淺談電力監(jiān)控系統(tǒng)的功能與應(yīng)用

任運(yùn)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(jìn)步與發(fā)展，智能電力監(jiān)控系統(tǒng)也愈來(lái)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(luò)化的監(jiān)控系統(tǒng)，重復(fù)解決了合理分配電力資源的問(wèn)題，為人們的生活和工作帶來(lái)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(yīng)用，將促進(jìn)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(guò)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(guān)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(duì)電力系統(tǒng)中的各項(xiàng)數(shù)據(jù)進(jìn)行相關(guān)的測(cè)量，以保證電力系統(tǒng)的正常運(yùn)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(jìn)行一定的探究，并找出相關(guān)規(guī)律，減少國(guó)家電力資源的浪費(fèi)，為保證國(guó)民經(jīng)濟(jì)的正常運(yùn)轉(zhuǎn)貢獻(xiàn)出更大的力量。

電力智能監(jiān)控系統(tǒng)按結(jié)構(gòu)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(duì)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(jī)構(gòu)，分為間隔層設(shè)備、通信層設(shè)備、站控層設(shè)備。系統(tǒng)間隔層設(shè)備采用微機(jī)綜合保護(hù)裝置、智能配電儀表以及其他智能電子設(shè)備（IED）裝置。所有間隔層設(shè)備均帶有RS-485通信接口，以Modbus通信協(xié)議通過(guò)屏蔽雙絞線接入通信管理機(jī)。通信管理機(jī)和后臺(tái)監(jiān)控主機(jī)通過(guò)站級(jí)以太網(wǎng)連接。系統(tǒng)監(jiān)控主機(jī)可在HMI上顯示整個(gè)系統(tǒng)的監(jiān)控畫(huà)面和實(shí)時(shí)運(yùn)行狀態(tài)。系統(tǒng)監(jiān)控主機(jī)還可以對(duì)系統(tǒng)進(jìn)行常規(guī)的控制，并對(duì)系統(tǒng)進(jìn)行維護(hù)、修改和配置。

1. 電力監(jiān)控系統(tǒng)的發(fā)展過(guò)程

在我國(guó)，電力負(fù)荷控制的研究從未終止過(guò)，隨著我國(guó)對(duì)于電力負(fù)荷控制的逐步研發(fā)，如今在生活中，電力負(fù)荷控制已經(jīng)得到廣泛的發(fā)展和應(yīng)用，各省市采取不同的技術(shù)手段對(duì)各部分地區(qū)實(shí)施負(fù)荷控制，其中技術(shù)手段主要包括集中型控制、分散型控制和分時(shí)控制這三種主要方式，電力負(fù)荷的推廣和發(fā)展離不開(kāi)電力數(shù)據(jù)的收集，電力負(fù)荷控制的一個(gè)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(xué)技術(shù)的不斷進(jìn)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(yíng)銷(xiāo)系統(tǒng)和電網(wǎng)商業(yè)化運(yùn)營(yíng)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(gè)良好的智能電力監(jiān)控系統(tǒng)可以對(duì)數(shù)據(jù)進(jìn)行有效的采集、處理、統(tǒng)計(jì)和存儲(chǔ)等，配備更具有靈活性的配置和更為人性化的人機(jī)互動(dòng)界面，在確保電力數(shù)據(jù)采集的同時(shí)，不丟失所采集的電力數(shù)據(jù)，伴隨著我國(guó)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(yuǎn)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(xiàng)核心系統(tǒng)，智能電力監(jiān)控系統(tǒng)對(duì)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(gè)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(yù)測(cè)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(chǔ)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(cè)量的數(shù)據(jù)，同時(shí)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(yīng)用時(shí)分割乘法技術(shù)，運(yùn)用電力技術(shù)、模擬電子技術(shù)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(diǎn)電壓和弱點(diǎn)電流，同時(shí)，系統(tǒng)硬件數(shù)據(jù)采集部分通過(guò)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(jìn)行數(shù)字處理過(guò)程，同時(shí)，系統(tǒng)硬件數(shù)據(jù)采集部分需要和軟件預(yù)測(cè)部分相連接，在系統(tǒng)硬件數(shù)據(jù)采集部分更注意開(kāi)發(fā)有效實(shí)用的軟硬件，對(duì)后期軟件預(yù)測(cè)部分提供便捷的條件。第二，軟件預(yù)測(cè)部分，軟件預(yù)測(cè)部分包括SQLSERVER數(shù)據(jù)庫(kù)部分和算法庫(kù)，SQLSERVER數(shù)據(jù)庫(kù)部分主要是對(duì)于歷史數(shù)據(jù)進(jìn)行存儲(chǔ)并對(duì)存儲(chǔ)串行口采集的數(shù)據(jù)進(jìn)行更為有效的管理，這種前臺(tái)的控制軟件十分重要，對(duì)于以后算法庫(kù)的采集數(shù)據(jù)有著至關(guān)重要的作用。算法庫(kù)包括許多算法，其中主要對(duì)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(shí)還具備人工神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)預(yù)測(cè)模型、紫組織特征映射神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)模型、線性回歸模型等，對(duì)于智能電力監(jiān)控系統(tǒng)的數(shù)據(jù)進(jìn)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(yùn)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(duì)所采集到的數(shù)據(jù)進(jìn)行更為準(zhǔn)確的處理，對(duì)電力系統(tǒng)中的重要電力參數(shù)電壓、電流、功率等進(jìn)行存儲(chǔ)，并通過(guò)更為直觀的方式顯示各項(xiàng)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(duì)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(huì)對(duì)所有的用戶的具體操作和實(shí)際事件進(jìn)行詳細(xì)的記錄，其中包括事件的具體發(fā)生時(shí)間和方位，對(duì)于智能電力監(jiān)控系統(tǒng)的所有用戶進(jìn)行更為可靠的保障，同時(shí)還會(huì)對(duì)所記錄的事件進(jìn)行報(bào)警功能，如果有異常情況發(fā)生，將第一時(shí)間發(fā)現(xiàn)問(wèn)題并進(jìn)行報(bào)警，確保電力人員第一時(shí)間發(fā)現(xiàn)問(wèn)題并進(jìn)行有效的解決，保證電力工程的正常運(yùn)行。

