高速公路综合能效解决方案

创新、高效、团结、诚信

安科瑞电气股份有限公司

公司介绍 0

1

行业背景 0

2

解决方案 0

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目 录

CONTENTS

平台功能 0

4

典型硬件 0

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典型案例 0

6

➢ 公司成立于2003年，于2012上市（股票代码：300286） ，集研发、生产、销售及服务于一体，是一家为企业微电网提供能效管理和用

电安全解决方案的高科技股份制企业。

➢ 公司具备从云平台软件到终端元器件的产品生态体系，目前已有一万多套系统解决方案运行在全国各地，为用户高效和安全用能保驾护

航。

➢ 公司一直保持稳定增长，公司将秉着“创新、高效、团结、诚信”的理念，坚持稳健经营、持续创新，为用户提供更多更好的解决方案、

产品和服务，为社会可持续发展贡献力量。

企业微电网系统解决方案服务商

➢ 已获得证书的专利304项，其中发明专利22项、实用新型专利132项、外观设计专利150项，拥有软件著作权251项。

➢ 拥有先进的CNAS专业试验中心，可开展环境、电磁兼容、安全性、可靠性等多种试验。

➢ 与多家高校、机构开展前沿技术研究。

研发人员

400+

发明专利

20+

经费投入

10%+

公司员工

1200+

营业收入

10亿+

创新、高效、团结、诚信

02 高速公路供配电行业背景

高速公路供配电系统

行业背景

据交通运输部统计，2015-2019年，我国高速

公路建设投资额持续提升，2019年，全国高

速公路建设完成投资11504亿元，按照可比口

径，同比增长14.5%。2020年全国高速公路完

成13479亿元，增长17.2%。2020年，中国高

速公路里程16.44万公里，增加1.14万公里；

高速公路车道里程72.31万公里，增加5.36万

公里。国家高速公路里程11.30万公里，增加

0.44万公里。

数据来源：交通运输部

高速公路供配电系统

行业背景

目前全国仍有900多个县没有国道覆盖，有18个新增的城镇人口在20万以上的城市和29个地级行政中心未实现与

国家高速公路相连接。根据《规划》，普通国道将新建8000公里、升级改造10万公里，国家高速公路将新建2.5

万至3.3万公里。未来的高速公路网络重心将从东部沿海地区逐渐向中西部地区转移。

十四五发展规划：加快交通基础设置建设，提高路网服务功能，完善符合市场经济要求的交通运输体系。加强

交通安全保障和应急能力建设，建设资源节约、环境友好交通行业。建设绿色交通、建立适应交通发展的科技

创新体系，人力资源和行业管理体系。建立针对交通突发事件的快速反应、检测、判断、评价、抢修的成套机

制，提高交通的可靠性。

《国家公路网规划（2013年-2030年）》对国家高速公路网进行了扩容调整。

碳达峰碳中和：加快绿色交通基础设施建设。

特点：带状分布 痛点：供电可靠性要求高

供配电所数量多 供电范围大造成运维管理困难

距离长且位置分散 隧道内控制设备种类多，频次高

桥隧比高 长期处于山区或乡村存在高风险又缺乏专业人员

高速公路变电所包括隧道变电所、服务区变电所、收费站变电所、沿线箱式变电站、

互通枢纽等区域。

设计一套能有效降低工作人员劳动强度、提供工作效率、避免人为事故发生、有序保

证高速公路可靠运行的供配电系统远程控制及运维管理平台尤为重要。

隧道变电所 收费站变电所 服务区变电所

高速公路供配电系统

隧道变电所

柴油发电机备用电源

应急

照明

供电

重要

负荷

供电

市电电源

电源监控

市电电源

柴油发电机

UPS、EPS

开关柜

变压器

环境监测

气体、烟感

通风

视频

设备监控

风机

水泵

声光报警器

隧道照明

基本照明

加强照明

应急疏散照明

