電力監控系統在高速公路中的運用與分析

王正樹 張天莉

【摘要】 本文闡述了電力監控系統的作用，及在高速公路上的應用，著重分析了電力監控應用需求，并與其他系統相結合，進一步優化選擇，使其完善。

【關鍵詞】 電力監控 高速公路 變電站

高速公路屬于高等級公路，它的概念是能適應年平均晝夜小客車交通路在25000以上專供汽車分道高速行駛并且全部收到控制的公路。電力監控系統的應用的背景是在計算機和微電子技術、光纖通信技術與電氣設備網絡技術相結合的潮流下應運而生，它影響著高速公路運營情況的正常性、管理性、盈利性等因素。

一、電力監控系統概述

電力監控系統在結構上充當著一種“中心處理器”的作用，它通過對各個變電所、各種設備進行數據收集與儲存在數據庫里的數據進行分析處理，隨后根據數據制定相應的控制方案以及命令發送給數據來源處。具體的結構組成是依靠系統通信功能方式獲得數據的主控工作站，該工作站隸屬于監控中心，其負責的任務是整合、處理數據并且用圖形的方式顯示出來。監控中心實現了對各個變電所、配電房等監控；而外場監控部位則是對供電狀態的設備利用通信系統來進行數據采集與傳輸，包括對高壓開關、變壓器、保護測控部位、外場的監控設備等數據與信號進行收集。

電力監控系統就是為值班人員方便快捷的提供關于供電系統的有關數據，為處理突發情況更是得心應手，同時在必要的時候值班管理人員可以通過遠程遙控系統進行對突發情況的處理和改變設備的運行狀態。系統地功能遠不止這些，例如高壓開關的各種數據會在數據運算處理后有必要的措施保護，還對系統分析處理后的信息進行保存等。利用電力監控系統地完美、自動、高效的功能加之專業技術人員的參與，實現了對電力系統地宏觀與微觀并行調控，這一過程非常的自動化、全面化、綜合化，能夠安全可靠地保證整個系統的正常運行。

二、高速公路應用電力監控系統的分析

2.1 運用在高速公路的電力監控系統的結構組成

組成高速公路電力監控系統是復雜的，同時也是由一些專業性的元素結構組成的。

首先是電力監控中心工作站，它的功能主要是從網絡上入手，對電網進行整體的監控，并且根據數據的收集來分析它的運行，控制和被監控，從而達到收費站和服務區、隧道等達到優化運行的目的。采用以光纖為傳輸介質的工業以太網通信方式將現場各智能設備連接起來，對高速公路上使用的電力站點、場所進行有效控制與管理，真正做到其“中心處理器”的作用。為了協調整體與局部之間運用的關系，還具有模擬電力設備的各種運行狀態，以及對突發事故和一些問題應對措施，從而保障高速公路安全有效地正常運營。

其次是變電站中的電力監控儀表和終端設備，控制和數據采集、記錄短路和故障信息、具有重合閘和電流保護的裝置對電力元件的工作，主要依靠安裝有智能電量傳感器、智能綜合保護器、智能電力儀表的變電站中各個進出線開關的電力監控終端設備上。它們的作用是非常重要的，下面就變電站的一些方面的監控來說明細節。高壓柜的電源進出保護線，能夠實現過流保護、缺相保護、速斷保護等，同時還可以對線路的三相電壓電流、有功/無功功率、頻率等進行檢測和運用遙信與遙控功能。自身附帶有保護裝置的變壓器，它的功能是溫度檢測和控制，利用這樣的功能，可以對其線圈的溫度進行測定，風機是否啟動和檢測的溫度與設定的極限溫度有關系。同時，配置給變壓器的進出線保護單元，對變壓器的進出線回路進行檢測以及遙控。低壓柜出線是針對收費站與監控設備和隧道照明回路等遙測與遙控單元。對于它們的控制，特別是隧道照明回路和通風控制系統，可以通過對子系統的控制進行相應的功能響應。同時還有低壓柜的分段開關、柴油的發電機出線，高速公路電力監控系統的通訊網，這兒就不一一敘述了。

最后是電力監控系統軟件，有了軟件的介入幫助，操作人員就算沒有掌握太多的電腦專業知識也能夠進行操作，這是對系統操作人員最大的幫助。其中該軟件的功能有多種，主要是遙控功能、遙測功能、遙信監視功能、數據處理功能、報表功能和在線自檢和抗干擾功能。遙控功能又可以分為單獨控制和程序控制、開關閉鎖控制，它們都是在對遠程進行控制；遙測功能是對電流和電壓、功率因素的測量，然后通過數據采集、處理后送到控制站；遙信監視功能是分別針對正常運行中的監視和緊急事故發生后的監視；數據處理是擁有對脈沖量以及模擬量的校準與驗證。除了上述的功能之外，該系統還具備有其他的一些主要功能，比如抵抗軟件侵害能力、試驗和調度軟件能力、檢查各個模塊的工作狀態能力等；同時也具備有一些其他輔助功能，譬如全部監控系統中的擴充能力和在線整修與改編能力，所涉及的一些圖形工具和用戶界面環境等一些其他輔助功能，都是所需要考慮的系統因素之一。監控軟件真正實現人機交互功能，對整個高速公路監控管理的圖形化。

除了上述具體的高速公路電力監控系統的一些構成，還有光纖傳輸通道、網絡通信控制器。這五個方面的組成，它們所擁有的功能是相輔相成的，也是保證電力監控系統正常運行的前提。

2.2 分析高速公路的監控需求以及展望

監控的需求在高速公路上的利用，在運營實際中的維護與整體把控上有著舉足輕重的地位。首先關系到正常運作的收費系統，雖然隨著高速公路在穩定可靠且高效運行的聯網收費系統下展開，但是如果就供電源異常停電的問題要在短時間內被解決，沒有一個整體性的電力監控系統的存在，沒有監控的高效集中性，就不會有穩定運行的設備，更不會實現科學的管理，最后對高速公路效率上的管理也是不盡人意。所以對于高速公路的有效監控和管理問題，監控需求就明顯了不少；其次是對傳統的高成本而低效率的收費站配電房人員管理制度進行技術上的改革，有效解決成本維護和能源節儉的經濟成本問題；最后是對故障解決的效率需求，監控結合計算機的數據分析能力能夠快速有效發現故障并且解決故障，避免了人力資源的浪費和提高了處理故障的效率。以上的三方面的監控需求分析，是從高速公路上的效率和工作狀況上考慮的。

電力監控系統從功能上進行展望，可以根據發展中的業務進行對系統的規模擴容，能夠達到和客戶進行功能上的互動等功能。未來的監控展望，必須要要達到“應用型”的目標，能夠實現便捷化和多功能性的效果。對于近些年研發的以信息技術和道路、車三者密切統一的智能交通系統，既能保證安全的交通又能提高運行效率，這將會是未來監控系統利用的一大亮點。

三、結語

高速公路電力監控系統成為標準的前提是在融合了通信光纖技術與自動化技術、計算機技術、智能化的電器設備的各種成熟應用。充分了解當前的高速公路電力監控的狀態、以及電力設備的應用情況和儀表，并且進行大量的認真調研和分析，解決了當時高速公路中的供電配送系統的分散不可靠的問題，為高速公路的通信與收費系統、監控系統得到正常穩定的運行，做出了技術上的保障。

參 考 文 獻

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