尹雪松

【摘 要】電力智能監(jiān)控系統(tǒng)是一種智能化、網(wǎng)絡(luò)化、單元化、組態(tài)化的系統(tǒng)，以微機繼電保護裝置、智能配電儀表、智能電力監(jiān)控裝置、計算機及通信網(wǎng)絡(luò)、電力監(jiān)控系統(tǒng)軟件為基礎(chǔ)，把供配電系統(tǒng)的運行設(shè)備和運行狀況置于毫秒級連續(xù)精確的監(jiān)視保護中，提供變、配電系統(tǒng)詳盡的數(shù)據(jù)采集、運行監(jiān)視、事故預警、事故記錄和分析、電能質(zhì)量監(jiān)視和控制、自動控制、繼電保護等功能。本文在介紹電力監(jiān)控系統(tǒng)特點的基礎(chǔ)上，分析了供配電設(shè)計中電力監(jiān)控系統(tǒng)的應用。

【關(guān)鍵詞】供配電設(shè)計；電力監(jiān)控系統(tǒng)；應用

隨著社會經(jīng)濟的飛速發(fā)展，對供配電設(shè)計的要求也越來越高。為了降低供配電的運營成本、提高工作效率，已經(jīng)逐漸將電力監(jiān)控系統(tǒng)應用到供配電設(shè)計中。研究發(fā)現(xiàn)，采用合理科學的電力監(jiān)控系統(tǒng)措施，不僅可減少電力運營的成本，而且還可以確保電網(wǎng)管理的效率。為盡可能的滿足企業(yè)之間的運作需求，減少不必要的人力物力損失、提高各個領(lǐng)域的效率，供電企業(yè)對電力系統(tǒng)的運行和管理需要越來越謹慎和嚴格，電力監(jiān)控系統(tǒng)也逐漸成為供配電設(shè)計中不可或缺的重要組成部分。

一、電力監(jiān)控系統(tǒng)概述

電力監(jiān)控系統(tǒng)主要是由計算機、通訊設(shè)備和測控單元三個部分組成，系統(tǒng)為供配電系統(tǒng)實時數(shù)據(jù)采集，檢測開關(guān)狀態(tài)，同時，還可以對用戶提供遠程控制，它可以檢測和控制設(shè)備，將復雜的供配電工作變得簡單、可操作性強。電力監(jiān)控系統(tǒng)主要采用智能化的電網(wǎng)，當供電系統(tǒng)設(shè)備運行時，不僅可直接通過工作指令來實現(xiàn)，還可由配電網(wǎng)絡(luò)在自我診斷后，再根據(jù)電網(wǎng)能力，發(fā)出設(shè)備運行指令，從而提高效率，以降低供配電運行成本。

電力監(jiān)控系統(tǒng)的數(shù)據(jù)采集功能主要包括以下幾個方面：①.模擬量的采集。②.開關(guān)量的采集。③.電能的計算。其中，模擬量的采集方式包括直流采集與交流采集兩種，其主要是對線路電壓、電流、功率、功率因數(shù)、頻率等信息進行采集。而開關(guān)量的采集則主要是對斷路器、隔離開關(guān)、接地刀閘等設(shè)備的工作狀態(tài)，以及斷電保護、運行故障等報警信息進行采集。電能的計算即是對有功電能和無功電能進行計算。

電力監(jiān)控系統(tǒng)的數(shù)據(jù)記錄功能主要就是對斷路器分合狀態(tài)以及保護動作的前后順序進行記錄，它要求系統(tǒng)中必須有足夠的內(nèi)存空間，進而長時間的、大量的對數(shù)據(jù)信息進行記錄和存儲。其次，電力監(jiān)控系統(tǒng)的數(shù)據(jù)記錄功能也包括對故障信息的記錄，即對故障發(fā)生時的實時電流、實時電壓等數(shù)據(jù)進行記錄存儲。由此可見，數(shù)據(jù)記錄功能可以通過對保護裝置工作狀態(tài)的記錄，以及對故障信息的記錄，準確的反映出系統(tǒng)中存在的問題，從而便于工作人員解決。