隧道变电所监控需求

收费站变电所

电操机构

监控设备

测控单元

ATS

市电电源

柴油发电机备用电源

收费站变电所需求

环境监测

烟感、温感

水浸、红外双鉴、气候

视频监控

网格高清摄像机

设备监控

风机

水泵

空调

声光报警器

电源监控

市电电源

柴油发电机

UPS

开关柜

变压器

服务区变电所

市电电源

柴油发电机备用电源

服务区变电所监控需求

电源监控

市电电源

柴油发电机

开关柜

变压器

设备监控

风机

水泵

空调

声光报警器

公共照明

广场照明

室内公共区域照明

应急疏散照明

充电桩

直流充电桩

高速公路综合能效解决方案主要参考标准

1) GB 50053-2013 《20KV及以下变电所设计规范》

2) GB 50054-2011《低压配电设计规范》

3) GB 50052-2009《供配电系统设计规范》

4) GB/T 51348-2019《民用建筑电气设计标准》

5）JGJ243-2011 《交通建筑电气设计规范》

6）GB/T 14285-2006《继电保护和安全自动装置技术规程》

7）GBT 14598.300-2008《微机变压器保护装置通用技术要求》

8）JB/T10736-2007《低压电动机保护器》

9）GB/T15576-2008《低压成套无功功率补偿装置》

10）GB/T 51313 - 2018《电动汽车分散充电设施工程技术标准》

11）CIE 88-2004《公路隧道和地下通道照明指南》

12）JTGD70/2-2014《公路隧道设计规范 第二册 交通工程与附属设施》

13）JTG/TD70/2-01-2014《公路隧道照明设计细则》

14）GB51309-2018《消防应急照明和疏散指示系统技术标准》

15）GB50116-2013《火灾自动报警系统设计规范》

16）GB 14287-2014《电气火灾监控系统》

17）GB25506-2010《消防控制室通用技术要求》

18）GB28184-2011《消防设备电源监控系统》

19）GB29364-2012 《防火门监控器》

20）DB63/T1721-2018《高速公路机电工程运维管理要求》

21）GB/T 14549-1993《电能质量公用电网谐波》

高速公路综合能效解决方案主要参考标准

JGJ243-2011《交通建筑电气设计规范》

高速公路综合能效解决方案主要参考标准

JTGD70/2-2014《公路隧道设计规范 第二册 交通工程与附属设施》

03 高速公路综合能效解决方案

高速公路电力监控

开关柜

微机

保护

接点

测温

充电桩系统

UPS 柴发

机组

低压

仪表

AcrelEMS-HIW高速公路综合能效解决方案

EPS 变压器

监测

弧光

保护

车流量

传感器

隧道智能照明调

光控制器

照度计

直流汽车

充电桩

智能照明系统 电能质量监测

与治理

电能

质量

监测

有源

滤波

无功

补偿

环境

监控

视频

公路隧道照明 服务区照明

ALIBUS

智能照明网关

驱动器 面板 传感器

运维管理

消防控制系统

电气火

灾监控

应急照明与

疏散

消防设

备电源

监控

高速公路综合能效解决方案

可靠 安全 节约 有序 高效

04 高速公路电力监控及综合能效管理系统

UPS EPS 开关柜 变压器

全路段监控

路段变电所、路段箱变、隧道变电

所、服务区变电所、收费站变电所

4.1 可靠供电

变压器监测

监测变压器电流、电压、有功/无功功

率、功率因数、负荷率、三相绕组温

度、三相不平衡等数据

10/0.4kV系统监控

10kV进线、馈线、母联、 PT回路；

0.4kV进线、出线、电容补偿、柴发、EPS、UPS

电能质量监测及治理

电压电流稳态监测、电压暂态监测、电压瞬变

无功补偿、谐波治理

事件报警处理

四级报警分级：预警/一般/重要/紧急

