電力系統(tǒng)智能監(jiān)控系統(tǒng)應用

1、<p>　　電力系統(tǒng)智能監(jiān)控系統(tǒng)應用</p><p>　　摘要：隨著信息技術的快速發(fā)展，及在各行業(yè)中的普遍應用，智能建筑應運而生，特別是隨著商業(yè)和公共建筑不斷提高的智能化管理和節(jié)能的要求，使的建筑智能化的用途更為廣泛。本文主要通過實例應用探討了電力智能監(jiān)控系統(tǒng)的特點跟優(yōu)勢。 </p><p>　　關鍵詞：智能監(jiān)控系統(tǒng);系統(tǒng)結構;特點;應用 </p><p>

2、;　　Abstract: with the rapid development of information technology, and the widespread application in industry, intelligent building arises at the historic moment, particularly as the commercial and public buildings to im

3、prove the intelligent management and energy saving requirements, make the intelligent building application more widely. Main application by examples, the paper discusses the characteristics and advantage of electric powe

4、r intelligent monitoring system. </p><p>　　Keywords: intelligent monitoring system; The system structure; Characteristic; application </p><p>　　中圖分類號：TD61文獻標識碼：A文章編號：2095-2104(2013) </p>

5、<p>　　一、電力智能監(jiān)控系統(tǒng)概述 </p><p>　　由于智能電力監(jiān)控系統(tǒng)是信息化、數字化時代應運而生的產物，已經被廣泛應用于電網用戶側樓宇、體育場館、科研設施、交通、醫(yī)院、電力等諸多領域的高、低壓變配電系統(tǒng)中。例如，伴隨著信息技術的發(fā)展，智能建筑已成為城市現(xiàn)代化、信息化的重要標志。智能建筑的組成通常有三個要素，即建筑物自動化系統(tǒng)、通訊自動化系統(tǒng)和辦公自動化系統(tǒng)。自動化系統(tǒng)是對整個系統(tǒng)進行綜合控制

6、管理的統(tǒng)一體，它主要以計算機局域網絡作為通信基礎，來對設備運行管理、數據采集和過程控制。智能電力監(jiān)控系統(tǒng)便是通訊自動化系統(tǒng)中的一個重要組成部分，利用智能電力監(jiān)控系統(tǒng)可大大提高整個變配電系統(tǒng)的管理，方便地與其它通訊自動化系統(tǒng)聯(lián)網，構成完善的樓宇自動化管理系統(tǒng)。 </p><p>　　高壓開關柜、低壓開關柜、應急發(fā)電機組、電力變壓器和EPS/UPS/ATS等的工作狀態(tài)都需要智能電力監(jiān)控系統(tǒng)來進行監(jiān)控。通過實時記錄單相

7、/三相電壓、單相/三相電流、功率、功率因數、和電流開關狀態(tài)等各項參數來進行實時監(jiān)測，當參數值超出允許的范圍時便產生預警、報警，并對相關設備進行控制。這樣就以較少的投資，極大地提高了供配電系統(tǒng)的可靠性、安全性和自動化水平。 </p><p><b>　　二、系統(tǒng)結構 </b></p><p>　　智能建筑電力監(jiān)控系統(tǒng)的拓撲結構如圖所示，該系統(tǒng)采用分布式結構，按使用功能或

8、區(qū)域進行劃分，從而進行模塊化設計。整個系統(tǒng)一般分為三層，即主控層、中間層和現(xiàn)場層。 </p><p><b>　　1、系統(tǒng)主控層 </b></p><p>　　智能電力監(jiān)控系統(tǒng)的的主控層位于中控室或值班室，配置高性能、高可靠性計算機、UPS不間斷電源、打印機、報警裝置等。電力監(jiān)控軟件主要配置在主控計算機上，通過軟件的人機界面結合和各種管理功能，來實現(xiàn)對整個變配電系統(tǒng)的

