根據(jù)預(yù)先設(shè)置的應(yīng)急預(yù)案快速啟動疏散方案引導(dǎo)人員疏散。系統(tǒng)接入消防應(yīng)急照明指示系統(tǒng)數(shù)據(jù)，通過平面圖顯示疏散指示燈具工作狀態(tài)和異常情況。

6.3.3 降低能耗

• 智能照明控制

航站樓：站前廣場、站內(nèi)服務(wù)區(qū)、管廊與逃生通道

停車區(qū)：就地控制集中管理、照度控制

• 能耗分析

民機場能耗數(shù)據(jù)化、數(shù)據(jù)可視化、節(jié)能指標化、分類分項、分區(qū)域分析管理。

6.3.4 高效運維

• 設(shè)備管理

電子檔案資料、設(shè)備狀態(tài)監(jiān)測、靈活分組分類、巡檢條目自定義、二維碼綁定維護、設(shè)備老化分析報告；

• 設(shè)備維護

在用戶維護設(shè)備的質(zhì)保期與安裝時間后對設(shè)備是否超長時間運行與過期運行進行檢測，提醒用戶及時查看或更換相應(yīng)設(shè)備，并提示維修或更換建議。

• 運維派單

流程化運維巡檢、自動發(fā)布任務(wù)、巡檢節(jié)點跟蹤、缺陷處理跟進、報警聯(lián)動消警、平臺、APP通知；

• 專家報告

月度報告、內(nèi)容可在線編輯、定期郵箱發(fā)送、變電所環(huán)境監(jiān)控、數(shù)據(jù)分析與評估、整改建議參考；

6.3.5 有序運營

• 交/直流充電樁

多運營商管理、多種充電方式、告警信息推送、充電設(shè)施監(jiān)控、運營分析統(tǒng)計、收益分攤、變壓器監(jiān)控。

• 預(yù)付費管理

電費、水費預(yù)付費管理微信、支付寶支付、惡性負載識別、財務(wù)報表。

6.3.6 平臺解決方案的優(yōu)勢

方便：基于HTML5頁面開發(fā)，瀏覽器訪問，多客戶端訪問，手機APP訪問，語音播報，報警訂閱，矢量圖，分類分級報警，報警聯(lián)動工單，多種報警方式，集團化管理。

全面：協(xié)議全面，設(shè)備全生命周期，菜單權(quán)限、功能權(quán)限、數(shù)據(jù)權(quán)限，全面的權(quán)限管理，多語言

多主題，聯(lián)動控制，視頻聯(lián)動，電氣綜合管理、集中監(jiān)控、統(tǒng)一運維。

靈活：跨平臺部署（Windows、Linux及國產(chǎn)操作系統(tǒng)），標題欄定義、首頁定義、圖形配置、遠程維護，菜單管理，個性化定制。

安全：失電報警，數(shù)據(jù)加密(硬件或軟件加密)，，用戶密碼管理，遙控密碼管理，操作記錄。

高效：看板管理，秒級刷新。

可靠：斷點續(xù)傳，數(shù)據(jù)壓縮，失電報警。

七. 案例分享

7.1 典型案例-白山長白山機場

項目概況：

白山長白山機場位于中國吉林省白山市撫松縣松江河鎮(zhèn)長白山保護開發(fā)區(qū)池西區(qū)，西北距撫松縣縣城15.5千米，東距長白山天池37千米，西距白山市中心99千米，為4D級森林旅游支線機場。2008年8月3日，白山長白山機場建成通航；2018年4月，白山長白山機場二期改擴建工程開工。本項目為長白山機場的二期擴建改造工程，包括機場中心變電站擴建、變配電工藝、場內(nèi)供電、航站區(qū)停車場及道路照明等內(nèi)容。

用戶需求：

中心變電站新設(shè)32臺10kV高壓開關(guān)柜（現(xiàn)有高壓開關(guān)柜搬遷至車庫變電所），更換高壓柜直流操作電源，高壓系統(tǒng)運行方式為：高壓側(cè)為單母線分段，母聯(lián)開關(guān)手動操作。兩路高壓市電進線開關(guān)與一路母聯(lián)開關(guān)之間設(shè)電氣聯(lián)鎖，同時只有兩個開關(guān)處于合閘位置。低壓側(cè)為單母線分段，母聯(lián)開關(guān)自動投切。中心變電站現(xiàn)有一套供電系統(tǒng)，改造為包括機場飛行區(qū)助航燈光、航管樓、供水站、消防站等負荷供電，總負荷容量為825kW。擬利舊兩臺1000kVA干式變壓器，對部分低壓配電柜回路負荷調(diào)整，低壓配電柜利舊3面、更換開關(guān)4面、新增3面。