报警分析

UPS EPS 开关柜 变压器

电气火灾监测

监测配电系统回路的漏电电流和线缆温

度，实现对高速公路电气安全预警。

4.2 用能安全

消防应急照明和疏散指示

根据预先设置的应急预案快速启动疏散方案引导人

员疏散。系统接入消防应急照明指示系统数据，通

过平面图显示疏散指示灯具工作状态和异常情况。

消防设备电源监测

监测消防设备的工作电源是否正常，保障在

发生火灾时消防设备可以正常投入使用。

环境监控

气体、烟感、水浸、红外双鉴、视频、气候、视频监测

风机/空调/水泵控制、声光报警

UPS EPS 开关柜 变压器

能耗分析

高速公路能耗数据化、数据可视化、节能指标化

4.3 降低能耗

智能照明控制

隧道：敞开段、入口段、基本段、管廊与逃生通道

收费站：就地控制集中管理、照度控制、车辆运动检测

服务区：广场、景观、室内、消杀照明

UPS EPS 开关柜 变压器

设备管理

电子档案资料、设备状态监测、灵活分组分类、巡检条目

自定义、二维码绑定维护、设备老化分析报告

4.4 高效运维

运维派单

流程化运维巡检、自动发布任务、巡检节点跟踪、缺

陷处理跟进、报警联动消警、平台、APP通知

专家报告

月度报告、内容可在线编辑、定期邮箱发送、变电所环境监

控、数据分析与评估、整改建议参考

设备维护

在用户维护设备的质保期与安装时间后对设备是否超长时间运行与

过期运行进行检测，提醒用户及时查看或更换相应设备，并提示维

修或更换建议。

UPS EPS 开关柜 变压器

4.5 有序运营

120kW直流充电桩

多运营商管理、多种充电方式、告警信息推送、充电设施监控、运营分析统计、收益分摊、变压器监控

平台特点

基于HTML5页面开发，

浏览器访问

多客户端访问

手机APP访问

语音播报

报警订阅

矢量图

分类分级报警

报警联动工单

多种报警方式

集团化管理

跨平台部署（Windows、Linux及国产操作系统）

标题栏定义、首页定义、图形配置、远程维护

菜单管理，个性化定制

看板管理

秒级刷新

协议全面

设备全生命周期

菜单权限、功能权限、数

据权限，全面的权限管理

多语言

多主题

联动控制

视频联动

电气综合管理、集中监控、

统一运维

01 方便 02 灵活 06 全面

失电报警

数据加密(硬件

或软件加密)

用户密码管理

遥控密码管理

操作记录

03 安全 04 可靠

断点续传

数据压缩

失电报警

05 高效

05 高速公路典型硬件

产品方案-10kV变电所

设备类型 进线柜 计量柜 PT柜子 变压器出线柜 变压器出线柜

微机保护装置 AM6-L AM5-U1 AM6-D2 AM6-B

开关柜综合测控装置 ASD500-P12 ASD500-P12 ASD500-P3 ASD500-P12 ASD500-P12

网络电力仪表 APM520 APM520 APM520 APM520

电能质量在线监测装置 APView500

弧光保护装置 ARB5-M+ARB5-S ARB5-S ARB5-S ARB5-S ARB5-S

产品方案-0.4kV变电所

设备类型 出线柜 谐波治理 无功补偿 计量柜 进线柜

网络电力仪表 APM510*9 APM510 APM510 APM520

电气火灾监控探测器 ARCM200L-J16 ASD500-P12

无线测温装置 ARTM-P27-400 ARTM-P3-400 ARTM-P3-400 ARTM-P6-400

无功补偿装置 AnCos

有源滤波装置 AnSin

典型硬件

ANet系列边缘计算网关

高性能平台 高性能ARM 32位处理器；嵌入式Linux操作系统

128M以上内存；最大可扩展32G外部存储

稳定可靠 电磁兼容4级、硬件加密(国密算法SM1,SM4)、软件加密(AES)、宽温工作(-

40℃~70℃)、宽压工作(DC9~36V、AC/DC85~265V)