9、實時監(jiān)控，加強安全性。 </p><p><b>　　2、系統(tǒng)中間層 </b></p><p>　　智能電力監(jiān)控系統(tǒng)的中間層位于系統(tǒng)現(xiàn)場層與主控層之間，主要作用是完成現(xiàn)場層設備與主控計算機之間的網絡通信聯(lián)接、數據交換、通信協(xié)議轉換和提高系統(tǒng)的實時性、兼容性和擴充性。還可以通過太網交換機與其它系統(tǒng)進行連接和從而實現(xiàn)數據信息共享，對于大型的系統(tǒng)還可設置數據服務器和網關服務

10、器來跟其它系統(tǒng)進行連接。 </p><p><b>　　3、系統(tǒng)現(xiàn)場層 </b></p><p>　　智能電力監(jiān)控系統(tǒng)的現(xiàn)場層主要任務是將現(xiàn)場的各種設備系統(tǒng)的運行參數進行采集和測量，把采集和測量的各種數據迅速的傳輸給監(jiān)控系統(tǒng)?，F(xiàn)場層的主要設備是：嵌入式電能儀表、導軌式電能儀表和能斷路器等。這些裝置和儀表依據現(xiàn)場設備的需要進行配置，并裝設在現(xiàn)場的配電屏或開關柜上。 &l

11、t;/p><p>　　三、電力智能監(jiān)控系統(tǒng)的特點 </p><p>　　1、系統(tǒng)的數據采集與處理 </p><p>　　系統(tǒng)的數據采集是配電監(jiān)控的基礎，那么數據采集主要經底層多功能網絡儀表進行采集完成，從而實現(xiàn)遠程數據的本地實時顯示。需要完成采集的信號包括：三相電壓U、三相電流I、頻率Hz、功率因數COSφ及遠程設備運行狀態(tài)等數據。系統(tǒng)的數據處理主要是把按要求采集到的電

12、參量實時準確的顯示給用戶，達到配電監(jiān)控的自動化化和智能化要求，同時把采集到的數據存入數據庫供用戶進行查詢。 </p><p>　　2、人機交互系統(tǒng)能夠實現(xiàn)簡單、易用、良好的用戶使用界面 </p><p>　　人機交互系統(tǒng)采用全中文界面，CAD圖形顯示，低壓配電系統(tǒng)電氣一次主接線圖，顯示配電系統(tǒng)設備狀態(tài)和相應的實時運行參數，并且畫面定時的輪回切換、畫面實時動態(tài)刷新、模擬量顯示、連續(xù)記錄顯示等

13、。 </p><p>　　3、極大提高故障報警及事故追憶 </p><p>　　在配電系統(tǒng)發(fā)生運行故障時，智能系統(tǒng)會及時發(fā)出聲報警，提示用戶及時整修故障回路，同時智能系統(tǒng)還會自動記錄事件發(fā)生的時間和回路名稱，以便用戶查詢，追憶故障原因。 </p><p>　　4、電力智能監(jiān)控系統(tǒng)的數據庫建立與查詢 </p><p>　　智能監(jiān)控系統(tǒng)可以定時完

14、成遙測量和遙信量的采集，并且建立數據庫，定期生成報表，以供用戶查詢打印。 </p><p>　　5、設置用戶權限管理 </p><p>　　針對不同級別的用戶，改系統(tǒng)會自動設置不同的權限組，防止因人為誤操作給生產、生活帶來的不必要的損失，實現(xiàn)配電系統(tǒng)運行的安全性及可靠性。用戶可以通過用戶管理進行用戶登錄、用戶注銷、修改密碼、添加刪除等操作，從而方便用戶的使用。 </p>&l

15、t;p><b>　　6、運行負荷曲線 </b></p><p>　　所謂的負荷趨勢曲線主要功能是負責定時采集進線及重要回路電流和功率負荷參量，并自動生成運行負荷趨勢曲線，達到方便用戶及時了解設備的運行負荷狀況?？梢灾苯狱c擊畫面相應按鈕或菜單項即可完成相應功能的切換；可以查看實時趨勢曲線或歷史趨勢線；還可以對所選曲線進行平移、縮放、量程變換等操作。 </p><p&g