本供電系統(tǒng)中，油機供電的負荷容量增加至530kW，擬將現(xiàn)有一臺240kW油機更換為600kW油機。系統(tǒng)運行方式不變，即兩臺變壓器同時運行且互為備用，當市電失電后油機自動投入，要求油機從市電斷電開始、到油機恢復(fù)對末端設(shè)備供電的時間不大于15s，油機為自投不自復(fù)。增加一套供電系統(tǒng)，為機場航站區(qū)其他負荷供電，總負荷容量為648kW。10kV新設(shè)兩臺800kVA干式變壓器、9面低壓配電柜。系統(tǒng)運行方式為：兩臺變壓器同時運行，單母線分段。當其中一臺變壓器因故退出后，母聯(lián)開關(guān)合閘，由另一臺變壓器帶全部負荷。

解決方案：

為滿足智能配電監(jiān)控的要求，本次中心變電站新建要求在高壓柜裝設(shè)微機保護裝置和弧光保護裝置，其中微機保護要求如下：進線柜設(shè)三段過流及速斷保護，變壓器柜設(shè)帶時限的過電流保護、電流速斷保護、變壓器溫度保護等；弧光保護要求在每面高壓柜母線室裝設(shè)弧光探頭，由弧光保護擴展單元采集弧光探頭數(shù)據(jù)至弧光保護主控單元。本次變電所建設(shè)還要求每面高壓柜需裝設(shè)智能操控裝置，帶電氣接點無線測溫功能，監(jiān)測斷路器上觸頭、斷路器下觸頭、母排與電纜出線搭接頭等接點處的溫度；為了能提高機場配電的供電質(zhì)量，在10kV總進線柜裝設(shè)電能質(zhì)量監(jiān)測裝置，實時監(jiān)測供電電壓的穩(wěn)態(tài)數(shù)據(jù)和暫態(tài)數(shù)據(jù)。針對電氣火災(zāi)安全問題配置Acrel-6000/B3型電氣火災(zāi)監(jiān)控系統(tǒng)，通過485總線與多臺電氣火災(zāi)監(jiān)控探測器（監(jiān)測漏電、溫度信號）相連，構(gòu)成集散式電氣火災(zāi)監(jiān)控系統(tǒng)，實現(xiàn)電氣線路在線實時監(jiān)控功能。針對此次項目擴建范圍的用電、水、氣等能耗指標進行監(jiān)測、管理、查詢，在AcrelCloud-5000建筑能耗系統(tǒng)上實現(xiàn)能源管理、分類能耗、分項統(tǒng)計、對比分析。

7.2 典型案例 - 杭州蕭山國際機場 配電工程

項目概況：

本項目為杭州蕭山國際機場三期項目，本工程系統(tǒng)包含6個變電站分別為航站樓、南長廊、指廊連廊、交通中心、能源中心和旅客過夜房。航站樓包含C1～C6配電室,共計301面低壓柜，80面UPS柜，低壓側(cè)為兩進線一母聯(lián)運行方式。南長廊包含S1～S2配電室，共計36面低壓柜，9面UPS柜，低壓側(cè)大多為兩進線一母聯(lián)運行方式。指廊連廊包含N1～N4配電室，共計191面低壓柜，24面UPS柜，低壓側(cè)大多為兩進線一母聯(lián)運行方式。交通中心包含N1～N3 OC～OD S1～S3配電室，共計282面低壓柜，低壓側(cè)大多為兩進線一母聯(lián)運行方式。能源中心共計62面低壓柜，低壓側(cè)大多為兩進線一母聯(lián)運行方式。旅客過夜房包含A樓、B樓配電室，共計117面低壓柜，低壓側(cè)大多為兩進線一母聯(lián)運行方式。

客戶需求：

根據(jù)蕭山國際機場的特點，為滿足運營管理的需求，提高機電設(shè)施對供配電的安全可靠，本次所有變電站的所有低壓配電柜均配置有無線測溫，且都配有柜面顯示裝置。

解決方案：

本次針對本杭州蕭山國際機場三期擴建工程項目使用無線無源測溫傳感器共計12366只，無線測溫收發(fā)器共計471只，電源模塊共計471只，觸摸屏共計471只。

7.3典型案例 - 青島膠東國際機場

項目概況：

青島膠東國際機場建成后將成為區(qū)域性樞紐機場、面向日韓的門戶機場。青島新機場空管工程是青島新機場建設(shè)的工程之一，項目總投資9.56億元人民幣，總建筑面積2.35萬平方米，包括92.2米塔臺一座、管制大廳及機房、管制業(yè)務(wù)樓、氣象通信樓、運行保障樓、后勤保障用房等業(yè)務(wù)用房21846平方米；建設(shè)1套二次雷達、1套場面監(jiān)視系統(tǒng)、3套全向信標臺，搬遷1套二次雷達，并相應(yīng)配置其他航管、通信、導(dǎo)航、監(jiān)視、氣象等設(shè)施設(shè)備。

