淺談智能電力監控系統的研究與運用

王曉昭

江蘇安科瑞電器制造有限公司江蘇江陰214405

摘要：隨著(zhù)經(jīng)濟的高速發(fā)展，科技的不斷進(jìn)步，社會(huì )各領(lǐng)域對電力系統的可靠性提出了更高的需求。近年來(lái)，在信息技術(shù)的大力推動(dòng)下，電力監控系統的研發(fā)與應用空前活躍。當前，在日益規?；纳a(chǎn)經(jīng)營(yíng)條件下，社會(huì )對電力的需求越來(lái)越大，其可靠性也受到了廣泛的關(guān)注，電力監督系統的應用及運行成為電力行業(yè)發(fā)展的重要課題。

關(guān)鍵詞：電力監控系統；研究；應用

1. 電力監控系統

電力監控系統是一種通過(guò)計算機以及別的通訊器件，對電力數據、電力系統運行狀況以及電力系統工作狀態(tài)，進(jìn)行實(shí)時(shí)監測的一種新興的電力控制檢測體系。電力系統有很多的功能，例如它可以對電力數據進(jìn)行收集、整理和存儲。在許多的設計當中運用電力監控系統不但可以起到顯著(zhù)提升系統的工作效率的作用，而且可以起到實(shí)時(shí)監控系統工作狀態(tài)，提高工程經(jīng)濟效益的作用。

電力監控檢測技術(shù)是一項新興的、現代化的高新技術(shù)，它不但有著(zhù)高級的技術(shù)理念的支持，還有著(zhù)與實(shí)際結合的工作優(yōu)勢，在穩定的狀態(tài)下能夠實(shí)現對電力系統運行狀態(tài)、電力系統可靠程度以及電力系統的基本狀況的實(shí)時(shí)監控。作為新時(shí)代發(fā)展下的帶頭技術(shù)，合理地將電力監控系統應用到各個(gè)行業(yè)當中，可以明顯提升工作效率，避免浪費現象的發(fā)生。明確電力監控系統的基本功能，了解電力系統的使用要點(diǎn)可以促進(jìn)人們意識到電力監控的意義和地位，從而促進(jìn)電力監控系統的進(jìn)一步發(fā)展和完善。

1. 電力監控系統的基本功能

第一，數據收集功能。大部分的電力系統都是采用數據查詢(xún)的方式來(lái)對數據行進(jìn)收集，使用這種數據收集方式，可以有效降低電力處理的時(shí)間，提高電力處理的工作效率。數據收集包括模擬量的收集、開(kāi)關(guān)量的收集以及電能的計算三個(gè)部分。

其中，模擬量的收集指的是在電力監控系統當中，需要對每個(gè)區段的電壓電流、電阻以及電阻率等的大小進(jìn)行收集和記錄。模擬量收集數據使用的直流采樣以及交流采樣的采樣方式。直流采樣的操作比較簡(jiǎn)單，并且抗干擾的能力也比較強，但直流采樣的實(shí)時(shí)性不大好，容易存在誤差，除此之外，直流采樣的穩定性也需要進(jìn)一步改善。因為電力監控系統的操作程序比較繁雜，其內部包含的結構很多，電力監控系統要及時(shí)、準確的對電力系統中的開(kāi)關(guān)開(kāi)閉狀況、刀閘開(kāi)關(guān)狀態(tài)以及系統的報警數據等進(jìn)行記錄。及時(shí)、有效地掌握開(kāi)關(guān)的閉合狀況，不但有利于工作人員對電路的狀況進(jìn)行正確的判定，保證電力系統的可靠性，而且對人們的生命財產(chǎn)可靠起到了一定的保護作用。通過(guò)對電能進(jìn)行計算可以得到整個(gè)電路的工作效率。以往的電能計算方式十分單一，電能表不能和相關(guān)的通訊設備相連接，致使電能浪費。而新的電能計算方法就這一點(diǎn)做了改動(dòng)，將以往的電能計算方法變?yōu)榱藘煞N，雖然這兩種計算方式在處理數據方法上是不同的，但他們的設計原理是相同的，并且都在一定程度上提升了電能計算的工作效率，保證了電能計算的準確性。

第二，順序記錄功能。電力系統的順序記錄功能不但可以記錄、監控整個(gè)電路的工作順序，而且還能夠對整個(gè)電路線(xiàn)路起到一定的保護。但是順利實(shí)行電力監控系統的這一功能是需要一定的環(huán)境要求的，它需要在確保計算機或者是其他的通訊設備內存量足夠大的情況下才可以有效運行。因為只有內存足夠大的時(shí)候，才能夠順利記錄事件的數量和時(shí)間，從而確保電力監控系統的有效性和可靠性，便于工作人員對以前的信息進(jìn)行查詢(xún)。

第三，故障記錄功能。電力監控系統的故障記錄功能可以清晰記錄整個(gè)電力系統中的故障，便于在后續的處理工作中，工作人員的故障檢測和維修排查。實(shí)驗表明，在整個(gè)電力系統中容易發(fā)生故障的區域就是電路開(kāi)關(guān)、閘刀等區域。通過(guò)電力監控系統，電路的運行效率得到了有效地保障。