强处理能力 最大4万个数据点位处理能力；多平台数据上传

接口丰富 最大16个串口；以太网、Lora、Wifi、DI/DO/AI、4G

扩展方便 自定义总线扩展协议；按需扩展串口、DI/DO/AI、4G、硬件加密、GPS

协议丰富

设备侧：ModbusRtu、ModbusTCP、DL/T645-1997、DL/T645-2007、

CJT188-2004、IEC103/104、OPC UA、BACNET等；

平台侧：ModbusTCP（主、从）、104（主、从）、DGJ08-2068-2012上海建

筑能耗、DGJ32/TJ111-2010江苏建筑能耗、扬州、常州、杭州、广西河池等地

省市能耗、宁夏电力需求侧、安科瑞运维云、预付费云协议、华云104协议、

SNMP、MQTT协议、OPC UA、IEC 61850、Q/GDW 376.1等；

边缘计算 虚拟数据求和、数据二次计算（加减乘除）、逻辑控制（梯行图绘制）

断点续传、数据冻结、失电报警；多级报警设置、协议解析、规约转换

远程管理 远程配置、远程监视、远程升级

应用丰富 综合能源管理、电力需求侧、泛在电力物联网、新能源、自动化、物联网

AM系列微机保护测控装置

AM系列微机综合保护装置具有极强的数据处理、逻辑运算和信息存储能

力，可为35kV及以下电压等级的进线、馈线、变压器、高压电动机、高压电容器

等对象提供过负荷、低电压、过电压、热过载、非电量等保护功能。

装置具有完善的事故分析能力，包括SOE事件记录、故障录波记录等。方

便的根据现场变化调整保护设定值，使平台可远程监视和控制配电回路运行状态，

提高配电和用电可靠性。

电能质量在线监测装置

APView500电能质量在线监测装置遵循最新的电能质量国家标准，实时监

测电压偏差、频率偏差、三相电压不平衡、电压波动和闪变、谐波等电能质量，

记录各类电能质量事件，记录事件发生前后的波形，辅助用户分析电能质量发生

的原因，为后续的电能质量治理方案提供数据基础；

典型硬件

典型硬件

ASD系列开关柜综合测控装置

开关柜综合测控装置采用ASD500，它以一体化布局配套于开关柜，简

化了开关柜的面板设计，美化了面板布局。除具有液晶屏显示一次回路动态

模拟图、弹簧储能指示、高压带电显示及自检/闭锁、验电核相、3路自动温

湿度控制及显示（带强制加热）、加热回路故障告警、断电告警、二次回路

电压值显示、人体感应带电提示及柜内照明、语音防误提示、时间日期显示、

远方/就地操作、分合闸操作、手动/自动储能、远程通信等功能外，还具有

电力综合参数测量功能，测量参数为：三相电压、三相电流、功率因数、有

功功率计量、无功功率计量，使开关柜进一步智能化、网络化、数字化。另

外可以接入无线测温传感器数据，就地显示各电气接点温度。

电能质量治理装置

通过有源无功补偿（Ancos）快速平稳提高功率因数；

通过有源滤波(Ansin)对大型设备进行谐波治理，避免谐波影响电网和其它设备；

改善配电系统三相不平衡，减少中性线电流；

解决传统无功补偿柜在新能源应用中的不足；

典型硬件

ATE100螺栓式无线测温传感器

ARTM系列电气接点在线测温装置适用于高低压开关柜内电缆接头、

断路器触头、刀闸开关、高压电缆中间头、干式变压器、低压大电流等

设备的温度监测，防止在运行过程中因氧化、松动、灰尘等因素造成接

点接触电阻过大而发热成为安全隐患，提高设备安全保障，及时、持续、

准确反映设备运行状态，降低设备事故率。

ATE100磁吸式无线测温传感器