用戶需求：

機場設(shè)有業(yè)務(wù)區(qū)、塔臺、氣象雷達站、氣象觀測場等區(qū)域設(shè)施，其面積大，分布廣，負荷密集，供電容量大，如無自動化系統(tǒng)，則無法對機場各類供電設(shè)備的運行狀態(tài)和用電負荷的變化情況進行集中、自動和實時的監(jiān)控；機場能源管理應(yīng)針對于重要用能單元、用能設(shè)備進行能源的系統(tǒng)化、精細化管理，發(fā)現(xiàn)能源消耗的異常，通過策略分析，找出解決方法，對于實施的節(jié)能技改可效果跟蹤、效果對比、效果驗證，并通過不斷優(yōu)化策略，找出適合的用能模式，避免出現(xiàn)無目標、無法驗證的節(jié)能技改。

解決方案：

本次針對青島膠東國際機場融合Acrel-2000電力監(jiān)控系統(tǒng)及Acrel-5000能耗監(jiān)測系統(tǒng)于一體，采用分層分布式結(jié)構(gòu)進行設(shè)計，實現(xiàn)全站變電所內(nèi)變壓器、進線柜、出線柜、電容柜等各種配變電設(shè)備及變電所環(huán)境/視頻等進行參數(shù)監(jiān)測。實現(xiàn)空管工程供配電系統(tǒng)集中監(jiān)管，運行異常情況及時告警，減少空管工程供配電故障風險。同時完成區(qū)域能耗監(jiān)測系統(tǒng)能源監(jiān)測指標體系的建設(shè)，并適度考慮未來建設(shè)的管控需要。實現(xiàn)對項目用電總量管理，定額指標、各用能部門能源管理指標等指標體系的編制、查詢、展示。

7.4 典型案例 - 北京大興國際機場

項目概況：

北京大興國際機場 ，是建設(shè)在北京市大興區(qū)與河北省廊坊市廣陽區(qū)之間的超大型國際航空綜合交通樞紐。2040年按照客流吞吐量1億人次，飛機起降量80萬架次的規(guī)模建設(shè)七條跑道和約140萬平方米的航站樓，機場預(yù)留控制用地按照終端(2050年)旅客吞吐量1.3億人次，飛機起降量103萬架次，九條跑道的規(guī)模預(yù)留。

用戶需求：

機場動力能源來源共計31個變電站，其中航站樓高壓變電站分為三個部分，開閉站，指廊，核心區(qū)：開閉站包括KB1,KB2,KB3,KB4,KB5共計116面高壓柜；指廊包括T1A,T1B,T2A,T2B,等共計40面高壓柜；核心區(qū)包括T1C,T1D,T1E,T2C等共計80面高壓柜。航站樓二期配電及停車場配電部分共計約340面高壓柜、后勤配電部分共計約90面高壓柜。

解決方案：

本項目每面高壓柜安裝一臺ASD320智能操控裝置，裝置具有一次回路模擬圖及開關(guān)狀態(tài)指示，高壓帶電顯示及核相，自動溫濕度控制，電氣節(jié)點無線測溫，人體感應(yīng)自動照明，語音提示及RS485通訊接口，每臺裝置配有9點溫度傳感器對高壓開關(guān)柜母排、觸頭、電纜頭進行合理的溫度監(jiān)測，并且把溫度數(shù)據(jù)上傳到機場電氣運維平臺。

7.5 其他案例

成都天府國際機場(樓宇、倉庫、宿舍)大慶薩爾圖機場

北京大興國際機場

上海虹橋機場(業(yè)務(wù)用房、西區(qū)配套)

上海浦東機場(三期擴建工程旅客過夜用房)

廣州白云國際機場(航務(wù)樓)

河南安陽民用機場

貴州龍洞堡機場(三期35KV變電站及二期改造)

杭州蕭山國際機場

成都雙流國際機場(運輸及裝卸設(shè)備動力改造)

廣西北海機場

甘肅慶陽機場(中心變電站)

山東菏澤牡丹機場

濟南遙墻國際機場

雞西興凱湖機場

金三角博膠國際機場項目

合肥新橋國際機場(航空大廈)

濟寧機場(遷建項目)

柬埔寨七星海機場項目

湖北鄂州民用機場工程

雞西機場(擴建工程)

吉林省長白山機場(中心變電站)

連云港花果山機場

晉江機場(中心配電室技改)

荊州民用機場

烏魯木齊地窩堡國際機場

西安咸陽機場

武漢天河機場

鄭州新鄭國際機場

山東菏澤民用機場