淺談智能配電監(jiān)控系統(tǒng)
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易允恒
安科瑞電氣股份有限公司 上海嘉定 201801
摘要：利用微機綜合保護測控裝置 、控制單元、電力監(jiān)測儀 、攝像機 ，設(shè)計開發(fā)出一套智能配電遠程監(jiān)控系統(tǒng) ，實現(xiàn)配電室的無人值守 ，從而提高變配電運行現(xiàn)代化管理水平。
關(guān)鍵詞：智能配電；現(xiàn)場監(jiān)控；通訊管理；系統(tǒng)管理
0、引言
智能配電監(jiān)控系統(tǒng)對高、低壓電站按無人值班方式配置，組成安全、經(jīng)濟、可擴展性的10/0.4KV變配電計算機監(jiān)控管理系統(tǒng)。系統(tǒng)基于分層分布式結(jié)構(gòu) ，采用現(xiàn)場總線技術(shù)實現(xiàn)變配電系統(tǒng)信息的交換和管理。系統(tǒng)集保護、控制、測量、信號采集、故障錄波、諧波分析、電能質(zhì)量管理、負荷控制和運行管理為一體 ，實現(xiàn)了變配電系統(tǒng)高、低壓電氣設(shè)備分散監(jiān)控、集中管理功能，可實現(xiàn)配電室的無人值守，提高變配電運行現(xiàn)代化管理水平。
1、系統(tǒng)特點
(1)系統(tǒng)功能多樣化，具有電氣設(shè)備實時監(jiān)控和參數(shù)監(jiān)測、事故異常報警和記錄顯示、電能質(zhì)量管理和負荷優(yōu)化控制、故障錄波記錄和諧波分析、各種運行統(tǒng)計報表自動生成和打印等綜合功能。
(2)采用微機綜合保護測控裝置、低壓智能控制單元、智能電力監(jiān)測儀、攝像機作為基本前置單元 (以下簡稱監(jiān)控單元 )，所有監(jiān)控單元均為標準化、模塊化結(jié)構(gòu)，配置有RS485網(wǎng)絡(luò)通信接口，規(guī)約采用 MODBUS，分散安裝在各站內(nèi)。
(3)系統(tǒng)網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)簡潔清晰，具有良好的可擴展性，通信接口規(guī)范，能夠與各種自動化系統(tǒng) 和智能設(shè)備實現(xiàn)網(wǎng)絡(luò)通信，支持多種通訊協(xié)議(如：MODBUS、 PROFIBUS DP、IEC一6087O一5一l0l，103、 CDT、 Polling、DNP3．0等 )，通信介質(zhì)采用雙絞線或光纖，具備與上級調(diào)度通訊接口。
2、系統(tǒng)構(gòu)成
系統(tǒng)采用分散、分層、分布式結(jié)構(gòu)設(shè)計，按間隔單元劃分、模塊化設(shè)計，整個系統(tǒng)分為三層：現(xiàn)場監(jiān)控層、通訊管理層和系統(tǒng)管理層。
2.1現(xiàn)場監(jiān)控層
所有監(jiān)控單元相對，與一次設(shè)備相對應(yīng)集中組屏安裝 ，完成保護、控制、監(jiān)測和通信等功能，同時具有動態(tài)實時顯示開關(guān)設(shè)備工作狀態(tài)、運行參數(shù)、故障信息和事件記錄、保護定值等功能，經(jīng)RS485通信接口接入現(xiàn)場總線。
2.2通訊管理層
完成監(jiān)控層和管理層之間的網(wǎng)絡(luò)連接、轉(zhuǎn)換和數(shù)據(jù)、命令的交換，通過以太網(wǎng)可實現(xiàn)系統(tǒng)與辦公信息管理系統(tǒng)(MIS)、樓宇自控系統(tǒng) (BAS)和智能消防管理系統(tǒng)(FAS)等自動化系統(tǒng)的網(wǎng)絡(luò)通信，達到信息資源共享，系統(tǒng)還具備與模擬顯示屏、智能直流電源系統(tǒng)、柴油發(fā)電機組、變壓器溫控單元等其它智能設(shè)備的通信接口。
