供配電設計對電力監控系統的應用分析

陳 凱

（中國市政工程西北設計研究院有限公司，湖北 武漢 430056）

隨著電力系統自動化建設和改造不斷完善和發展，電網企業大多都已經實現了對遠程變電站或者電網發電機組的遙測、遙信、遙控、遙調的功能，電力監控系統通過借助計算機、通信設備、計量保護裝置等，為系統的實時數據采集、開關狀態檢測及遠程控制提供一個基礎性的平臺，與檢測、控制設備等構成監控系統，在變電站監控系統中發揮核心作用，為降低企業的電力運營成本、提高電網工作效率等諸多方面產生積極影響。

1 供配電設計中的電力監控系統

電作為全世界最普遍、最通用的能源形勢，多數資源被加以利用轉化為電能，經濟的高速運行加劇了電負荷，電力系統的安全性受到一定程度的威脅。電力監控系統通過采用電子技術、計算機網絡技術和現代化的控制技術等一些高科技技術，集遠程監控、數據采集、數據記錄、數據分析、遠程通信、遠程調控等功能于一體，使電力系統更加透明化，提高電力系統的緊急性、安全性和智能性。

電力監控系統的數據采集主要有模擬量采集、開關量采集和對電能的計算3種采集方式。其中，模擬量采集分為直流和交流采集，主要對線路電壓、電流、功率等信息進行采集和整理，開關量針對的是斷路器、隔離開關和接地刀閘等設備狀態以及斷電保護、運行故障等方面的信息采集，電能計算主要包括有功電能和無功電能。

遠程監視、遠程通信和遠程調控都屬于電力監控系統遠程操作的重要環節。遠程操作能夠使工作人員對電力系統實行控制，對保護裝置的狀態進行評估，對電流、電壓等信息進行觀測，對故障進行分析，電力監控系統遠程控制的操作設置，在很大程度上減少了工作人員的工作量，也給電力系統的正常運行提供了保障[1]。

電力監控系統通過遠程控制實現對變電站區域內場景情況、對變電站內變壓器和斷路器等重要設備運行的外觀狀態進行監視和監聽，使軟件和硬件實現模塊化、智能化，按照工業標準來完成如見、硬件的設計，提高效率和可靠性。電力監控系統屬于集散型，速度比較快，穩定性可靠性很強；電力監控系統采集功能多，周期短，能夠避免通訊誤碼大量出現；電力監控的每個系統之間相互獨立，互不干擾，實現了硬件系統的模塊化；由于子系統逐漸實現硬件系統的模塊化，電力監控系統的安全性和可靠性也隨之大幅度增加。

2 電力監控系統的基本功能

1）事件順序記錄。事件順序記錄指的是遠方站自動記錄電力系統發生事故時開關或繼電保護動作的時間順序 。當主站需要時，遠方站就向主站端進行傳送，主站端將收集到的各個站的事件順序記錄的信息按時間進行排列，并由打印機記錄。事件順序記錄主要包括斷路器的合閘或分閘記錄、保護動作順序記錄，由于后臺監控系統在進行采集時需要大量數據，因此，要準備足夠大的空間，確保電力監控系統能夠正常運行，保證記錄信息的安全性。

2）實現遠程操作。在電力監控系統基本功能中，操作人員通過運用計算機網絡來控制斷路器和隔離開關，進行遠程操作，比較簡潔方便，在很大程度上減少了工作人員的工作量。在遠程操作過程中，有時候計算機會發生故障，導致設備操控無法正常使用，這種情況的出現對電力監控系統的正常運行產生非常不利的影響[2]。因此，不管就地操作還是遠程操作，都要具備閉鎖功能。在操作時將自動重合閘閉鎖，實施防誤操作閉鎖措施，確保操作的正確性、安全性。

3）安全實時監視。電力監控系統在供配電設計中起到監督防護的作用，電力作為人們生活和工作中一項必不可少的能源要素，最重要的就是安全管理，因此，安全監視是電力監控系統中不可忽視的功能。電力監控系統在運行過程中，對保護裝置和自控裝置進行實時監視，并且對采集的電流、電壓等進行越限監視，出現問題就要立刻發出警報信號，并及時有效地解決。

4）數據采集和處理。電力監控系統中數據采集主要有模擬量的采集、開關量的采集和電能計算，在獲取數據之后，對數據的具體內容進行分析，并實時地記錄存儲，就目前情況來看，很多系統都能夠把數據以報表的形式呈現出來。對數據進行存儲，有利于用戶進行查詢。

5）電能質量監視。電力監控系統主要負責的就是對電力系統的監視，由于電力設備出現故障、電壓出現靜態偏差、電壓頻率不正常、波動頻繁或者電流操作失誤等現象對電能質量造成破壞，使電能質量發生變化，對人們生活產生影響，這種情況下，電力監控系統就可以起到監督作用，很好地發揮監控的性能[3]。

6）故障記錄。在電力系統監控過程中，難免會出現一些故障，故障記錄就是對繼電保護動作前后與故障有關的電流量和電壓等的記錄，主要是繼電保護動作開始前2個電壓周期和繼電保護動作后10個電壓周期，并且對繼電保護動作與重合閘的全過程都要進行記錄。電力監控系統中，監控組態軟件也是十分重要的。監控組態軟件以數據的監控和采集為主要內容，能夠生成目標應用系統，并且對取得現場證據帶來極大便利，監控組態軟件對于操作人員來說非常重要，操作人員可以通過它來達到實時監控的目的。

3 電力監控系統在供電配設計中的應用

電力監控系統主要包括系統管理層、通信接口層和現場監控層。管理層主要應用的是集成技術，通過監控計算機實施人和機器的交換，來實現對設備運行狀況的實時檢查，通過網絡通信將居民小區內的配電設備能化子系統有效地結合，在監控過程中，可以對設備運行狀態進行改變，利用信息交換和共享協調各系統間的運行狀態。

電力監控系統的現場職能監控設備是獨立存在的，主要負責收集傳輸相關的數據，對開關設備的工作狀態和相關參數、設備故障等進行及時顯示，由于它是獨立存在的，不依賴于電力監控系統，因此，即使監控網絡傳輸出現故障，現場職能監控設備依舊可以正常收集數據，并對相關信息進行顯示，不受到任何影響。

電力監控系統大部分是通過現場技術對電網進行控制和管理，實際上可以掛在總線上與網絡相連，這樣既降低了成本，又能夠將信息快速地運輸，有效地實現電力監控系統的監控功能。

4 結語

電力事業的發展直接關系著人們生活和工作的正常進行，關系著社會經濟的有效發展，關系著我國綜合國力的提升，電力監控系統作為電力事業發展的重要保障，對社會各行各業的發展都有著較為深重的影響。在以后的社會發展中，電力事業的地位依然重要，要完善電力監控系統，使我國的電力事業蓬勃發展，推動社會經濟的整體提升。

[1] 張冰,許立國.淺析供配電設計中電力監控系統的作用[J].黑龍江科技信息,2011(7):28-29.

[2] 馮愛冰.電力監控系統在供配電設計中的應用[J].城市建設理論研究(電子版),2013(12):12-13.

[3] 樊有洪.電力監控系統在供配電設計中的應用[J].城市建設理論研究(電子版),2012(34):56-57.