二、電力監(jiān)控系統(tǒng)功能分析

1、數(shù)據(jù)采集與處理功能

在數(shù)據(jù)采集方面主要包括開關(guān)量、模擬量采集和電能計量采集三個方面。這其中，隔離開關(guān)狀態(tài)、運行報警信號、斷路器狀態(tài)以及斷電保護動作等信號信息，都是電力監(jiān)控系統(tǒng)需要采集的數(shù)據(jù)信息；而供配電的電壓、電流以及功率、頻率等信息數(shù)據(jù)的采集，都是電力監(jiān)控系統(tǒng)采集的模擬量；同時，利用機械式的電能表對無功電能以及有功電能的信息采集，就是電能計量，另一方面，對信息數(shù)據(jù)的記錄與存儲、分析，有助于電力監(jiān)控系統(tǒng)及時有效的采取處理措施，在方便用戶查詢數(shù)據(jù)信息的同時，還能有效快捷的解決供配電過程中出現(xiàn)的突發(fā)狀況。

2、監(jiān)視功能

監(jiān)視功能包括對電能質(zhì)量的監(jiān)視以及安全監(jiān)視。電能質(zhì)量問題主要包括電力設(shè)備故障、頻率的動態(tài)擾動和靜態(tài)偏差以及人為對電流、電壓的誤操作行為；安全監(jiān)視指的是在電力監(jiān)控系統(tǒng)在運行的過程中，對采集的電壓、電流等模擬量，以及自控裝置的運行狀況，進行不間斷的監(jiān)視，以便在發(fā)生供配電故障時，能及時發(fā)出報警信號。

3、遠程操作功能

在允許電動操作的前提下，操作人員可利用計算機對隔離開關(guān)和斷路器進行分、合閘操作。比如說在供電過程中，操作斷路器時，可遠程控制自動重合閘；根據(jù)采集到的實時的信息，還可以實現(xiàn)自動隔離開關(guān)與斷路器間的閉鎖操作。這種監(jiān)控功能，可以通過對采集數(shù)據(jù)的分析，在故障發(fā)生之前，為操作人員提供足夠的思考應對措施的時間。

三、供配電設(shè)計中電力監(jiān)控系統(tǒng)的應用

1、電力監(jiān)控系統(tǒng)的設(shè)計方案應用

電力監(jiān)控系統(tǒng)，將接在總線上的智能設(shè)備連接成為網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)，并利用現(xiàn)場總線技術(shù)，來實現(xiàn)集中管理和分散控制。這種監(jiān)控設(shè)計能有效的對供配電過程中以及現(xiàn)場智能監(jiān)控設(shè)備所采集的數(shù)據(jù)，進行傳輸和儲存，根據(jù)數(shù)據(jù)信息的采集和分析，還能準確、快速的傳達操作命令，從而實現(xiàn)電力系統(tǒng)的監(jiān)控和遠程操作功能；

2、設(shè)備層智能化是指通過居民小區(qū)智能化傳感器來對各種物理信息及參數(shù)進行搜集，并向特定電量信號進行轉(zhuǎn)變，來供電網(wǎng)系統(tǒng)加以辨認。同時，進一步向數(shù)字信號轉(zhuǎn)化來方便計算機的相關(guān)處理。執(zhí)行器經(jīng)歷了通信線路的傳輸和交換，不僅可以完成中心計算機指令向電信號的轉(zhuǎn)化，也可完成與命令相對應的動作。設(shè)備層中所應用的技術(shù)為分布式控制技術(shù)，在居民小區(qū)進行獨立控制器的分別安裝，所安裝的控制器在維持自身工作獨立性的同時，又同計算機和其他控制器間維持著相應的聯(lián)系，而設(shè)備層智能化也正是通過這樣既獨立又彼此聯(lián)系的控制器來實現(xiàn)的。