16、t;　　四、電力智能監(jiān)控系統(tǒng)的應用 </p><p>　　通過電力智能監(jiān)控，可以實現(xiàn)對配電室內的二次設備的功能進行智能化改造，取代了常規(guī)的人工電力管理，通過計算機和通訊網絡進行電力系統(tǒng)的測量、控制、信號采集、故障分析、負荷控制和運行管理，極大地提高了配電系統(tǒng)的安全性、可靠性和管理水平。電力監(jiān)控系統(tǒng)具有良好的開放性，可以方便的與智能建筑中其他相關系統(tǒng)和智能裝置進行通訊及信息共享，例如：建筑設備的自動化系統(tǒng)、通信網絡

17、系統(tǒng)、辦公自動化系統(tǒng)、火災自動報警系統(tǒng)等，都實現(xiàn)了自動化系統(tǒng)間相互之間的通訊和信息共享。下面我們通過一個系統(tǒng)應用實例來具體闡述。 </p><p>　　某特大型商業(yè)建筑，整體供電容量及供電范圍很大，該建筑設置兩座10kV高壓開關站及9座10/0.4kV變配電站。如果采用傳統(tǒng)的管理運行方式，不僅需要投入大量的人力和物力，而且還不能及時發(fā)現(xiàn)和處理電網運行過程中發(fā)生的故障，從而大大降低了系統(tǒng)運行的可靠性、穩(wěn)定性和安全性

18、。所以為優(yōu)化變配電站的運行管理，該建筑設計中采用了電力智能監(jiān)控系統(tǒng)。 </p><p>　　1、電力智能監(jiān)控的系統(tǒng)設計 </p><p>　?。?）該系統(tǒng)共安裝58臺Ps系列可編程微機保護管理單元，837臺QP系列智能配電儀表。然后各個子站就地安裝通信控制箱，用串口服務器將RS-485轉換成以太網，再采用電轉換器轉成光纖上傳至主站。而主站需要安裝一面通信控制屏，采用雙機熱備的方式監(jiān)控數據，

19、來保證系統(tǒng)的安全可靠運行。 </p><p>　?。?）智能監(jiān)控子站內的所有裝置均由通信管理機進行集中管理。管理機提供RJ-55接口，接人以太網交換機，將數據處理后與監(jiān)控中心的監(jiān)控系統(tǒng)進行數據交互。監(jiān)控子站與監(jiān)控中心之間通過光纖進行通信，光纖經轉換后接人以太網交換機，形成全區(qū)光纖以太網絡；該建筑設計選用的電力智能監(jiān)控系統(tǒng)的數據更新周期可控制在10S以內，在小于1S的時間內完成對一級數據的更新處理。 </p&

20、gt;<p>　?。?）該智能系統(tǒng)實現(xiàn)了對多種不同廠家設備的接人及通信控制人機界面簡單、易操作；與設備配合，實現(xiàn)了遙控、遙測、遙調、SOE信息采集、事件記錄、報警記錄等電力監(jiān)控功能。實現(xiàn)了監(jiān)控系統(tǒng)與間隔層繼電保護裝置和智能儀表之間的無縫結合。 </p><p>　　(4)該建筑智能監(jiān)控系統(tǒng)采用聯(lián)合接地方式，在控制中心機房內設置等電位聯(lián)結端子箱，與聯(lián)合接地系統(tǒng)接地端可靠連接，按照接地電阻要求不大于1Q

21、。在線路進出建筑物處加裝電涌保護裝置。 </p><p>　　2、電力智能監(jiān)控系統(tǒng)功能特點 </p><p>　　(1)電力智能監(jiān)控系統(tǒng)極大地提高了現(xiàn)場的工作效率。通過對電力智能監(jiān)控系統(tǒng)的設置，工作人員可以在最短的可控時間內做出正確的判斷并進行操作?；谠摗巴该骰钡呐潆娫O備系統(tǒng)，現(xiàn)場人員可以同步了解電能的流量狀態(tài)，比如：檢查電網運行是否平衡。只有全面了解電網的狀態(tài)，工作人員才能及時、準確

