電力系統(tǒng)智能監(jiān)控系統(tǒng)應(yīng)用

1、<p>　　電力系統(tǒng)智能監(jiān)控系統(tǒng)應(yīng)用</p><p>　　摘要：隨著信息技術(shù)的快速發(fā)展，及在各行業(yè)中的普遍應(yīng)用，智能建筑應(yīng)運(yùn)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(shí)例應(yīng)用探討了電力智能監(jiān)控系統(tǒng)的特點(diǎn)跟優(yōu)勢。 </p><p>　　關(guān)鍵詞：智能監(jiān)控系統(tǒng);系統(tǒng)結(jié)構(gòu);特點(diǎn);應(yīng)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(xiàn)標(biāo)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(shù)字化時代應(yīng)運(yùn)而生的產(chǎn)物，已經(jīng)被廣泛應(yīng)用于電網(wǎng)用戶側(cè)樓宇、體育場館、科研設(shè)施、交通、醫(yī)院、電力等諸多領(lǐng)域的高、低壓變配電系統(tǒng)中。例如，伴隨著信息技術(shù)的發(fā)展，智能建筑已成為城市現(xiàn)代化、信息化的重要標(biāo)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(jìn)行綜合控制

6、管理的統(tǒng)一體，它主要以計(jì)算機(jī)局域網(wǎng)絡(luò)作為通信基礎(chǔ)，來對設(shè)備運(yùn)行管理、數(shù)據(jù)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(wǎng)，構(gòu)成完善的樓宇自動化管理系統(tǒng)。 </p><p>　　高壓開關(guān)柜、低壓開關(guān)柜、應(yīng)急發(fā)電機(jī)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(jìn)行監(jiān)控。通過實(shí)時記錄單相

7、/三相電壓、單相/三相電流、功率、功率因數(shù)、和電流開關(guān)狀態(tài)等各項(xiàng)參數(shù)來進(jìn)行實(shí)時監(jiān)測，當(dāng)參數(shù)值超出允許的范圍時便產(chǎn)生預(yù)警、報警，并對相關(guān)設(shè)備進(jìn)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(jié)構(gòu) </b></p><p>　　智能建筑電力監(jiān)控系統(tǒng)的拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)如圖所示，該系統(tǒng)采用分布式結(jié)構(gòu)，按使用功能或

8、區(qū)域進(jìn)行劃分，從而進(jìn)行模塊化設(shè)計(jì)。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(jì)算機(jī)、UPS不間斷電源、打印機(jī)、報警裝置等。電力監(jiān)控軟件主要配置在主控計(jì)算機(jī)上，通過軟件的人機(jī)界面結(jié)合和各種管理功能，來實(shí)現(xiàn)對整個變配電系統(tǒng)的

9、實(shí)時監(jiān)控，加強(qiáng)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(shè)備與主控計(jì)算機(jī)之間的網(wǎng)絡(luò)通信聯(lián)接、數(shù)據(jù)交換、通信協(xié)議轉(zhuǎn)換和提高系統(tǒng)的實(shí)時性、兼容性和擴(kuò)充性。還可以通過太網(wǎng)交換機(jī)與其它系統(tǒng)進(jìn)行連接和從而實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)信息共享，對于大型的系統(tǒng)還可設(shè)置數(shù)據(jù)服務(wù)器和網(wǎng)關(guān)服務(wù)

10、器來跟其它系統(tǒng)進(jìn)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(wù)是將現(xiàn)場的各種設(shè)備系統(tǒng)的運(yùn)行參數(shù)進(jìn)行采集和測量，把采集和測量的各種數(shù)據(jù)迅速的傳輸給監(jiān)控系統(tǒng)?，F(xiàn)場層的主要設(shè)備是：嵌入式電能儀表、導(dǎo)軌式電能儀表和能斷路器等。這些裝置和儀表依據(jù)現(xiàn)場設(shè)備的需要進(jìn)行配置，并裝設(shè)在現(xiàn)場的配電屏或開關(guān)柜上。 &l