1. 電力監控系統的應用

3.1系統拓撲結構方面

首先，現場(chǎng)層的主要目的是收集和處理各個(gè)運行系統中的各類(lèi)參數，與此同時(shí)，還要把收集、檢測到的數據信息傳送到相應的監控系統當中。相關(guān)的工作人員要根據實(shí)際的工程要求，選擇合適的電力設備。要保證各個(gè)設備在不依賴(lài)中心控制計算機的狀態(tài)下，可以獨立完成各自的工作，發(fā)揮各自的功能。因此，可以使用現場(chǎng)總線(xiàn)把各個(gè)電力現場(chǎng)所收集到的數據及時(shí)、有效地輸送到中間層，以此協(xié)助數據處理工作的完成。在此過(guò)程中，還要使用電力監控系統來(lái)完成一些相應的操作。

其次，是主控層。通常來(lái)說(shuō)，電力監控系統的主控層一般是在中控室以及值班室，除此之外還需要有計算機及打印機等高性能設備的輔助。因此，在中心處理計算機上裝上相關(guān)的電力監控系統，與此同時(shí)還要依照所安裝的軟件實(shí)行界面管理等一系列管理功能，以此實(shí)現電力監控系統的監測和管理功能。

3.2網(wǎng)絡(luò )方案設計方面

由于電力監控系統通常都是以電力現場(chǎng)的總線(xiàn)技術(shù)為依仗的，進(jìn)而對整個(gè)電力網(wǎng)絡(luò )進(jìn)行管理和控制。在現實(shí)運行的過(guò)程中，可以把它直接放到總線(xiàn)當中，再通過(guò)相關(guān)的高性能設備形成完整的網(wǎng)絡(luò )系統。這樣一來(lái)，既可以方便、簡(jiǎn)單、低耗能地組成電力網(wǎng)絡(luò )，而且還可以高效解決電力現場(chǎng)數據收集的問(wèn)題。從而可以及時(shí)、有效地將中央計算機的命令傳送到各個(gè)電力現場(chǎng)，很大限度地保障了電力監控系統的有效運行。

第一，對那些較為分散的大型電力系統而言，因為電力監控系統的現場(chǎng)智能檢測的設備有很多，所以其分散的范圍也比較廣。所以在進(jìn)行相關(guān)設計的時(shí)候，首先要把現場(chǎng)總線(xiàn)都接到電力監控系統的現場(chǎng)監測設備當中，然后再把電力監控系統的每條總線(xiàn)按照次序接到網(wǎng)關(guān)當中，完成設計。

第二，對于那些相對比較集中的小型電力系統來(lái)說(shuō)，它的配制方法和那些分散式的大型系統是不一樣的。因為集中型的小型系統的現場(chǎng)智能監測設備的數量比較少，而且分布都很集中，所以就可以把所有的智能監測設備連接在一條總線(xiàn)上，然后通過(guò)專(zhuān)門(mén)的轉換器和電力監控主機連接起來(lái)，進(jìn)行相應的數據交換。

第三，對于那些有很多個(gè)子變電站的大型的電力系統來(lái)說(shuō)，由于電力監控系統的復雜程度較高，因此，在進(jìn)行相關(guān)設計的時(shí)候，一定要重視對電力監控系統穩定性的提升。所以，可以給所有的子變電站都配備上一個(gè)主監控計算機，從而確保電力系統中任一信號數據的完整性和有效性。與此同時(shí)，主監控計算機不但要對電力現場(chǎng)的智能監測設備進(jìn)行相關(guān)的管理和維護，而且還要對相應站內的信號數據信息進(jìn)行運算和處理，這個(gè)時(shí)候只需要把一些重要的信息傳送給中心計算機，中心計算機則會(huì )相應地處理子變電站所反饋的信息，并根據實(shí)際情況對這些反饋信息進(jìn)行相應的授權操作，這樣一來(lái)會(huì )很大提升電力監控系統的工作效率，保證電力監控系統運行的有效性和可靠性，進(jìn)而提升設計方案的質(zhì)量。

電力監控系統是整個(gè)電力控制系統中特別重要的一個(gè)部分，通過(guò)電力監控系統可以實(shí)現對電力數據的記錄、分析和整理，在一定程度上提升工作效率，節省工作時(shí)間，降低耗能。由此看來(lái)，研究、運用好電力監控系統，把它合理地運用到各個(gè)行業(yè)當中，對我國電力行業(yè)的發(fā)展有著(zhù)十分重要的意義。

1. 安科瑞電力監控系統產(chǎn)品介紹與選型

4.1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，為變電站穩定、經(jīng)濟運行提供了堅實(shí)的保障。

4.2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）

4.3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。

4.4設備選型

1. 結束語(yǔ)

電力監控系統的合理應用與科學(xué)運行是保證電力工作穩定運行的重要環(huán)節，在具體的操作運行中，要引起相關(guān)部門(mén)及人員的關(guān)注。電力監控系統的應用可以完成變電站在無(wú)人值守的情況下實(shí)現地其內部運行狀況的實(shí)時(shí)監控，在很大程度上節省了物力、人力資源，在電力系統中有著(zhù)重要的技術(shù)及監控作用?？梢灶A見(jiàn)，在未來(lái)的電力監控系統應用與研發(fā)上，將更注重其自動(dòng)化與智能化，就目前的發(fā)展前景來(lái)看，電力監控系統的革變仍有很大的可行空間。

參考文獻

1. 徐文娟 劉倉聯(lián).電力監控系統的研究與應用[J]

2. 劉華龍.電力監控系統的應用分析及事故處理[J].科技風(fēng)，2013，23：88.

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.

作者簡(jiǎn)介：王曉昭，女，本科，安科瑞電氣股份有限公司，工程師， 技術(shù)交流：021-69156559

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