江蘇安科瑞電器制造有限公司 范宏博

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摘要：為進一步提高供配電設計質量水平，整合系統應用要點，充分發揮電力監控系統的應用價值，提高資源利用率，降低運行中的經濟損失和運行成本。分析電力監控系統在供配電設計中的具體作用，從配電軟件功能設計、網絡方案設計、現場智能監控設計三個方面討論具體設計內容，最后結合案例分析應用方案。

關鍵詞：電力監控系統；供配電設計；

0.引言

隨著科學技術的不斷發展和進步，電力運行管理的全面性和科學性受到廣泛關注。要整合電力監控系統的應用要點，維護供配電設計效果的應用價值，促進經濟效益和社會效益的和諧統一。

1.供配電設計應用電力監控系統的作用

電力監控系統是集現代電子技術、計算機技術、控制技術等多種技術類型于一體的技術模式。應用于供配電設計項目中，可在構建集中監控管理系統的同時，具有數據采集匯總、遙控處理、數據綜合分析等功能，確保智能系統發揮價值，為全面提高供配電效率奠定基礎。

1.1數據采集匯總

電力監控系統可以建立一個完整的數據信息匯總模塊。

（1）模擬量采集。在采集的模擬量中，母線電壓數據、線路電壓數據、電流數據和功率因數都是關鍵參數。更常見的模擬量采集過程將采用DC采樣或交流采樣。其中，DC采樣應借助交流電壓、電流等參數轉換為模數轉換器可讀取的信號，并可應用于實際控制環境中。

（2）收集開關數量。獲取斷路器狀態參數、隔離開關狀態、接地刀閘狀態參數等，確保后續報警信號分析和傳輸的及時性。

（3）電能計量分析。與傳統機械電能表相比，電力監控系統支持的電能表結構可以利用電能脈沖計量和軟件計量，構建完整的分析機制，維持有功電能和無功電能的計量分析，維持綜合應用效果[1]。

1.2事件記錄

電力監控系統應用于供配電設計，實時記錄斷路器關閉/關閉，確保保護動作順序記錄的合理性和標準化。同時，微機保護過程或監控系統的采集也非常關鍵，以匹配足夠的內存空間，保持數量和時間段事件順序記錄的標準化。關鍵是后臺監控系統和遠程監控通信應具有實時處理功能，避免信息事件丟失。

1.3故障實時錄入

在供配電設計系統中，還應注意故障問題，建立更合理的故障分析和控制平臺。設置故障記錄功能模塊，集中記錄和分析繼電保護動作前后與故障相關的電流和母線電壓。記錄時間一般為保護啟動前2個電壓周期和保護動作后10個電壓周期，可保持良好的動作保護，確保重合閘全過程管理的標準化。

1.4遠程操作

電力監控系統還可以構建完整的遠程操作模式，操作人員可以借助計算機實時控制相關部件，特別是斷路器和隔離開關，實施開關操作，可以有效避免計算機系統故障影響操作，保留人工操作和遠程操作的并行功能。以斷路器操作為例，設置相應的鎖功能：斷路器在實時操作過程中自動關閉；本地操作和遠程操作可實現相互鎖定，減少干擾問題；結合實時信息自動分析模式，可控制斷路器和隔離開關；根據實時應用模式，無論是本地還是遠程操作處理，都可以避免誤操作鎖的影響，并行處理對象驗證、操作性質和命令執行[2]。

1.5實時監控

（1）報警和記錄越限。在監控系統的實時運行過程中，可以實時跟蹤和分析收集到的電流參數、電壓參數等基本模擬量。一旦出現越限問題，報警信號的處理可以立即完成，并完成越xian時間和越限值的記錄。

（2）電能質量監測。在供配電控制系統中，需要對電能質量進行實時監督管理，才能建立良好的供配電控制模式。一般來說，電壓/電流的靜態偏差和動態擾動在電力設備故障或誤操作問題中比較常見，表現為電壓或頻率有明顯的有效值變化，或電壓波動、閃變、電壓暫降等現象。在嚴重的情況下，會出現暫態和瞬態過電壓引起的參數變化。我國電能質量標準主要集中在三相電壓允許不平衡的規定和電力系統頻率允許偏差上。借助電力監控系統的應用元件，對其進行實時數據記錄和總結，確保綜合控制的標準化。