ATE100表带式无线测温传感器 ATE400 CT感应取电无线温度传感器 ARTM-Pn无线测温装置

典型硬件

ARTM系列电气接点在线测温装置

烟感、水浸、红外

双鉴、门禁等监测

风机、水泵、空调

等控制

典型硬件

变电所环境监测

ARCM电气火灾监控

针对低压用电环节各

回路中的剩余电流、温度

和故障电弧等进行实施监

测；

侧重点为低压用电环

节的安全性，当剩余电流

越限报警输出，以提醒维

护人员进行安全检查，防

止因漏电引起的火灾发生。

RS48 5

典型硬件

应急照明及疏散指示

集中电源集中控制

多种通讯方式组网

便捷的车道、行人疏散引导

点式状态监控

系统自检

故障报警

权限控制

典型硬件

隧道智能照明拓扑结构

A-Box数据采集终端采集户外照度计实时数据，按

预定策略自动调节入口段灯具亮度。

典型硬件

收费站与服务区智能照明拓扑结构

所有智能照明系统硬件通过ALIBUS总线与网关连接智能照

明主机实现完整的照明监控功能。同时将实时的回路状态

信息上报给EMS综合能效管理平台。

06 高速公路综合能效解决方案案例分享

典型案例 荔浦至玉林段高速公路配电工程

解决方案

本次针对荔浦至玉林高速公路配电工程项目中不同保护对象配置不同微机保护装

置，10kV进线柜配置AM5-F线路保护装置；10kV变压器出线柜配置AM5-T变压

器保护装置。本工程10kV配电工程共有16个隧道变电所，为实时监视整个配电室

的运行以及数据采集，该项目配置一套Acrel-2000Z电力监控系统，主要实现对

荔浦至玉林高速公路各个变电所的用电监控与管理。监控范围为变电所的微机保

护装置、电能表、变压器温控仪、EPS、UPS、无功补偿、发电机控制屏、油箱液

位仪、水泵运行状态和水位、风机软启动器和照明控制器。本系统由用户管理层、

网络通信层、现场设备层三部分组成，现场设置的电能表采用屏蔽双绞线连接至

各分区数据采集器，各分区数据采集器将数据分类处理后，通过网线连接至局域

网交换机上传至电力监控系统主机，实现电力设备集中监控功能。

工程图片

项目概况

荔玉高速公路是《广西高速公路网规划》“四纵六横三支线”布局中

“纵二”荔浦至铁山港高速公路的组成部分，也是国家高速公路网G59广西

境段重要组成部分。项目建成后，将成为桂林、梧州、玉林通往北海、湛江

等沿海城市最便捷的高速公路通道，对于加快区域一体化步伐、促进经济社

会发展具有重要意义。荔玉高速公路全长261.7公里，设计标准为双向四车

道，工程内容包括：桥梁198座，隧道14座，涵洞、通道1759道，互通式

立交20处，服务区5对。

客户需求

根据荔玉高速公路的特点，为满足运营管理的需求及隧道交通工程机电

设施对供配电的要求，本次供配电设备包括隧道变电所/箱式变电站电力监

控系统设计、隧道变电所/箱式变电站电气火灾监控系统设计。

典型案例 贺州至巴马高速公路都安至巴马段机电工程

客户需求

根据贺州至巴马高速公路的特点，为满足运营管理的需求，本次供配电设备

包括高速公路变电所/箱式变电站的10/0.4kV电力监控系统设计、电气接线无线测

温系统设计、电气火灾监控系统设计。

解决方案

本次针对都巴高速公路电力监控项目中不同保护对象配置不同微机保护装置，

10kV进线柜配置AM4线路保护装置；0.4kV配置AMC 72E4多功能仪表和Acrel2000Z电力监控系统一套，实现对高速公路各个变电所的用电监控与管理。监控