11、t;/p><p>　　三、電力智能監(jiān)控系統(tǒng)的特點(diǎn) </p><p>　　1、系統(tǒng)的數(shù)據(jù)采集與處理 </p><p>　　系統(tǒng)的數(shù)據(jù)采集是配電監(jiān)控的基礎(chǔ)，那么數(shù)據(jù)采集主要經(jīng)底層多功能網(wǎng)絡(luò)儀表進(jìn)行采集完成，從而實(shí)現(xiàn)遠(yuǎn)程數(shù)據(jù)的本地實(shí)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(shù)COSφ及遠(yuǎn)程設(shè)備運(yùn)行狀態(tài)等數(shù)據(jù)。系統(tǒng)的數(shù)據(jù)處理主要是把按要求采集到的電

12、參量實(shí)時準(zhǔn)確的顯示給用戶，達(dá)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(shù)據(jù)存入數(shù)據(jù)庫供用戶進(jìn)行查詢。 </p><p>　　2、人機(jī)交互系統(tǒng)能夠?qū)崿F(xiàn)簡單、易用、良好的用戶使用界面 </p><p>　　人機(jī)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(shè)備狀態(tài)和相應(yīng)的實(shí)時運(yùn)行參數(shù)，并且畫面定時的輪回切換、畫面實(shí)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(yùn)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(shù)據(jù)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(shù)據(jù)庫，定期生成報表，以供用戶查詢打印。 </p><p>　　5、設(shè)置用戶權(quán)限管理 </p><p>　　針對不同級別的用戶，改系統(tǒng)會自動設(shè)置不同的權(quán)限組，防止因人為誤操作給生產(chǎn)、生活帶來的不必要的損失，實(shí)現(xiàn)配電系統(tǒng)運(yùn)行的安全性及可靠性。用戶可以通過用戶管理進(jìn)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(yùn)行負(fù)荷曲線 </b></p><p>　　所謂的負(fù)荷趨勢曲線主要功能是負(fù)責(zé)定時采集進(jìn)線及重要回路電流和功率負(fù)荷參量，并自動生成運(yùn)行負(fù)荷趨勢曲線，達(dá)到方便用戶及時了解設(shè)備的運(yùn)行負(fù)荷狀況。可以直接點(diǎn)擊畫面相應(yīng)按鈕或菜單項(xiàng)即可完成相應(yīng)功能的切換；可以查看實(shí)時趨勢曲線或歷史趨勢線；還可以對所選曲線進(jìn)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(yīng)用 </p><p>　　通過電力智能監(jiān)控，可以實(shí)現(xiàn)對配電室內(nèi)的二次設(shè)備的功能進(jìn)行智能化改造，取代了常規(guī)的人工電力管理，通過計(jì)算機(jī)和通訊網(wǎng)絡(luò)進(jìn)行電力系統(tǒng)的測量、控制、信號采集、故障分析、負(fù)荷控制和運(yùn)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(guān)系統(tǒng)和智能裝置進(jìn)行通訊及信息共享，例如：建筑設(shè)備的自動化系統(tǒng)、通信網(wǎng)絡(luò)

17、系統(tǒng)、辦公自動化系統(tǒng)、火災(zāi)自動報警系統(tǒng)等，都實(shí)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(yīng)用實(shí)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(shè)置兩座10kV高壓開關(guān)站及9座10/0.4kV變配電站。如果采用傳統(tǒng)的管理運(yùn)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(wǎng)運(yùn)行過程中發(fā)生的故障，從而大大降低了系統(tǒng)運(yùn)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(yùn)行管理，該建筑設(shè)計(jì)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(shè)計(jì) </p><p>　?。?）該系統(tǒng)共安裝58臺Ps系列可編程微機(jī)保護(hù)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(wù)器將RS-485轉(zhuǎn)換成以太網(wǎng)，再采用電轉(zhuǎn)換器轉(zhuǎn)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(jī)熱備的方式監(jiān)控數(shù)據(jù)，

