安科瑞 陳聰

摘要：隨著(zhù)電力改革的不斷推進(jìn)電力企業(yè)開(kāi)始面對市場(chǎng)管理。無(wú)論是提高自身經(jīng)營(yíng)能力的要求還是更好地滿(mǎn)足日益增長(cháng)的生產(chǎn)生活用電需求，對供電配電的安全性可靠性跟節能性提出了更高的要求。電力監控系統的應用可以大大提高供配電系統的安全性可靠性和自動(dòng)化水平投資少減少和節約管理過(guò)程中所需的人力物力降低跟控制運行成本。隨著(zhù)社會(huì )的發(fā)展和進(jìn)步重視電力監控系統在供配電設計中的作用具有重要的意義。隨著(zhù)計算機和網(wǎng)絡(luò )技術(shù)的不斷發(fā)展電力監控系統不斷完善以保證電力系統的安全可靠運行。

關(guān)鍵詞：供配電設計；電力監控系統；功能；作用

1. 電力系統中展電力監控系統開(kāi)發(fā)與應用的必要性

電力系統的正常運行對電力行業(yè)自身跟社會(huì )各界的穩定發(fā)展對人民生命財產(chǎn)安全具有重要意義。大型建筑內部結構復雜多個(gè)電力監控系統對供電的安全性跟穩定性要求較高。隨著(zhù)科學(xué)技術(shù)的飛速發(fā)展單純依靠人力對電力系統運行進(jìn)行檢修跟維護已不能滿(mǎn)足需求電力監控系統應運而生。它不僅方便電力企業(yè)查詢(xún)系統而且實(shí)現了電力運行的智能監控提高了系統的運行效率優(yōu)化了資源配置促進(jìn)了電力行業(yè)的健康發(fā)展。

電力系統的正常運行對電力行業(yè)自身跟社會(huì )各界的穩定發(fā)展對人民生命財產(chǎn)安全具有重要意義。大型建筑內部結構復雜多個(gè)電力監控系統對供電的安全性跟穩定性要求較高。隨著(zhù)科學(xué)技術(shù)的飛速發(fā)展單純依靠人力對電力系統運行進(jìn)行檢修跟維護已不能滿(mǎn)足需求電力監控系統應運而生。它不僅方便電力企業(yè)查詢(xún)系統而且實(shí)現了電力運行的智能監控提高了系統的運行效率優(yōu)化了資源配置促進(jìn)了電力行業(yè)的健康發(fā)展。

1. 電力監控概述

2.1電力監控系統的定義

電力監控系統是以計算機通信設備測控單元為基本工具，通過(guò)將智能設備與母線(xiàn)連接成一個(gè)網(wǎng)絡(luò )系統并利用現場(chǎng)母線(xiàn)技術(shù)實(shí)現集中管理和分散控制。為電力系統的實(shí)時(shí)數據采集開(kāi)關(guān)狀態(tài)檢測和遠程控制提供了基礎平臺。該監測設計能夠有效地傳輸跟存儲供電配電過(guò)程跟現場(chǎng)智能監測設備采集的數據。通過(guò)對數據信息的收集和分析還可以準確快速地傳達運行指令從而實(shí)現電力系統的監控和遠程運行功能。它可以與檢測控制設備相結合構成任意復雜的監控系統在變電站和配電監控中起著(zhù)核心作用。它可以幫助電力企業(yè)消除孤島降低運行成本提高生產(chǎn)效率加快變電站跟配電過(guò)程中異常處理的響應速度。

2.2電力監控系統的功能

1. 數據采集與處理

電力監控系統的主要功能是采集和處理供配電設備的運行數據。所以、數據收集是基礎。沒(méi)有數據電力監測系統無(wú)法進(jìn)行后續工作，無(wú)法實(shí)現對整個(gè)電網(wǎng)的實(shí)時(shí)監測。電力監控系統的數據采集由系統底層的數據采集儀完成。采集數據后就地顯示通過(guò)遠程傳輸傳輸到控制中心實(shí)現數據的記錄、存儲、集成、分析和處理。最后分析結果顯示在計算機界面上并存儲在數據庫中供以后查詢(xún)。處理后的數據傳輸到控制系統，幫助系統做出判斷和決策。

1. 人機聯(lián)系

電力監控系統利用微機系統操作員或調度員在面對一個(gè)陰極射線(xiàn)管顯示器屏幕通過(guò)鼠標或鍵盤(pán)操作實(shí)現人機界面可以觀(guān)察和了解電力系統的操作條件和操作參數的電力系統斷路器和隔離開(kāi)關(guān)分關(guān)閉操作,改變了傳播的監控方式。人機接觸的主要內容包括顯示屏與數據、輸入數據、控制操作等。對于無(wú)人值守變電站還需要設置必要的人機接觸操作功能以便現場(chǎng)檢查或維修人員可以通過(guò)液晶顯示器或CRT顯示器來(lái)觀(guān)察各設備的運行情況和運行參數;斷路器在緊急情況下應采用手動(dòng)遙控控制。

