淺談電力監(jiān)控系統(tǒng)的功能與應用

任運業(yè)

安科瑞電氣股份有限公司 上海嘉定 201801

摘要：隨著科技的逐漸進步與發(fā)展，智能電力監(jiān)控系統(tǒng)也愈來愈普遍，智能電力監(jiān)控系統(tǒng)作為一種擁有智能化、科技化、網(wǎng)絡化的監(jiān)控系統(tǒng)，重復解決了合理分配電力資源的問題，為人們的生活和工作帶來了方便和快捷的條件，智能電力監(jiān)控系統(tǒng)的是一種集軟件、硬件為一體的智能系統(tǒng)，智能電力系統(tǒng)的應用，將促進智能系統(tǒng)的發(fā)展，本文主要闡述了智能電力監(jiān)控系統(tǒng)的發(fā)展過程和組成，并分析和探究了智能電力監(jiān)控系統(tǒng)的主要功能。

關鍵詞：電力監(jiān)控系統(tǒng)；組成；功能

在電力系統(tǒng)中，工作人員需要對電力系統(tǒng)中的各項數(shù)據(jù)進行相關的測量，以保證電力系統(tǒng)的正常運作，其中包括電力系統(tǒng)中的電流、電壓和具體的功率等，根據(jù)所收集到的具體參數(shù)進行一定的探究，并找出相關規(guī)律，減少國家電力資源的浪費，為保證國民經(jīng)濟的正常運轉(zhuǎn)貢獻出更大的力量。

電力智能監(jiān)控系統(tǒng)按結構形式可分為集中監(jiān)控系統(tǒng)模式、區(qū)域供電集中監(jiān)控系統(tǒng)模式和光纖自愈環(huán)網(wǎng)集中監(jiān)控系統(tǒng)模式。集中監(jiān)控系統(tǒng)模式適用于供電范圍集中、監(jiān)控對象數(shù)量不大的電力監(jiān)控系統(tǒng)。系統(tǒng)采用分層分布式機構，分為間隔層設備、通信層設備、站控層設備。系統(tǒng)間隔層設備采用微機綜合保護裝置、智能配電儀表以及其他智能電子設備（IED）裝置。所有間隔層設備均帶有RS-485通信接口，以Modbus通信協(xié)議通過屏蔽雙絞線接入通信管理機。通信管理機和后臺監(jiān)控主機通過站級以太網(wǎng)連接。系統(tǒng)監(jiān)控主機可在HMI上顯示整個系統(tǒng)的監(jiān)控畫面和實時運行狀態(tài)。系統(tǒng)監(jiān)控主機還可以對系統(tǒng)進行常規(guī)的控制，并對系統(tǒng)進行維護、修改和配置。

1. 電力監(jiān)控系統(tǒng)的發(fā)展過程

在我國，電力負荷控制的研究從未終止過，隨著我國對于電力負荷控制的逐步研發(fā)，如今在生活中，電力負荷控制已經(jīng)得到廣泛的發(fā)展和應用，各省市采取不同的技術手段對各部分地區(qū)實施負荷控制，其中技術手段主要包括集中型控制、分散型控制和分時控制這三種主要方式，電力負荷的推廣和發(fā)展離不開電力數(shù)據(jù)的收集，電力負荷控制的一個重要的參數(shù)信息就是電力數(shù)據(jù)的采集。伴隨著電力體制的不斷改革和科學技術的不斷進步，真正意義上的智能電力監(jiān)控系統(tǒng)的建立也提上日程，電力營銷系統(tǒng)和電網(wǎng)商業(yè)化運營需要智能電力監(jiān)控系統(tǒng)的電力數(shù)據(jù)作為參考依據(jù)，一個良好的智能電力監(jiān)控系統(tǒng)可以對數(shù)據(jù)進行有效的采集、處理、統(tǒng)計和存儲等，配備更具有靈活性的配置和更為人性化的人機互動界面，在確保電力數(shù)據(jù)采集的同時，不丟失所采集的電力數(shù)據(jù)，伴隨著我國從模擬式監(jiān)控逐步演變?yōu)閿?shù)宇化監(jiān)控再到如今的遠程化監(jiān)控的發(fā)展歷程，智能電力監(jiān)控系統(tǒng)已經(jīng)成為監(jiān)控系統(tǒng)中的的一項核心系統(tǒng)，智能電力監(jiān)控系統(tǒng)對于企業(yè)降低成本、提高效率、控制電力等方面的作用是十分巨大的，因此，智能電力監(jiān)控系統(tǒng)的有效合理發(fā)展十分重要。