2.供配電設計中應用電力監控系統的內容

要明確電力監控系統的作用，必須結合供配電的實際標準，有效匹配相應的設計元素，保持整體設計效果和應用質量，確保綜合設計水平的優化。

2.1組態軟件設計

監控組態軟件是一種具有組態功能的應用軟件，不僅可以實現數據監控處理，還可以完成數據采集，保持應用的標準化和科學性，為操作人員提供實時觀察和總結數據[3]功能：淤泥組態軟件的繪畫功能設計可以配合相應的模塊完成元圖、制位圖、滑動條、標簽和時鐘的繪制處理，并可以配合操作水平和圖層屬性完成相關操作流程；組態軟件的編輯功能設計可以實現被編輯對象的旋轉、移動、粘貼、對齊等操作；在系統程序啟動和退出時，借助相應的指令模塊，可以有效完成實時驗證操作，避免用戶非法處理；榆實時/歷史曲線功能設計，通過獲取相應的數據信息，可以顯示實時曲線參數和歷史曲線參數，方便用戶直觀了解現場數據的變化；余報表處理，總結分析zhiding數據信息，結合預定格式輸出信息，了解組態結構，操作非常靈活方便；愚蠢的OPC接口設計，電力監控系統的最大價值是建立實時數據收集分析能力，有效評價變電站自動化、建筑自動化等功能獲得的數值參數，完成合理的數據交換工作，保持數據項處理的實時性；yulun報警功能模塊設計主要包括報jing服務器、報警數據源、報警顯示模式、報警信號打印等具體模塊，配合實時確認功能的處理，能夠構建完整的應用平臺，維護供配電設計中電力監控系統的作用。

2.2網絡方案

根據供配電設計的基本要求，結合具體情況實施相應的網絡方案，保持應用管理的科學性和完整性。目前，更常見的網絡方案主要有以下三種。

（1）對于一些現場智能監控設備數量少、相應設備分布集中的系統，將智能設備應用于總線系統，與智能設備合作，建立完整的接口轉換器和監控主機數據交換模式，有效實現網絡信息處理（圖1）。

圖1第一種網絡方案

（2）對于一些現場智能監控設備數量多、設備分布分散的系統，應結合現場智能監控設備接入模式，建立完整的現場總線分析機制，確保總線分別接入網關，保持現場總線調度的科學性（圖2）。

圖2第二種網絡方案

(3)對于子變電站較多的大型系統，為了提高整個系統的運行穩定性，需要對每個子站進行實時監控，這就要保證每個子站都設置智能監控設備，從而達到站內數據運算處理的綜合效果(圖3)。需要注意的是，獲得授權后，監控中心主機可以查詢子站監控主機的信息、數據和動態，保持系統的運行效率和信息可靠性。

圖3第3種方案

2.3現場智能監控設備設計設計

為確保現場智能監控設備整體布局結構滿足應用預期，整合相關內容，在建立完整的數據采集和數據傳輸模式的基礎上，配合監控主機的操作指令，保持良好的動態分析模式：疏浚市場監控設備數量多，相應動能多樣，為確保整體設計的合理性，充分結合客戶的實際需求，綜合分析電力網絡結構、負荷等級，確保現場監控設備選擇的*優化，節省經濟成本；現場監控設備應保持獨立狀態，確保數據采集和數據傳輸的標準化，配合動態實時顯示開關設備，在處理運行參數、故障信息、事件記錄等內容時，有效保持數據管理的科學性和標準化。

3.案例

以Powerlogic軟件為例，電力監控系統配置中設置10kV電源，以CM4250為基礎設備，采用重要電路和一般電路獨立設置方案。

（1）主中壓進線電路/重要低壓進線電路的監控應按遙測、遙信和遙控進行。其中，遙測是對三相電壓、有功功率、無功功率、功率因數、頻率等參數的檢測和監測，測量精度為0.2%；遙信監控開關分合狀態；遙控是對開關遠程進行分合控制，配合通信規定的調整，完成電能質量監控。