管理層是通過監(jiān)控計算機實施人機交換，來實現(xiàn)對設(shè)備運行狀況的實時檢查。同時，還可通過對系統(tǒng)運行參數(shù)的修改，來對設(shè)備運行狀態(tài)進行改變。管理層中所應用的技術(shù)為集成技術(shù)，其通過網(wǎng)絡(luò)通信及計算機技術(shù)來將居民小區(qū)內(nèi)配電設(shè)備能化子系統(tǒng)有效地融合在一起。利用信息共享與信息交換來協(xié)調(diào)各子系統(tǒng)間的運行狀態(tài)。

3、系統(tǒng)拓撲結(jié)構(gòu)

（1）現(xiàn)場層：在電力監(jiān)控系統(tǒng)中，現(xiàn)場監(jiān)控設(shè)備應該具備獨立運行的功能，一旦網(wǎng)絡(luò)傳輸出現(xiàn)故障，現(xiàn)場監(jiān)控設(shè)備依舊能夠保證采集到準確的數(shù)據(jù)。通過現(xiàn)場監(jiān)控設(shè)備獨立的完成數(shù)據(jù)的采集和傳輸，來執(zhí)行監(jiān)控主機所傳達的操作指令，不僅可以動態(tài)實時顯示各個供電子站的供配電工作狀態(tài)，還可以及時的搜集故障信息。 該層的主要目的是對運行中配電系統(tǒng)的各種運行參數(shù)進行測量和采集，并將所得的數(shù)據(jù)信息傳輸給監(jiān)控系統(tǒng)。其主要采用的設(shè)備是AHK-0。正泰智能斷路器、66系列電流互感器以及ACR220EK網(wǎng)絡(luò)電力儀表，并將其裝設(shè)在現(xiàn)場的電纜分接箱內(nèi)。同時，各種設(shè)備都必須在不依賴主控計算機運行的情況下也保持相互獨立地完成各自的功能，因此，可以由現(xiàn)場總線把各項檢測的信號數(shù)據(jù)實時傳輸?shù)街虚g層的數(shù)據(jù)處理單元，并通過電力監(jiān)控系統(tǒng)及時進行相應的操作。

（2）主控層：通常情況下，電力監(jiān)控系統(tǒng)的主控層是位于中控室或值班室，同時還需要配置打印機、計算機、UPS不間斷電源等高性能的設(shè)備。因此，通過在主控計算機上安裝Acrel-3000電力監(jiān)控軟件，并依靠所安裝的軟件進行人機界面和各種管理功能，進而實現(xiàn)對整個箱式配電系統(tǒng)的實時監(jiān)控。

4、電力監(jiān)控組態(tài)軟件的應用

由于電力監(jiān)控軟件具備編輯、繪圖，以及報警等功能，所以，可以利用監(jiān)控軟件，使操作人員更直觀、方便的獲取現(xiàn)場的實時信息數(shù)據(jù)，及時的傳達控制命令。

結(jié)語：

作為供配電設(shè)計中的一項極為重要的部分，電力監(jiān)控系統(tǒng)的主要作用是控制電力運營成本，維持電網(wǎng)管理效率。我們應加快對電力監(jiān)控系統(tǒng)在供配電設(shè)計中的應用的研究，多發(fā)現(xiàn)，多實踐，發(fā)揚創(chuàng)新精神，快速提高電力監(jiān)控系統(tǒng)的效率、減低運營成本，使電力監(jiān)控系統(tǒng)更好的發(fā)揮作用，更好的為社會服務(wù)。

參考文獻：

[1]張冰.許立國.淺析供配電設(shè)計中電力監(jiān)控系統(tǒng)的作用[J]. 黑龍江科技信息， 2013（07）

[2]黃國慶. 淺談供配電設(shè)計及電力監(jiān)控[J]. 科技資訊， 2013，（09）

[3]周世明. 電力監(jiān)控系統(tǒng)的設(shè)計及應用[J]. 中國新技術(shù)新產(chǎn)品， 2013，（23）