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1、浅析供配电设计中电力监控系统的作用 new摘要：电力智能监控系统以较少的投资，能极大地提高供配电系统的可靠性、安全性、自动化水平。它能够带来减少运行值班人员、故障迅速切除和恢复、优化用电管理等诸多好处，使电力的使用更可靠、更安全、更经济、更洁净。本文在介绍电力监控系统特点的基础上，分析了供配电设计中电力监控系统的应用。关键词：供配电设计， 电力监控系统， 应用电力智能监控系统是一种智能化.网络化.单元化.组态化的系统，以微机继电保护装置.智能配电仪表.智能电力监控装置.计算机及通信网络.电力监控系统软件为基础，把供配电系统的运行设备和运行状况置于毫秒级连续精确的监视保护中，提供变.配电系统详尽
2、的数据采集.运行监视.事故预警.事故记录和分析.电能质量监视和控制.自动控制.继电保护等功能。并依托网络技术，使工作人员在现场的任何位置都可以接收相关信息，大大地提高了工作效率。电力智能监控系统以较少的投资，能极大地提高供配电系统的可靠性.安全性.自动化水平。它能够带来减少运行值班人员.故障迅速切除和恢复.优化用电管理等诸多好处，使电力的使用更可靠.更安全.更经济.更洁净。 一、电力监控系统的特点 1.电网智能化 电力网络中设备的运行状态是由设备本身的工作指令来实现的，而与电网运行状态无关，此为被动配电网络；当设备的运行不仅由本身的工作指令来实现，还要由配电网络在自我诊断后，再根据电网能力，负
3、荷重要性，发出设备运行指令，按负荷重要性等级顺序控制运行时为主动配电网络。把一个被动配电网络转变为主动配电网络： （1）正常工作状态：首先要使系统工作合理，负荷分配合理：充分地消峰填谷；充分利用变压器的过负荷能力；充分地采用各种技术措施节能。储能。 （2）发生电力故障状态，如双路电源一路停电，某台变压器发生故障等。智能系统经过监测.分析，判断，确保一级负荷，有效的控制二，三级负荷。 2.电力智能监控系统按结构形式 可分为集中监控系统模式.区域供电集中监控系统模式和光纤自愈环网集中监控系统模式。其中，集中监控系统模式适用于供电范围集中.监控对象数量不大的电力监控系统。 3.电力监控系统的特点 系
4、统软.硬件全部模块化，硬件全部智能化。软.硬件设计选择工业级标准，可靠性非常高。 （1）整个系统的 ICU（智能控制终端）.RTU（远程智能通讯控制器）全部由 16 位微机组成，这样的集散型监控系统，速度快，实时性好，同机种通讯可靠。 （2）ICU 自带 CPU，采集周期短，实时性强，系统冗余度高，通讯帧数少，可大大减少通讯误码率。 （3）各系统都是独立工作，互不干扰，实现了控制的硬件系统模块化，采用总线方式可节省缆线和工程费用。 （4）各子系统实现了模块化，进一步提高整个系统的安全及可靠性。 4.电力监控系统的构成 （1）控制中心安装的设备：主控机.显示器.打印机.备用电源.UPS.报警设备
5、等。操作台上有电源开关.遥控开关.遥控按钮.模拟盘电源.开.关指示灯面板等。 （2）本楼控制主机可设在楼内值班室，总控制室在变电所内。传感器信号通过总线传至本楼控制主机及总控制主机。对电量进行遥测.遥信.遥控。 （3）现场数据采集和控制设备为 ICU，电流变送器，电压变送器等传感器将信号送至ICU，ICU 通过 RTU 与 ZTK（智能通讯卡）相连，实现数据的双向传送。ICU 通过设在配电系统内的接触器来实现预定程序中对电源的控制。 每套系统可容纳 1024 个 ICU，使系统有极高的可扩展性。 电力智能监控系统在通信方面的开放性，使它与管理系统 (BAS) 可以非常可靠地通过以下 3 种方法
