摘要：為進一步提高供配電設計質量水平，整合系統(tǒng)應用要點，充分發(fā)揮電力監(jiān)控系統(tǒng)的應用價值，提高資源利用率，降低運行中的經(jīng)濟損失和運行成本。分析電力監(jiān)控系統(tǒng)在供配電設計中的具體作用，從配電軟件功能設計、網(wǎng)絡方案設計、現(xiàn)場智能監(jiān)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(jiān)控系統(tǒng)；供配電設計；

0.引言

隨著科學技術的不斷發(fā)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(jiān)控系統(tǒng)的應用要點，維護供配電設計效果的應用價值，促進經(jīng)濟效益和社會效益的和諧統(tǒng)一。

1.供配電設計應用電力監(jiān)控系統(tǒng)的作用

電力監(jiān)控系統(tǒng)是集現(xiàn)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(jiān)控管理系統(tǒng)的同時，具有數(shù)據(jù)采集匯總、遙控處理、數(shù)據(jù)綜合分析等功能，確保智能系統(tǒng)發(fā)揮價值，為全面提高供配電效率奠定基礎。

1.1數(shù)據(jù)采集匯總

電力監(jiān)控系統(tǒng)可以建立一個完整的數(shù)據(jù)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(shù)據(jù)、線路電壓數(shù)據(jù)、電流數(shù)據(jù)和功率因數(shù)都是關鍵參數(shù)。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(shù)轉換為模數(shù)轉換器可讀取的信號，并可應用于實際控制環(huán)境中。

（2）收集開關數(shù)量。獲取斷路器狀態(tài)參數(shù)、隔離開關狀態(tài)、接地刀閘狀態(tài)參數(shù)等，確保后續(xù)報警信號分析和傳輸?shù)募皶r性。

（3）電能計量分析。與傳統(tǒng)機械電能表相比，電力監(jiān)控系統(tǒng)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(jiān)控系統(tǒng)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(jiān)控系統(tǒng)的采集也非常關鍵，以匹配足夠的內存空間，保持數(shù)量和時間段事件順序記錄的標準化。關鍵是后臺監(jiān)控系統(tǒng)和遠程監(jiān)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(tǒng)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(jiān)控系統(tǒng)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(tǒng)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(xiàn)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(jù)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(zhí)行[2]。

1.5實時監(jiān)控

（1）報警和記錄越限。在監(jiān)控系統(tǒng)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(shù)、電壓參數(shù)等基本模擬量。一旦出現(xiàn)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(jiān)測。在供配電控制系統(tǒng)中，需要對電能質量進行實時監(jiān)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(tài)偏差和動態(tài)擾動在電力設備故障或誤操作問題中比較常見，表現(xiàn)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(xiàn)象。在嚴重的情況下，會出現(xiàn)暫態(tài)和瞬態(tài)過電壓引起的參數(shù)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(guī)定和電力系統(tǒng)頻率允許偏差上。借助電力監(jiān)控系統(tǒng)的應用元件，對其進行實時數(shù)據(jù)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(jiān)控系統(tǒng)的內容

要明確電力監(jiān)控系統(tǒng)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(yōu)化。

2.1組態(tài)軟件設計

監(jiān)控組態(tài)軟件是一種具有組態(tài)功能的應用軟件，不僅可以實現(xiàn)數(shù)據(jù)監(jiān)控處理，還可以完成數(shù)據(jù)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(shù)據(jù)[3]功能：淤泥組態(tài)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(tài)軟件的編輯功能設計可以實現(xiàn)被編輯對象的旋轉、移動、粘貼、對齊等操作；在系統(tǒng)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(shù)據(jù)信息，可以顯示實時曲線參數(shù)和歷史曲線參數(shù)，方便用戶直觀了解現(xiàn)場數(shù)據(jù)的變化；余報表處理，總結分析zhiding數(shù)據(jù)信息，結合預定格式輸出信息，了解組態(tài)結構，操作非常靈活方便；愚蠢的OPC接口設計，電力監(jiān)控系統(tǒng)的最大價值是建立實時數(shù)據(jù)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(shù)值參數(shù)，完成合理的數(shù)據(jù)交換工作，保持數(shù)據(jù)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(shù)據(jù)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(jiān)控系統(tǒng)的作用。

2.2網(wǎng)絡方案

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

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

圖1第一種網(wǎng)絡方案

（2）對于一些現(xiàn)場智能監(jiān)控設備數(shù)量多、設備分布分散的系統(tǒng)，應結合現(xiàn)場智能監(jiān)控設備接入模式，建立完整的現(xiàn)場總線分析機制，確?？偩€分別接入網(wǎng)關，保持現(xiàn)場總線調度的科學性（圖2）。