1. 事件順序記錄

事件順序記錄主要包括斷路器合閘斷開(kāi)和保護動(dòng)作按時(shí)間順序記錄。電力監控系統必須有足夠的內存以保證后臺監控或遠程監控主站的通信終端不丟失事件信息并記錄事件發(fā)生的時(shí)間。

1. 安全監視

通過(guò)監測系統對電網(wǎng)運行過(guò)程進(jìn)行安全監測可以保證變電站和配電系統的安全運行。當電流或電壓過(guò)大時(shí)監控系統會(huì )立即發(fā)出報警信號記錄并監控整個(gè)過(guò)程便于檢查和排除故障。

1. 電能質(zhì)量監視

該功能主要用于監測可能導致電力設備故障的電壓電流或頻率的任何靜態(tài)偏差。當出現電壓暫降電壓波動(dòng)閃變短時(shí)中斷三相電壓不平衡等情況時(shí)電力監控系統會(huì )自動(dòng)調整供配電參數確保供電穩定安全可靠。

1. 電力監控系統的設計與開(kāi)發(fā)應用

3.1網(wǎng)絡(luò )設計使電力監控系統的各項功能得以實(shí)現

網(wǎng)絡(luò )系統在電力監控系統中是及時(shí)傳輸數據、快速傳輸操作指令跟實(shí)現電力監控系統各項功能的基礎。在電力監控系統中應用智能監控設備的主要目的是處理跟解決現場(chǎng)智能監控設備復雜分散的問(wèn)題。

對于現場(chǎng)智能監控設備相對集中的小型電力監控系統，系統中的監控設備相對較小，且大多集中分布。此時(shí)，所有的設備都可以連接到現場(chǎng)總線(xiàn)上，通過(guò)轉換器實(shí)現與主機的數據傳輸，并監控主機進(jìn)行直接的數據交換。

為大功率多個(gè)子變電站監控系統,該系統的設備更重要的是,跟分布也相對分散,此時(shí),我們可以每個(gè)本地設備與總線(xiàn)連接每個(gè)供應電子站配有監視主機改善電力監控系統的穩定性畢竟各種總線(xiàn)訪(fǎng)問(wèn)網(wǎng)關(guān)。連接監控中心主機可以控制或查詢(xún)變電站監控主機收集到的信息從而提高整個(gè)系統的運行效率、安全性、可靠性。

對于超大型電力監控系統，它有多個(gè)子系統。為了確保系統的穩定運行,下屬主機可以設置在每個(gè)從屬系統,每個(gè)下屬主機負責監測和控制系統,與此同時(shí),中央主機可以分析每個(gè)下屬主機的數據信息,以便了解整個(gè)系統的運行狀態(tài)。

3.2電力監控系統中現場(chǎng)智能監控設備的應用

在電力監控系統中現場(chǎng)監控設備應該具備獨立運行的功能一旦網(wǎng)絡(luò )傳輸出現故障現場(chǎng)監控設備依舊能夠保證采集到準確的數據。通過(guò)現場(chǎng)監控設備獨立的完成數據的采集和傳輸來(lái)執行監控主機所傳達的操作指令不僅可以動(dòng)態(tài)實(shí)時(shí)顯示各個(gè)供電子站的供配電工作狀態(tài)還可以及時(shí)的搜集故障信息。

3.3電力監控組態(tài)軟件的應用

由于電力監控軟件具有編輯、繪圖、報警等功能，可以使用監控軟件使操作者更加直觀(guān)、方便地獲取現場(chǎng)實(shí)時(shí)信息數據，及時(shí)傳達控制指令。

3.4電力監控系統的設計原則與要求

在電力監控系統當中，監控要求主要有以下幾個(gè)方面：

（1）遠程觀(guān)測，要求系統能夠準確的對電流、電壓、有功功率、無(wú)功功率、有功電能、無(wú)功電能、視在功率、功率因數、頻率、諧波畸變率等信息進(jìn)行檢測；

（2）遠程通信，要求系統能夠及時(shí)的傳遞設備運作狀態(tài)以及故障信息；

（3）遠程控制，要求系統能夠遠程控制設備的開(kāi)啟和關(guān)閉；

（4）報警，要求系統能夠通過(guò)設定參數，當參數異常時(shí)對各種信息進(jìn)行報警；

（5）顯示，要求系統能夠就地顯示出各部分運作信息。

所以,在電力監控系統的設計,客戶(hù)的實(shí)際需要,以及電力系統的實(shí)際結構,實(shí)際的負載能力和其他因素應該充分考慮,以選擇一個(gè)合理的監測設備,這有利于降低系統運行的成本,也有利于系統功能的實(shí)現。電力監控系統的設計方案應滿(mǎn)足基本要求，比如，在電力監控系統中需要滿(mǎn)足主中壓進(jìn)線(xiàn)的監控要求低壓進(jìn)線(xiàn)的監控要求重要出線(xiàn)的監控要求。