2.3系統(tǒng)管理層
由監(jiān)控主機、大屏幕彩顯、打印機、UPS電源等組成。監(jiān)控主機采用高性能計算機，選用組態(tài)監(jiān)控軟件完成變配電系統(tǒng)的全部監(jiān)控功能，系統(tǒng)軟件基于多進程、多任務(wù)MicrosoftWindowsNT/2000中文操作系統(tǒng)。
2.4變配電數(shù)據(jù)通過現(xiàn)場監(jiān)控層進行分散采集和就地顯示，經(jīng)過變配電通訊管理層的協(xié)議轉(zhuǎn)換，終由系統(tǒng)管理層實現(xiàn)集中的管理。
3、主要功能
3.1控制操作和記錄功能
操作人員可通過監(jiān)控主機對受控對象進行操作，系統(tǒng)具有嚴格的密碼保護系統(tǒng)，控制操作具有操作權(quán)限等級管理功能，對于每次遙控操作，系統(tǒng)均對操作人、操作時刻及操作類型進行記錄，自動生成遙控操作記錄。并將記錄存盤。
3.2數(shù)據(jù)采集和處理功能
系統(tǒng)能對模擬量、開關(guān)量進行實時和定時數(shù)據(jù)采集，所有的電氣量均采用交流采樣，并保證和高速度，對重要歷史數(shù)據(jù)進行處理并存人數(shù)據(jù)庫。
3.3在線維護和修改功能
各類畫面、報表的在線編輯功能；數(shù)據(jù)庫部分內(nèi)容的在線修改；部分運行參數(shù)及限制值的在線設(shè)置，狀態(tài)修改；主接線圖及運行報表的制作及編輯。
3.4電能管理功能
通過對系統(tǒng)數(shù)據(jù)的分析和進行成本核算，得到電能消耗模式和識別主要的耗電源，幫助用戶有效的管理負荷以控制波峰電價時的用電，減少非正常耗電，實現(xiàn)節(jié)能效果。
3.5系統(tǒng)自檢功能
系統(tǒng)具有良好的自檢功能。能在線檢測系統(tǒng)所有軟件和硬件的運行狀態(tài)，當發(fā)現(xiàn)異常及故障時能及時根據(jù)故障性質(zhì)自動判別是否需要閉鎖有關(guān)功能或設(shè)備，并記錄和顯示報警信息。
3.6顯示和統(tǒng)計打印功能
實時動態(tài)顯示配電系統(tǒng)主接線圖；動態(tài)刷新顯示電氣測量參數(shù)、運行參數(shù)和狀態(tài)量參數(shù)；連續(xù)記錄顯示負荷曲線、電壓棒圖、餅圖等；順序記錄顯示保護動作和開關(guān)跳、合閘等事件；查詢顯示打印歷史事件、負荷曲線、歷史曲線；召喚顯示打印日、月、年運行報表和各種統(tǒng)計報表。
3.7事件報警和記錄功能
當出現(xiàn)開關(guān)事故變位、遙測越限、保護動作和其它報警信號時，系統(tǒng)能發(fā)出音響提示，并在屏幕報警框內(nèi)顯示報警內(nèi)容，報警事件經(jīng)操作員確認后能手動復(fù)位，所有報警事件可打印記錄和寫盤保存。
4、安科瑞變電所運維云平臺的介紹與選型
4.1概述
AcrelCloud-1000變電所運維云平臺基于互聯(lián)網(wǎng)＋、大數(shù)據(jù)、移動通訊等技術(shù)開發(fā)的云端管理平臺，滿足用戶或運維公司監(jiān)測眾多變電所回路運行狀態(tài)和參數(shù)、室內(nèi)環(huán)境溫濕度、電纜及母線運行溫度、現(xiàn)場設(shè)備或環(huán)境視頻場景等需求，實現(xiàn)數(shù)據(jù)集中，集中存儲、統(tǒng)一管理，方便使用，支持具有權(quán)限的用戶通過電腦、、PAD等各類終端鏈接訪問、接收報警，并完成有關(guān)設(shè)備日常和定期巡檢和派單等管理工作。