圖2第二種網(wǎng)絡方案

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

圖3第3種方案

2.3現(xiàn)場智能監(jiān)控設備設計設計

為確?，F(xiàn)場智能監(jiān)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(shù)據(jù)采集和數(shù)據(jù)傳輸模式的基礎上，配合監(jiān)控主機的操作指令，保持良好的動態(tài)分析模式：疏浚市場監(jiān)控設備數(shù)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(wǎng)絡結構、負荷等級，確?，F(xiàn)場監(jiān)控設備選擇的*優(yōu)化，節(jié)省經(jīng)濟成本；現(xiàn)場監(jiān)控設備應保持獨立狀態(tài)，確保數(shù)據(jù)采集和數(shù)據(jù)傳輸?shù)臉藴驶?，配合動態(tài)實時顯示開關設備，在處理運行參數(shù)、故障信息、事件記錄等內容時，有效保持數(shù)據(jù)管理的科學性和標準化。

3.案例

以Powerlogic軟件為例，電力監(jiān)控系統(tǒng)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(jiān)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(shù)、頻率等參數(shù)的檢測和監(jiān)測，測量精度為0.2%；遙信監(jiān)控開關分合狀態(tài)；遙控是對開關遠程進行分合控制，配合通信規(guī)定的調整，完成電能質量監(jiān)控。

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

4.安科瑞電力監(jiān)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(chǎn)品、電能質量在線監(jiān)測裝置、配電室環(huán)境監(jiān)測設備、弧光保護裝置等設備，實現(xiàn)變電站、配電、電力安全運行和綜合管理。監(jiān)控范圍包括用戶變電站、開關、變電站、配電室等。

Acrel-2000Z電力監(jiān)控系統(tǒng)是安科瑞電氣有限公司根據(jù)電力系統(tǒng)自動化和無人值守要求，為35kV及以下電壓等級開發(fā)的分層分布式變電站監(jiān)控管理系統(tǒng)。該系統(tǒng)是一個開放式、網(wǎng)絡化、單元化、組態(tài)化的系統(tǒng)，應用于電力自動化技術、計算機技術、網(wǎng)絡技術和信息傳輸技術，集保護、監(jiān)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(wǎng)、農(nóng)村電網(wǎng)變電站和用戶變電站，可實現(xiàn)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(wěn)定、經(jīng)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(yè)，建筑，學校，商業(yè)綜合體等35kV及以下用戶端供配電自動化系統(tǒng)工程設計、施工和運行維護。

4.3系統(tǒng)架構

Acrel-2000Z電力監(jiān)控系統(tǒng)采用分層分布式設計，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系統(tǒng)功能

（1）實時監(jiān)測：直觀顯示配電網(wǎng)的運行狀態(tài)，實時監(jiān)測各回路電參數(shù)信息，動態(tài)監(jiān)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(shù)。

（5） 實時告警：具有實時告警功能，系統(tǒng)能夠對配電回路遙信變位，保護動作、事故跳閘等事件發(fā)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(tǒng)事件和報警進行歷史追溯，查詢統(tǒng)計、事故分析。

（7） 電能統(tǒng)計報表：系統(tǒng)具備定時抄表匯總統(tǒng)計功能，用戶可以自由查詢自系統(tǒng)正常運行以來任意時間段內各配電節(jié)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(wǎng)絡拓撲圖：支持實時監(jiān)視并診斷各設備的通訊狀態(tài)，能夠完整的顯示整個系統(tǒng)網(wǎng)絡結構。

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

（11）遙控功能：可以對整個配電系統(tǒng)范圍內的設備進行遠程遙控操作。

（12）故障錄波：可在系統(tǒng)發(fā)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(wěn)態(tài)信息。

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

（15） APP訪問：設備數(shù)據(jù)頁面顯示各設備的電參量數(shù)據(jù)以及曲線。

4.5系統(tǒng)硬件配置

5 .結束語

將電力監(jiān)控系統(tǒng)應用在供配電設計中具有重要的應用價值，能在提升數(shù)據(jù)分析準確性的同時，打造更加完整的電能質量監(jiān)督體系，以保證智能設備應用的科學性和規(guī)范性，為電力系統(tǒng)可持續(xù)發(fā)展奠定基礎。

參考文獻

［1］樊宇.電力監(jiān)控系統(tǒng)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(jiān)控系統(tǒng)在供配電設計中的應用［J］.大科技，2019（8）：60-61.

［3］安科瑞企業(yè)微電網(wǎng)應用手冊.2022.05版.