19、來保證系統(tǒng)的安全可靠運(yùn)行。 </p><p>　?。?）智能監(jiān)控子站內(nèi)的所有裝置均由通信管理機(jī)進(jìn)行集中管理。管理機(jī)提供RJ-55接口，接人以太網(wǎng)交換機(jī)，將數(shù)據(jù)處理后與監(jiān)控中心的監(jiān)控系統(tǒng)進(jìn)行數(shù)據(jù)交互。監(jiān)控子站與監(jiān)控中心之間通過光纖進(jìn)行通信，光纖經(jīng)轉(zhuǎn)換后接人以太網(wǎng)交換機(jī)，形成全區(qū)光纖以太網(wǎng)絡(luò)；該建筑設(shè)計(jì)選用的電力智能監(jiān)控系統(tǒng)的數(shù)據(jù)更新周期可控制在10S以內(nèi)，在小于1S的時間內(nèi)完成對一級數(shù)據(jù)的更新處理。 </p&

20、gt;<p>　?。?）該智能系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)了對多種不同廠家設(shè)備的接人及通信控制人機(jī)界面簡單、易操作；與設(shè)備配合，實(shí)現(xiàn)了遙控、遙測、遙調(diào)、SOE信息采集、事件記錄、報警記錄等電力監(jiān)控功能。實(shí)現(xiàn)了監(jiān)控系統(tǒng)與間隔層繼電保護(hù)裝置和智能儀表之間的無縫結(jié)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(jī)房內(nèi)設(shè)置等電位聯(lián)結(jié)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(jìn)出建筑物處加裝電涌保護(hù)裝置。 </p><p>　　2、電力智能監(jiān)控系統(tǒng)功能特點(diǎn) </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(shè)置，工作人員可以在最短的可控時間內(nèi)做出正確的判斷并進(jìn)行操作?；谠摗巴该骰钡呐潆娫O(shè)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(wǎng)運(yùn)行是否平衡。只有全面了解電網(wǎng)的狀態(tài)，工作人員才能及時、準(zhǔn)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(jù)系統(tǒng)反映的設(shè)備實(shí)際使用情況，合理地安排相關(guān)維護(hù)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(zhǔn)，跟蹤意外的用電量，并且可以針對可優(yōu)化管理的負(fù)載，制訂相應(yīng)的用電負(fù)荷方案。還可對由于電力公司傳輸了質(zhì)量不合格的電能

23、造成的損耗要求賠償?shù)取?</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(shù)據(jù)，能夠反映出電力資源的實(shí)時使用情況，還可以對電網(wǎng)或配電盤、配電柜、變壓器等設(shè)施的后備用量做出精確的評估，這就便于業(yè)主合理的調(diào)配電力資源，做出相關(guān)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(shè)備的使用壽命。電力智能監(jiān)控系統(tǒng)不僅對電氣設(shè)備的使用情況提供

24、準(zhǔn)確的信息，還對相關(guān)設(shè)備進(jìn)行及時的維護(hù)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(chǎn)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(wǎng)絡(luò)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(yuǎn)程掌握引起現(xiàn)場設(shè)備故障的詳細(xì)信息，準(zhǔn)確、及時地進(jìn)行處理，有效地幫助縮短斷電時間，提高生產(chǎn)力。 </p&g

25、t;<p>　　(6)電力智能監(jiān)控有利于改善電能質(zhì)量。由于某些負(fù)載可能對于劣質(zhì)的電能非常敏感，那么通過系統(tǒng)監(jiān)測電能的質(zhì)量可以預(yù)防此類事件的發(fā)生，并使工作人員可以及時處理相關(guān)問題。智能監(jiān)控系統(tǒng)現(xiàn)已通過相關(guān)驗(yàn)收，顯示系統(tǒng)運(yùn)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(shí)時監(jiān)控電力系統(tǒng)的可靠性。 </p><p><b>　　五、結(jié)束語 </b>&l

26、t;/p><p>　　隨著社會的發(fā)展及電力技術(shù)的廣泛應(yīng)用，電力智能監(jiān)控系統(tǒng)已成為全國各地重點(diǎn)工程項(xiàng)目、標(biāo)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(wǎng)絡(luò)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(wǎng)絡(luò)技術(shù)，使工作人員在現(xiàn)場的任何位置都可以接收相關(guān)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(yùn)行值

27、班人員、故障迅速切除和恢復(fù)、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(jīng)濟(jì)、更潔凈。 </p><p><b>　　參考文獻(xiàn) </b></p><p>　　[1] 張九根，丁玉林．智能建筑工程設(shè)計(jì)[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．