1. 電力監(jiān)控系統(tǒng)的組成

電力監(jiān)控系統(tǒng)主要由倆個部分所組成，其中一部分是系統(tǒng)硬件數(shù)據(jù)采集部分，另一部分則是軟件預測部分。第一，系統(tǒng)硬件數(shù)據(jù)采集部分是智能電力監(jiān)控系統(tǒng)的基礎部分，系統(tǒng)硬件數(shù)據(jù)采集部分為智能電力系統(tǒng)提供測量的數(shù)據(jù)，同時這也要求系統(tǒng)硬件數(shù)據(jù)采集的數(shù)據(jù)十分精確，系統(tǒng)硬件數(shù)據(jù)采集部分主要應用時分割乘法技術，運用電力技術、模擬電子技術和傳感器將電力電壓、電流和功率等電力參數(shù)轉(zhuǎn)變?yōu)橄喽噍^弱的弱點電壓和弱點電流，同時，系統(tǒng)硬件數(shù)據(jù)采集部分通過高精度A/D轉(zhuǎn)換器將電壓、電流等電力數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)變?yōu)檎嬲饬x上的數(shù)字量，更好更有效地便于處理器進行數(shù)字處理過程，同時，系統(tǒng)硬件數(shù)據(jù)采集部分需要和軟件預測部分相連接，在系統(tǒng)硬件數(shù)據(jù)采集部分更注意開發(fā)有效實用的軟硬件，對后期軟件預測部分提供便捷的條件。第二，軟件預測部分，軟件預測部分包括SQLSERVER數(shù)據(jù)庫部分和算法庫，SQLSERVER數(shù)據(jù)庫部分主要是對于歷史數(shù)據(jù)進行存儲并對存儲串行口采集的數(shù)據(jù)進行更為有效的管理，這種前臺的控制軟件十分重要，對于以后算法庫的采集數(shù)據(jù)有著至關重要的作用。算法庫包括許多算法，其中主要對智能電力監(jiān)控系統(tǒng)有幫助的算法包括線性外推法、回歸分析法、卡爾曼濾波法、小波分析法等，同時還具備人工神經(jīng)網(wǎng)絡預測模型、紫組織特征映射神經(jīng)網(wǎng)絡模型、線性回歸模型等，對于智能電力監(jiān)控系統(tǒng)的數(shù)據(jù)進行有效的分析和探究，保證智能電力監(jiān)控系統(tǒng)的正常運行。

1. 電力監(jiān)控系統(tǒng)的主要功能

3.1數(shù)據(jù)處理功能。智能電監(jiān)控系統(tǒng)可以對所采集到的數(shù)據(jù)進行更為準確的處理，對電力系統(tǒng)中的重要電力參數(shù)電壓、電流、功率等進行存儲，并通過更為直觀的方式顯示各項電力參數(shù)的具體數(shù)據(jù)，便于工作人員直觀的了解電力數(shù)據(jù)，維持對電能持續(xù)有效的控制，不丟失重要的電力數(shù)據(jù)，有效地控制電能，保證數(shù)據(jù)的完整性。

3.2事件記錄功能。智能電力監(jiān)控系統(tǒng)的推廣與發(fā)展，將會對所有的用戶的具體操作和實際事件進行詳細的記錄，其中包括事件的具體發(fā)生時間和方位，對于智能電力監(jiān)控系統(tǒng)的所有用戶進行更為可靠的保障，同時還會對所記錄的事件進行報警功能，如果有異常情況發(fā)生，將第一時間發(fā)現(xiàn)問題并進行報警，確保電力人員第一時間發(fā)現(xiàn)問題并進行有效的解決，保證電力工程的正常運行。

3.3五遙功能。五遙功能是指遙信、遙控、遙測、遙調(diào)和遙設功能，智能電力監(jiān)控系統(tǒng)的五遙功能是對電力工程持續(xù)有效運行的重要保證，通過對于整個電力設施的實時監(jiān)控、實時控制、實時測量、實時調(diào)控和實時修改，更方便快捷地對電力工程的各項部分的工作狀態(tài)進行控制，保證電力工程的運行通暢，對整個供配電過程進行更為仔細、認真的監(jiān)控，同時使整個智能電力監(jiān)控系統(tǒng)更具有完整性和一體化。