4.2應(yīng)用場所
適用于電信、金融、交通、能源、醫(yī)療衛(wèi)生、文體、教育科研、農(nóng)林水利、商業(yè)服務(wù)、公用事業(yè)等行業(yè)變配電運行維護系統(tǒng)的新建、擴建和改建。
5、系統(tǒng)功能
5.1用能月報
用能月報支持用戶按總用電量、變電站名稱、變電站編號等查詢所管理站所的用電量，查詢跨度可設(shè)置為月。
5.2站點監(jiān)測
站點監(jiān)測包括概況、運行狀態(tài)、當日事件記錄、當日逐時用電曲線、用電概況。
5.3變壓器狀態(tài)
變壓器狀態(tài)支持用戶查詢所有或某個站所的變壓器功率、負荷率、等運行狀態(tài)數(shù)據(jù)，支持按負荷率、功率等升、降序排名。
5.4運維
運維展示當前用戶管理的有關(guān)變電所在地圖上位置及總量信息。
5.5配電圖
配電圖展示被選中的變電所的配電信息，配電圖顯示各回路的開關(guān)狀態(tài)、電流等運行狀態(tài)及信息，支持電壓、電流、功率等詳細運行參數(shù)查詢。
5.6視頻監(jiān)控
視頻監(jiān)控展示了當前實時畫面（視頻直播），選中某一個變配電站，即可查看該變配站內(nèi)視頻信息。
5.7電力運行報表
電力運行報表顯示選定站所選定設(shè)備各回路采集間隔運行參數(shù)和電能抄表的實時值及平均值行統(tǒng)計。
5.8報警信息
對平臺所有報警信息進行分析。
5.9任務(wù)管理
任務(wù)管理頁面可以發(fā)布巡檢或消缺任務(wù)，查看巡檢或消缺任務(wù)的狀態(tài)和完成情況，可以點擊查看任務(wù)查看具體的巡檢信息。
5.10用戶報告
用戶報告頁面主要用于對選定的變配電站自動匯總一個月的運行數(shù)據(jù)，對變壓器負荷、配電回路用電量、功率因數(shù)、報警事件等進行統(tǒng)計分析，并列出在該周期內(nèi)巡檢時發(fā)現(xiàn)的各類缺陷及處理情況。
5.11 APP監(jiān)測
電力運維支持“監(jiān)控系統(tǒng)”、“設(shè)備檔案”、“待辦事項”、“巡檢記錄”、“缺陷記錄”、“文檔管理”和“用戶報告”七大模塊，支持一次圖、需量、用電量、視頻、曲線、溫濕度、同比、環(huán)比、電能質(zhì)量、各種事件報警查詢，設(shè)備檔案查詢、待辦事件處理、巡檢記錄查詢、用戶報告、文檔管理等。
6、系統(tǒng)硬件配置
7、結(jié)論
提高用電可靠性和運行管理水平：通過快速報警、越限報警、預(yù)測與檢修管理，減少故障發(fā)生。
提高電質(zhì)量：通過趨勢曲線分析、諧波含量分析、故障原因分析，有針對性的改進用電質(zhì)量。
減少電能消耗：通過準確的電能計量與分析、用電波峰波谷調(diào)配，從而提高設(shè)備的利用效率，降低運營成本。
參考文獻：
[1]唐繼龍.基于計算機網(wǎng)絡(luò)技術(shù)的電網(wǎng)監(jiān)測系統(tǒng),電氣時代,2008.
[2]丁彤宇.智能配電監(jiān)控系統(tǒng).
[3]企業(yè)微電網(wǎng)設(shè)計與應(yīng)用手冊2022.05版.
作者簡介：
易允恒，男，本科 安科瑞電氣股份有限公司，主要研究方向為智能電網(wǎng)供配電
Email：2851375246@qq.com ： QQ：2851375246 ：
易允恒，男，本科 安科瑞電氣股份有限公司，主要研究方向為智能電網(wǎng)供配電
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