1. 電力監控系統的意義

電力監控系統具有網(wǎng)絡(luò )通訊電子制圖、數據編輯、身份驗證、故障報警、數據存儲和記錄等功能使工作人員在實(shí)際工作中更加方便。通過(guò)人機操作界面，工作人員可以直接了解電力系統的運行狀態(tài)，快速傳遞操作指令。由于監測設備的數據傳輸是通過(guò)網(wǎng)絡(luò )傳輸實(shí)現的，不同的電力監測系統可以設計不同的組網(wǎng)方式，保證數據信息的快速準確傳輸。另一方面，在供電和配電設計中使用電力監控系統時(shí)，應根據實(shí)際情況選擇監控設備。

在商務(wù)樓、寫(xiě)字樓等場(chǎng)所設置電力監控系統，可以實(shí)現對樓內高低壓配電回路的實(shí)時(shí)監控，有利于電能管理。另一方面，電力監控系統不僅能夠準確的監控回路的用電狀況，它還具備網(wǎng)絡(luò )通訊等功能，能夠與計算機、串口服務(wù)器等設備進(jìn)行組合，及時(shí)的顯示樓內各個(gè)配電回路的運作狀態(tài)，當樓內電力系統的負載越標時(shí)，電力監控系統能夠迅速報警，發(fā)出語(yǔ)音提示。所以，電力監控系統也能生成統計報表和圖表等信息,以方便相關(guān)人員分析每個(gè)部分的能耗建筑,使建筑能耗活動(dòng)安全,以保證人員生命安全的建設和提高辦公室工作人員的工作效率。

綜上所述，隨著(zhù)我國科技的發(fā)展和生產(chǎn)力的不斷提高，電力成本和與電力有關(guān)的運行成本所占的比例越來(lái)越高，對電力系統運行管理的要求也越來(lái)越高。電力監控系統已逐漸成為供配電設計中不可少的重要組成部分。加快電力監測系統的開(kāi)發(fā)和應用研究使電力監測系統更好地發(fā)揮作用提高供電效率降低運行成本，更好地為社會(huì )服務(wù)。

1. 安科瑞電力監控系統產(chǎn)品介紹與選型

5.1概述

Acrel-2000Z電力監控系統是安科瑞電氣股份有限公司根據電力系統自動(dòng)化及無(wú)人值守的要求，針對35kV及以下電壓等級研發(fā)出的一套分層分布式變電站監控管理系統。該系統是應用電力自動(dòng)化技術(shù)、計算機技術(shù)和信息傳輸技術(shù)，集保護、監測、控制、通信等多功能于一體的開(kāi)放式、網(wǎng)絡(luò )化、單元化、組態(tài)化的系統，適用于35kV及以下電壓等級的城網(wǎng)、農網(wǎng)變電站和用戶(hù)變電站，可實(shí)現對變電站方位的控制和管理，滿(mǎn)足變電站無(wú)人或少人值守的需求，為變電站安全、穩定、經(jīng)濟運行提供了堅實(shí)的保障。

5.2應用場(chǎng)所

辦公建筑（商務(wù)辦公、國家機關(guān)辦公建筑等）

商業(yè)建筑（商場(chǎng)、金融機構建筑等）

交通運輸建筑（機場(chǎng)、車(chē)站、碼頭建筑等）

廠(chǎng)礦企業(yè)建筑（石油、化工、水泥、煤炭、鋼鐵等）

新能源建筑（光伏發(fā)電、風(fēng)能發(fā)電等）

5.3系統結構

Acrel-2000Z電力監控系統釆用分層分布式設計，可分為三層：站控管理層、網(wǎng)絡(luò )通信層和現場(chǎng)設備層，組網(wǎng)方式可為標準網(wǎng)絡(luò )結構、光纖星型網(wǎng)絡(luò )結構、光纖環(huán)網(wǎng)網(wǎng)絡(luò )結構，根據用戶(hù)用電規模、用電設備分布和占地面積等多方面的信息綜合考慮組網(wǎng)方式。

5.4設備選型

1. 結束語(yǔ)

電力工業(yè)是我國國民經(jīng)濟的支柱產(chǎn)業(yè)。它的發(fā)展和進(jìn)步關(guān)系到我國綜合國力的提高，關(guān)系到企業(yè)的生產(chǎn)和人民生活的各個(gè)環(huán)節。隨著(zhù)電網(wǎng)建設規模的不斷擴大對電網(wǎng)運行的安全性和可靠性提出了更高的要求。電力監測系統可以實(shí)時(shí)監測電力系統,及時(shí)發(fā)現和解決故障并實(shí)現電力系統的高效安全運行,這是一個(gè)強大的保障電力行業(yè)的穩定發(fā)展,對電力行業(yè)的蓬勃發(fā)展產(chǎn)生深遠影響。

參考文獻

1. 龔雨英.電力監控系統的設計與應用.[J]

2. 王顯平.變電站綜合自動(dòng)化系統運行技術(shù)，2012.10.

3. 安科瑞電力監控與保護類(lèi)產(chǎn)品選型手冊,2022.07.

4. 安科瑞企業(yè)微電網(wǎng)設計與應用手冊，2022.05.