3.4提高工作效率，降低能源成本。智能電力監(jiān)控系統(tǒng)的完善，有助于工作人員在短時間內(nèi)根據(jù)發(fā)生的狀況進行準確的判斷和操作，并且可以通過智能電力監(jiān)控系統(tǒng)獲得故障的詳細信息，對于工作人員安排維修工作提供了便捷的條件，大幅度的提高工作效率，降低了能源的損耗，保證資源的合理利用和電力成本的降低，保證我國電能的合理利用和資源成本的優(yōu)化，有效地提高了生產(chǎn)能力和工作效果。

3.5改善電力質(zhì)量。智能電力監(jiān)控系統(tǒng)的監(jiān)測對于提高電力質(zhì)量有著更為重要的作用，一些負載對于電力質(zhì)量的要求非常高，電力質(zhì)量的提高將會減少負載相關的故障的發(fā)生，通過智能電力監(jiān)控可以對這類事件的發(fā)生做出一定的預防，并可以及時有效地處理相關的困難和問題，改善電力的質(zhì)量，提高電力工程的整體水平。

1. 安科瑞電力監(jiān)控系統(tǒng)產(chǎn)品介紹與選型

4.1概述

Acrel-2000Z電力監(jiān)控系統(tǒng)是安科瑞電氣股份有限公司根據(jù)電力系統(tǒng)自動化及無人值守的要求，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(jiān)控管理系統(tǒng)。該系統(tǒng)是應用電力自動化技術、計算機技術和信息傳輸技術，集保護、監(jiān)測、控制、通信等多功能于一體的開放式、網(wǎng)絡化、單元化、組態(tài)化的系統(tǒng)，適用于35kV及以下電壓等級的城網(wǎng)、農(nóng)網(wǎng)變電站和用戶變電站，可實現(xiàn)對變電站方位的控制和管理，滿足變電站無人或少人值守的需求，為變電站穩(wěn)定、經(jīng)濟運行提供了堅實的保障。

4.2應用場所

辦公建筑（商務辦公、國家機關辦公建筑等）

商業(yè)建筑（商場、金融機構建筑等）

交通運輸建筑（機場、車站、碼頭建筑等）

廠礦企業(yè)建筑（石油、化工、水泥、煤炭、鋼鐵等）

新能源建筑（光伏發(fā)電、風能發(fā)電等）

4.3系統(tǒng)結構

Acrel-2000Z電力監(jiān)控系統(tǒng)釆用分層分布式設計，可分為三層：站控管理層、網(wǎng)絡通信層和現(xiàn)場設備層，組網(wǎng)方式可為標準網(wǎng)絡結構、光纖星型網(wǎng)絡結構、光纖環(huán)網(wǎng)網(wǎng)絡結構，根據(jù)用戶用電規(guī)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

智能電力監(jiān)控系統(tǒng)以各項軟件作為基礎，通過對電力數(shù)據(jù)的收集、存儲和分析對運行過程、運行狀況進行保護和監(jiān)控的高級系統(tǒng)，智能電力監(jiān)控系統(tǒng)的推廣和進步，提高了工作人員的工作效率，保證電力工程的正常運行，對供配電系統(tǒng)的可靠性進行了大幅度的提高，伴隨著智能電力監(jiān)控系統(tǒng)的發(fā)展，工作人員應不斷開發(fā)和創(chuàng)新更為先進的智能電力監(jiān)控系統(tǒng)，保證電力使用可靠的同時，推動我國電力事業(yè)的進步，為我國電力事業(yè)貢獻更多的力量。

參考文獻

1. 陳曉燕.淺析智能電力監(jiān)控系統(tǒng)[J]

2. ]張九根，丁玉林．智能建筑工程設計[M]．北京：中國電力出版社，2007．

3. 安科瑞電力監(jiān)控與保護類產(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.

作者簡介：

任運業(yè)，男，現(xiàn)任職于安科瑞電氣股份有限公司，主要從事微機保護測控裝置和電力監(jiān)控系統(tǒng)的研發(fā)與應用。