6、进行连接：提供标准的Modbus-RTU 协议，直接接入 BAS 的 DDC 装置，适用于小规模的BAS；提供符合 IEC 标准的 OPCSeer 给BAS，适用于中规模BAS；直接在 Ethernet 上通过 Web 或TCP IP 与 BAS 互连，适用于大规模 BAS。通过上述方法，可将电力智能监控系统集成到 BAS 系统，以实现系统信息共享及联动控制，提高工作人员的效率，降低建筑物的能耗及运行成本，提升建筑物的硬件标准。 二、供配电设计中电力监控系统的应用 1.系统拓扑结构 （1）现场层：该层的主要目的是对运行中配电系统的各种运行参数进行测量和采集，并将所得的数据信息传输给监控系统。其
7、主要采用的设备是AHK-0。正泰智能断路器.66系列电流互感器以及ACR220EK网络电力仪表，并将其装设在现场的电缆分接箱内。同时，各种设备都必须在不依赖主控计算机运行的情况下也保持相互独立地完成各自的功能，因此，可以由现场总线把各项检测的信号数据实时传输到中间层的数据处理单元，并通过电力监控系统及时进行相应的操作。 （2）主控层：通常情况下，电力监控系统的主控层是位于中控室或值班室，同时还需要配置打印机.计算机.UPS不间断电源等高性能的设备。因此，通过在主控计算机上安装Acrel-3000电力监控软件，并依靠所安装的软件进行人机界面和各种管理功能，进而实现对整个箱式配电系统的实时监控。
8、2.网络方案设计 由于电力监控系统大多是依靠现场总线技术，并对电网进行逐一控制与管理的。在实际使用中可以将它挂接在总线上使用智能设备连接成为网络系统。这样，简便的组网方案成本既低又能够有效地解决传输现场智能监控设备所采集到的数据信息，从而达到迅速.准确地传达操作命令，为最终有效实现电力系统监控功能的目的提供可靠保障。 （1）对于分散的大系统，由于电力监控系统的现场智能监控设备比较多，并且分布不集中。在进行设计时这就需要我们首先将在现场总线上接入现场智能监控设备，然后再把监控系统的各条总线分别接入网关以完成设计。 （2）对于集中的小系统，与那些设计分散的大系统的配置方式不同，由于它的现场智能监控
9、设备比较少但是分布集中，这样就决定了在设计小系统时应该将全部智能设备连接于一条总线上，再通过接口转换器直接与监控主机进行数据交换。 （3）对于有多个子变电站的大系统，由于该电力监控系统比较复杂，因此，在对其进行设计时主要是将提高系统稳定性作为设计重点，所以，我们可以在每个子站设置一台监控主机，确保供配电系统中的各种信号数据完整。同时，该主机还对现场智能监控设备进行管理维护以及对站内的数据进行运算处理，此时只需将一些必要的信息发送给远方的监控中心主机，监控中心主机再根据反馈的信息进行相应的授权操作，这样，将会大大提高了电力监控系统效率和可靠性，并提供配电设计的质量。 3.电力监控系统的基本要求
10、（1）低压进线回路/重要出线回路的监控要求：a.遥测。遥测范围涉及到电流.电压.有功功率.视在功率.有功电能.功率因数等，要保证其测量精度达到0.5%；b.遥控。开关的远程分/合控制；c.遥信。开关分合状态或故障状态。d. 电能质量监测；在检测中必须确保整个系统的单次谐波分析小于63次，并对其电压的突变进行监视；可设定告警输出。e.标准通信接口，通用通信规约。 （2）主中压进线回路。要求：a.遥测。电压.电流.无功功率.无功电能以及电流/电压谐波畸变率（THDI.THDU）等，确保其测量精度为0.2%；b.电能质量监测。电压骤升/骤降及扰动监视.单次谐波分析（6 次）.波形捕捉；c.遥控。以便
11、于实现在出现故障时能够通过远程来控制开关的分/合；d.在对电力监控系统中的标准通信接口进行设计时，必须要按照规定进行，并采用通用的通信规约。 参考文献： 【1】 周世明. 电力监控系统的设计及应用. 中国新技术新产品, 2009,(23) . 【2】 邓生. 大型企业电力监控系统设计. 云南电力技术, 2010,(04) . 【3】 郭丹春. 工厂变电站电力监控系统的应用. 电工技术, 2010,(08) . 【4】 梁子健. 电力监控运用于10kV供配电设计. 沿海企业与科技, 2010,(07) . 【5】 甘建荣. 供配电设计及电力监控探析. 机电信息, 2009,(30) . 【6】 张冰,许立国. 浅析供配电设计中电力监控系统的作用. 黑龙江科技信息, 2011,(07)