3.3五遙功能。五遙功能是指遙信、遙控、遙測(cè)、遙調(diào)和遙設(shè)功能，智能電力監(jiān)控系統(tǒng)的五遙功能是對(duì)電力工程持續(xù)有效運(yùn)行的重要保證，通過(guò)對(duì)于整個(gè)電力設(shè)施的實(shí)時(shí)監(jiān)控、實(shí)時(shí)控制、實(shí)時(shí)測(cè)量、實(shí)時(shí)調(diào)控和實(shí)時(shí)修改，更方便快捷地對(duì)電力工程的各項(xiàng)部分的工作狀態(tài)進(jìn)行控制，保證電力工程的運(yùn)行通暢，對(duì)整個(gè)供配電過(guò)程進(jìn)行更為仔細(xì)、認(rèn)真的監(jiān)控，同時(shí)使整個(gè)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(shí)間內(nèi)根據(jù)發(fā)生的狀況進(jìn)行準(zhǔn)確的判斷和操作，并且可以通過(guò)智能電力監(jiān)控系統(tǒng)獲得故障的詳細(xì)信息，對(duì)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(guó)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(cè)對(duì)于提高電力質(zhì)量有著更為重要的作用，一些負(fù)載對(duì)于電力質(zhì)量的要求非常高，電力質(zhì)量的提高將會(huì)減少負(fù)載相關(guān)的故障的發(fā)生，通過(guò)智能電力監(jiān)控可以對(duì)這類(lèi)事件的發(fā)生做出一定的預(yù)防，并可以及時(shí)有效地處理相關(guān)的困難和問(wèn)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(dòng)化及無(wú)人值守的要求，針對(duì)35kV及以下電壓等級(jí)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(yīng)用電力自動(dòng)化技術(shù)、計(jì)算機(jī)技術(shù)和信息傳輸技術(shù)，集保護(hù)、監(jiān)測(cè)、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(tǒng)，適用于35kV及以下電壓等級(jí)的城網(wǎng)、農(nóng)網(wǎng)變電站和用戶變電站，可實(shí)現(xiàn)對(duì)變電站方位的控制和管理，滿足變電站無(wú)人或少人值守的需求，為變電站穩(wěn)定、經(jīng)濟(jì)運(yùn)行提供了堅(jiān)實(shí)的保障。

4.2應(yīng)用場(chǎng)所

辦公建筑（商務(wù)辦公、國(guó)家機(jī)關(guān)辦公建筑等）

商業(yè)建筑（商場(chǎng)、金融機(jī)構(gòu)建筑等）

交通運(yùn)輸建筑（機(jī)場(chǎng)、車(chē)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(fēng)能發(fā)電等）

4.3系統(tǒng)結(jié)構(gòu)

Acrel-2000Z電力監(jiān)控系統(tǒng)釆用分層分布式設(shè)計(jì)，可分為三層：站控管理層、網(wǎng)絡(luò)通信層和現(xiàn)場(chǎng)設(shè)備層，組網(wǎng)方式可為標(biāo)準(zhǔn)網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)、光纖星型網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)、光纖環(huán)網(wǎng)網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)，根據(jù)用戶用電規(guī)模、用電設(shè)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(shè)備選型

1. 結(jié)束語(yǔ)

智能電力監(jiān)控系統(tǒng)以各項(xiàng)軟件作為基礎(chǔ)，通過(guò)對(duì)電力數(shù)據(jù)的收集、存儲(chǔ)和分析對(duì)運(yùn)行過(guò)程、運(yùn)行狀況進(jìn)行保護(hù)和監(jiān)控的高級(jí)系統(tǒng)，智能電力監(jiān)控系統(tǒng)的推廣和進(jìn)步，提高了工作人員的工作效率，保證電力工程的正常運(yùn)行，對(duì)供配電系統(tǒng)的可靠性進(jìn)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(yīng)不斷開(kāi)發(fā)和創(chuàng)新更為先進(jìn)的智能電力監(jiān)控系統(tǒng)，保證電力使用可靠的同時(shí)，推動(dòng)我國(guó)電力事業(yè)的進(jìn)步，為我國(guó)電力事業(yè)貢獻(xiàn)更多的力量。

參考文獻(xiàn)

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4. 安科瑞企業(yè)微電網(wǎng)設(shè)計(jì)與應(yīng)用手冊(cè)，2022.05.

作者簡(jiǎn)介：

任運(yùn)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(jī)保護(hù)測(cè)控裝置和電力監(jiān)控系統(tǒng)的研發(fā)與應(yīng)用。