范围为变电所的微机保护装置、电能表、变压器温控仪、EPS、UPS、无功补偿、

发电机控制屏、油箱液位仪、风机软启动器和照明控制器。

工程图片

项目概况

广西贺州至巴马高速公路（都安至巴马段），起点位于河池市都安县澄

江乡东谢村G210国道附近，终点位于河池市巴马县县城以西巴马镇拉塘村

附近，与在建的河池至百色高速公路相接，主线全长119.400km。主线采

用双向四车道高速公路标准，设计速度为100km/h，路基宽度为26m。主

线共设置桥梁12439.1m/43座（其中：特大桥515m/1座，大桥

11356.1m/34座，中小桥568m/8座），涵洞5771.84m/116道，隧道

44060m/33座，互通式立交7处，分离式立交733.5m/7座，通道

5795.69m/134道，监控通信分中心1处，监控通信站2处，隧道管理站5处，

匝道收费站5处，养护工区4处，服务区2处，停车区2处，路政管理站1处。

典型案例 苏嘉杭董浜收费站机电工程

客户需求

为供配电系统提供配套的电力监控系统，实现对供配电系统的遥测、遥信、

遥控。同时在变电所内安装网络高清摄像机，对监控配电房内设备运行情况进行

监控，另外设置烟感、温感探测器、红外探头等安防设备，对无人配电房运行环

境进行监控，真正做到变电所无人值守，从而实现对沿线分散的供配电系统实施

远距离集中控制管理，提供供配电系统的可靠性、管理水平。

解决方案

本项目设1处无人值守变电所，在苏嘉杭高速公路常熟东收费站变电所值班室对本

项目无人值守变电所的电力监控系统进行远程日常监控、管理和维护。电力监控

设备通过数据总线及双绞线构成一个现场子系统，再通过光纤线路与值班室进行

数据传输。

工程图片

项目概况

苏嘉杭高速公路是江苏省、苏州市重点实施工程之一，北边连接苏通

长江公路大桥、沿江高速公路和常熟港南联浙江省乍嘉苏高速公路，途经

常熟董浜、古里、白茆、唐市沙家浜，相城区阳澄湖、湘城、太平、元和，

工业园区娄葑，吴中郭巷、良种场，吴江松陵、同里、八坼、黎里、平望、

盛泽等18个乡镇，江苏段全长100公里，双向四车道，其中苏州南枢纽往

南至沪渝高速公路为双向六车道，设计时速120公里/小时，是江苏省第

一条以“省市共建，以市为主，股份制建路”模式实施的高速公路项目。

典型案例

贵州玉石高速

项目概况：玉屏至石阡，全长88.6公里

项目需求：电力监控

监控方案：11座隧道（22个变电所）

7个收费站、3个服务区、1个停车区变电所

广西崇左至水口高速

项目概况：主线长94.1公里

项目需求：电力监控

监控方案：2座隧道，2处服务区，1处管理

分中心，3处匝道收费站，1处主线收费站

柳州至南宁高速公路

项目概况：全长200公里

项目需求：电力监控

监控方案：19座隧道（30个变电所）、8个

收费站/4个服务区/3个停车区、1个枢纽互通

广西阳溯至鹿寨高速

项目概况：主线全长86.9

项目需求：电力监控

监控方案：6座隧道/5处互通式立交/1处管

理分中心/1处隧道管理站/3处收费站/2处服务

区

成都云顶山隧道

项目概况：隧道全长7151米

项目需求：电力监控

监控方案：云顶山隧道变电所

电力监控改造

宜宾至昭通高速

项目概况：彝良至昭通段全长92.72km里

项目需求：电力监控

监控方案：隧道25座（特长隧道3座）

典型案例

贺州至巴马高速公路（都安至巴马段）

贵州玉石高速公路（石阡到玉屏）

柳南宁高速公路（柳州到南宁）

广西阳朔至鹿寨高速公路

苏嘉杭高速公路收费站升级改造（苏州地区）

宜宾至昭通高速公路彝良(海子)至昭通段

郑州至西峡高速公路尧山至栾川段

成都第二绕城高速公路西段大划收费站项目

玉林至荔浦高速公路机电工程

苏州苏嘉甬高速公路有限公司应急管理中心

沿江高速公路沙溪服务区改扩建工程勘察设计

南宁高速公路运营有限公司伊岭岩站项目

广西崇左至水口高速公路机电工程

洛三高速公路电力监控系统

松原至长春高速公路收费站

河南嵩栾高速公路隧道供电照明

海南省万宁至洋浦高速公路

淮息高速公路

和榆高速公路

九绵高速公路九寨沟10kV供电线路工程

济南至泰安高速公路工程

济南至泰安高速公路柳阜东收费站

江苏省高速公路联网营运管理中心

昆山高速公路

辽宁省高速公路

泉三高速公路

山东高速公路

上海域投高速公路收费站

陕西高速公路

泗县高速公路变电所改造项目

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