22、地處理故障；即使工作人員不在現(xiàn)場，也可以通過系統(tǒng)配置的無線發(fā)送模塊及時獲得故障的信息；工作人員還可以根據系統(tǒng)反映的設備實際使用情況，合理地安排相關維護工作。 </p><p>　　(2)電力智能監(jiān)控系統(tǒng)可降低能源成本。使用該電力智能監(jiān)控系統(tǒng)，可以優(yōu)化能源成本。該系統(tǒng)可作為各區(qū)域之間檢測反常用電量的基準，跟蹤意外的用電量，并且可以針對可優(yōu)化管理的負載，制訂相應的用電負荷方案。還可對由于電力公司傳輸了質量不合格的電能

23、造成的損耗要求賠償等。 </p><p>　　(3)電力智能監(jiān)控系統(tǒng)可使資源最優(yōu)化。通過該監(jiān)控系統(tǒng)的顯示的數據，能夠反映出電力資源的實時使用情況，還可以對電網或配電盤、配電柜、變壓器等設施的后備用量做出精確的評估，這就便于業(yè)主合理的調配電力資源，做出相關決策，從而滿足配電系統(tǒng)的不斷發(fā)展變化。 </p><p>　　(4)還可以延長設備的使用壽命。電力智能監(jiān)控系統(tǒng)不僅對電氣設備的使用情況提供

24、準確的信息，還對相關設備進行及時的維護和保養(yǎng)。系統(tǒng)的諧波監(jiān)控也會對保證變壓器等的使用壽命產生積極的影響。 </p><p>　　(5)電力智能監(jiān)控系統(tǒng)有效的縮短斷電時間。智能監(jiān)控系統(tǒng)可以顯示整個網絡狀態(tài)的總覽圖，這就有助于辨別故障區(qū)域；通過無線發(fā)送模塊，即使工作人員不在現(xiàn)場也可以了解具體的故障信息，通過遠程掌握引起現(xiàn)場設備故障的詳細信息，準確、及時地進行處理，有效地幫助縮短斷電時間，提高生產力。 </p&g

25、t;<p>　　(6)電力智能監(jiān)控有利于改善電能質量。由于某些負載可能對于劣質的電能非常敏感，那么通過系統(tǒng)監(jiān)測電能的質量可以預防此類事件的發(fā)生，并使工作人員可以及時處理相關問題。智能監(jiān)控系統(tǒng)現(xiàn)已通過相關驗收，顯示系統(tǒng)運行穩(wěn)定，并已體現(xiàn)出系統(tǒng)自身的優(yōu)勢，極大地提高了工作人員的效率。提高了操作人員可以實時監(jiān)控電力系統(tǒng)的可靠性。 </p><p><b>　　五、結束語 </b>&l

26、t;/p><p>　　隨著社會的發(fā)展及電力技術的廣泛應用，電力智能監(jiān)控系統(tǒng)已成為全國各地重點工程項目、標志性建筑等大面積多變電所用戶的必然選擇。電力智能監(jiān)控系統(tǒng)是一種智能化、網絡化、單元化、組態(tài)化的系統(tǒng)，它除有自身功能上的優(yōu)勢外，還依托網絡技術，使工作人員在現(xiàn)場的任何位置都可以接收相關信息，大大地提高了工作效率。電力智能監(jiān)控系統(tǒng)不僅投資較少，而且能極大地提高供配電系統(tǒng)的可靠性、安全性、自動化水平。還能夠帶來減少運行值

27、班人員、故障迅速切除和恢復、優(yōu)化用電管理等諸多好處，使電力的使用更可靠、更安全、更經濟、更潔凈。 </p><p><b>　　參考文獻 </b></p><p>　　[1] 張九根，丁玉林．智能建筑工程設計[M]．中國電力出版社，2007． </p><p>　　[2] 李成章．智能化UPS供電系統(tǒng)原理與維修[M]．電子工業(yè)出版社，2001．