电力监控系统在供配电管理中的应用分析

安科瑞陈伟 acrelchenwei

为了进一步提升供配电设计的质量水平，要整合系统应用要点，充分发挥电力监控系统的应用价值，提升资源利用率，减少运行中的经济损失和运营成本。分析供配电设计应用电力监控系统的具体作用，从组态软件功能设计、网络方案设计、现场智能监控设计 3 个方面对具体设计内容展开讨论，最后结合案例分析应用方案。 

       电力监控系统是融合现代电子技术、计算机技术、控制技术等多元技术类型建立的技术模式，将其应用在供配电设计项目中，能在建构集中监控管理体系的同时，具备数据采集汇总、遥测遥控处理、数据综合分析等功能，以保证智能化系统发挥价值，为供配电工作效率的全面提高奠定基础。 

数据采集汇总 

       电力监控系统能建立完整的数据信息汇总模块。 

       （1）模拟量采集。采集的模拟量中，各段的母线电压数据、线路电压数据、电流数据和功率因数等，都是关键参数。较为常见的模拟量采集过程会采取直流采样或交流采样，其中，直流采样要借助交流电压、电流等参数经过转换器后，换算为模数转换器能读取的信号，并且能被应用在实际控制环境内。 

       （2）开关量采集。获取断路器状态参数、隔离开关状态、接地刀闸状态参数等，以保证后续报警信号分析和传达的及时性。 

       （3）电能计量分析。完成有功电能、无功电能的实时性采集分析，相较于传统机械式电能表，电力监控系统支持的电能表结构能利用电能脉冲计量和软件计量等多种方式并行，建构完整的分析机制，维持有功电能、无功电能的计量分析，维持综合应用效果[1]。 

事件记录 

       在供配电设计中应用电力监控系统，要对断路器合闸/分闸等情况进行实时性记录，并且保证保护动作顺序记录的合理性和规范性。与此同时，微机保护流程或监控系统采集环节也非常关键，要匹配充足的内存空间，维持数量和时间段事件顺序记录的规范性。关键的是，后台监控系统和远程监控通信要具备实时性处理功能，避免信息事件丢失。 

故障实时性录入 

       供配电设计体系中，也要对故障问题予以关注，打造更合理的故障分析和控制平台。设置故障记录功能模块，就能对继电保护动作前后和故障相关的电流量、母线电压量等进行集中的记录分析。记录时间一般是保护启动前2个电压周期和保护动作后的10个电压周期，能维持良好的动作保护，确保重合闸全过程管理的规范性。 

远程操作 

       电力监控系统还能搭建完整的远程操作模式，操作人员借助计算机就能对相关元件予以实时性控制，尤其是断路器和隔离开关等，落实分闸、合闸操作，能有效避免计算机系统故障影响操作，且在设计中保留人工操作和远程操作的并行功能。以断路器操作为例，设置相应的闭锁功能：淤断路器在实时性操作的过程中要具备闭锁自动重合闸；于就地操作和远方操作能实现互相闭锁，并且能减少干扰问题；盂结合实时性信息自动分析模式，能对断路器和隔离开关进行闭锁操作控制；榆依据实时性应用模式，无论是就地还是远程操作处理，都能避免误操作闭锁产生的影响，并且能实现对象校核、操作性质和命令执行的并行处理[2]。 

实时性监控 

       （1）越限报警和记录。在监控系统实时性运行的过程中，能对采集获取的电流参数、电压参数等基础模拟量予以实时性跟踪分析，一旦出现越限问题，就能马上完成报警信号的处理，同时完成越限时间和越限值的记录。 

       （2）电能质量监控。在供配电控制体系中，要对电能质量予以实时性监督管理，才能打造良好的供配电管控模式。一般造成电力设备故障或是误操作的问题中，电压/电流静态偏差和动态扰动等现象较为常见，表现为电压或频率存在明显的有效值变化，或出现电压波动、闪变、电压暂降等现象，严重时会出现暂态和瞬态过电压引起参数变化。我国针对电能质量的标准主要集中在三相电压允许不平衡度的规定和电力系统频率允许偏差等方面，借助电力监控系统应用元件对其进行实时的数据记录和汇总，以保证综合控制的规范性。 

       监控组态软件是具备组态功能的应用软件，不仅能实现面向数据的监控处理，还能完成数据采集，维持应用的规范性和科学性，为操作人员提供实时性观察汇总数据的功能[3]：淤组态软件的绘画功能设计，能配合相应的模块完成元图、制位图、滑动条、标签、时钟的绘制处理，配合操作级别和图层属性就能完成相关操作工序；于组态软件的编辑功能设计，能实现对被编辑对象的旋转、移动、粘贴、对齐等操作；盂在系统程序启动和退出时借助相应的指令模块，就能有效完成实时性校验操作，避免用户非法处理；榆实时性/历史性曲线功能设计，调取相应的数据信息，就能显示出实时性曲线参数和历史曲线参数，方便用户直观了解现场数据的变动情况；虞报表处理，对指定的数据信息予以汇总分析，从而结合预定的格式输出信息，了解组态结构，操作十分灵活且便捷；愚OPC 接口设计，电力监控系统的最大价值是建立实时性数据的收集和分析能力，有效评估变电站自动化、楼宇自控等功能获取的数值参数，完成合理的数据交换工作，维持数据项处理的实时性；舆报警功能模块设计，主要包括报警服务器、报警数据源、报警显示方式、报警信号打印等具体模块，配合实时性确认功能的处理，就能打造完整的应用平台，维持供配电设计中电力监控系统的作用。 

       针对用户变电站（一般为35kV及以下电压等级），通过微机保护装置、开关柜综合测控装置、电气接点无线测温产品、电能质量在线监测装置、配电室环境监控设备、弧光保护装置等设备组成综合自动化的综合监控系统，实现了变电、配电、用电的安全运行和全面管理。监控范围包括用户变电站、开闭所、变电所及配电室等。

       Acrel-2000Z电力监控系统是安科瑞电气股份有限公司根据电力系统自动化及无人值守的要求，针对35kV及以下电压等级研发出的一套分层分布式变电站监控管理系统。该系统是应用电力自动化技术、计算机技术、网络技术和信息传输技术，集保护、监测、控制、通信等功能于一体的开放式、网络化、单元化、组态化的系统，适用于35kV及以下电压等级的城网、农网变电站和用户变电站，可实现对变电站的控制和管理，满足变电站无人或少人值守的需求，为变电站安全、稳定、经济运行提供了坚实的保障。

       Acrel-2000Z电力监控系统采用分层分布式设计，可分为三层：站控管理层、网络通信层和现场设备层，组网方式可为标准网络结构、光纤星型网络结构、光纤环网网络结构，根据用户用电规模、用电设备分布和占地面积等多方面的信息综合考虑组网方式。

       将电力监控系统应用在供配电设计中具有重要的应用价值，能在提升数据分析准确性的同时，打造更加完整的电能质量监督体系，以保证智能设备应用的科学性和规范性，为电力系统可持续发展奠定基础。