（2）監控一般出線電路，主要結合標準通信規定分析通信接口信息，MC系列多回路監控單元也可完成饋線監控。

4.安科瑞電力監控解決方案

4.1概述

對于用戶變電站（一般35kV及以下電壓等級），通過微機保護裝置、開關柜綜合測控裝置、電氣接觸無線溫度測量產品、電能質量在線監測裝置、配電室環境監測設備、弧光保護裝置等設備，實現變電站、配電、電力安全運行和綜合管理。監控范圍包括用戶變電站、開關、變電站、配電室等。

Acrel-2000Z電力監控系統是安科瑞電氣有限公司根據電力系統自動化和無人值守要求，為35kV及以下電壓等級開發的分層分布式變電站監控管理系統。該系統是一個開放式、網絡化、單元化、組態化的系統，應用于電力自動化技術、計算機技術、網絡技術和信息傳輸技術，集保護、監控、控制、通信等功能于一體。適用于35kV及以下電壓等級的城市電網、農村電網變電站和用戶變電站，可實現變電站的控制和管理，滿足變電站無人值守或少人值守的需要，為變電站的安全、穩定、經濟運行提供了堅實的保障。

4.2應用場所

適用于軌道交通，工業，建筑，學校，商業綜合體等35kV及以下用戶端供配電自動化系統工程設計、施工和運行維護。

4.3系統架構

Acrel-2000Z電力監控系統采用分層分布式設計，可分為三層：站控管理層、網絡通信層和現場設備層，組網方式可為標準網絡結構、光纖星型網絡結構、光纖環網網絡結構，根據用戶用電規模、用電設備分布和占地面積等多方面的信息綜合考慮組網方式。

4.4系統功能

（1）實時監測：直觀顯示配電網的運行狀態，實時監測各回路電參數信息，動態監視各配電回路有關故障、告警等信號。

（2） 電參量查詢：在配電一次圖中，可以直接查看該回路詳細電參量。

（3） 曲線查詢：可以直接查看各電參量曲線。

（4） 運行報表：查詢各回路或設備zhiding時間的運行參數。

（5） 實時告警：具有實時告警功能，系統能夠對配電回路遙信變位，保護動作、事故跳閘等事件發出告警。

（6）歷史事件查詢：對事件記錄進行存儲和管理，方便用戶對系統事件和報警進行歷史追溯，查詢統計、事故分析。

（7） 電能統計報表：系統具備定時抄表匯總統計功能，用戶可以自由查詢自系統正常運行以來任意時間段內各配電節點的用電情況。

（8）用戶權限管理：設置了用戶權限管理功能，可以定義不同級別用戶的登錄名、密碼及操作權限。

（9） 網絡拓撲圖：支持實時監視并診斷各設備的通訊狀態，能夠完整的顯示整個系統網絡結構。

（10）電能質量監測：可以對整個配電系統范圍內的電能質量和電能可靠性狀況進行持續性的監測。

（11）遙控功能：可以對整個配電系統范圍內的設備進行遠程遙控操作。

（12）故障錄波：可在系統發生故障時，自動準確地記錄故障前、后過程的各種電氣量的變化情況。

（13）事故追憶：可自動記錄事故時刻前后一段時間的所有實時穩態信息。

（14）Web訪問：展示頁面顯示變電站數量、變壓器數量、監測點位數量等概況信息，設備通信狀態，用電分析和事件記錄。

（15） APP訪問：設備數據頁面顯示各設備的電參量數據以及曲線。

4.5系統硬件配置

5 .結束語

將電力監控系統應用在供配電設計中具有重要的應用價值，能在提升數據分析準確性的同時，打造更加完整的電能質量監督體系，以保證智能設備應用的科學性和規范性，為電力系統可持續發展奠定基礎。

參考文獻

［1］樊宇.電力監控系統在供配電設計中應用的研究［J］.百科論壇電子雜志，2019（4）：485.

［2］成健.探討電力監控系統在供配電設計中的應用［J］.大科技，2019（8）：60-61.

［3］安科瑞企業微電網應用手冊.2022.05版.