配電室智能監控系統設計及實現分析

李文庭　侯太頂

摘 要：隨著電能供應規模的擴大，電網正常運行的過程中對配電室的監控變得越來越重要。在科技飛速發展的基礎上，配電室智能監控系統被開發出來，并且在實際應用中取得了很好的效果。而對于配電室智能監控系統而言，監控系統的設計顯得尤為重要。本文將根據配電室智能監控系統的實際情況，對其設計與實現進行探討。

關鍵詞：配電室；智能監控系統；設計；實現

中圖分類號： TM64 文獻標識碼： A 文章編號： 1673-1069（2016）13-148-2

0 引言

配電室作為電網正常運行中的基礎性設施，在其出現故障的時候將會對電網造成嚴重影響，從而給用電戶帶來損失。但是在電網實際的運行過程中，并不能隨時對其進行故障檢查和查看，因為這樣不但會增加工作人員的工作量，還會給供電企業帶來巨大的成本支出。而通過對配電室進行智能監控就能有效解決這些問題，所以配電室智能監控系統的應用逐漸受到人們的關注。為了能讓配電室更好的工作，就必須要加強對配電室智能監控系統設計及實現的研究。

1 配電室智能監控系統的總體設計

1.1 系統組成

在配電室運行的過程中，配電變壓器是最重要的部分，也是最容易出現故障的部分，所以對配電室的監控主要是檢測配電變壓器的狀態。目前，很多地方都有復合控制系統，其主要是利用系統主站的通信資源和設備，對變壓器的數據流量和監測點進行計算，在移動通信網絡的基礎上，結合必要的通信方式對功用配變、大用戶專變和變電站等進行監測，從而完成對整個供電系統的監管，從而完成對配電變壓器的監控。

通過GPRS通訊模塊與主站之間的通訊，能夠將終端信息上傳到主站上，并且對主站的命令進行接收。通過對主電源和備用電源的管理，能夠保證系統有穩定的電源。而通過紅外線通訊設備的應用，能夠實現與智能設備的通信。

1.2 終端主要功能

監控終端主要是對配變的運行數據進行采集，并對所采集到的信息進行儲存，然后完成對數據的分析；對終端參數的召喚和設置，對電容控制信號進行輸出，對斷路器分合閘進行控制并完成主站命令的接收；與剩余電流保護器和低壓集中抄表器等進行數據的轉發。終端裝置可以完成對電能的采集和存儲，并且實現對電能的計量，還能完成與智能電表的通訊；根據事件的屬性對其進行分類記錄，其中包含事件的時間、地點和類型；重要事件的記錄會及時反饋給主站，而一般事件只會被收錄以供主站查詢。

2 監控終端硬件設計

配變監測終端硬件中主要包含運行監控系統、人機交互系統、電源系統、通信系統、開關量輸入/輸出、直流模擬量采集、交流模擬量采集和核心處理器等部分，其功能框圖如圖1所示：

以高性能的32位內核處理器作為配變監測終端的核心處理器，電能計量芯片采用多功能防竊電基波諧波三相芯片，從而完成對配變綜合測控儀的核心數據采集和處理單元的構建；在交流模擬量采集系統的作用下，能夠及時、準確地掌握頻率、電量、功率因素、無功功率、有功功率、電流和電壓等數據，從而讓上位計算機擁有足夠的電網監測基礎數據；在開關量輸入/輸出系統和直流模擬量采集系統的作用下，監測終端能夠完成對變壓器油壓和油溫的采集，從而完成對務工補償的投切，并能通過對變壓器上其余設備的狀態檢測，全面地掌握變壓器的狀況；電源系統中主要是通過對征集后備電源和性能穩定的模塊穩壓電源的應用，讓主電源掉電使系統能夠進行正常的數據處理；通信系統中有多個通訊接口，這些接口能夠保證各個系統之間的正常交流，并且可以根據系統的要求對通信進行調節；通過將大容量Flash配置在配變監控終端，能夠讓ISP和LAP功能得以實現，并能通過對相關數據的利用完成對程序的升級；在人機交互系統中，主要是通過對液晶顯示屏的應用實現畫面監控，結合運行監控，能實現對終端裝置的遠程維護，并在第一時間完成對終端狀態的掌握。

3 監控系統軟件設計

對于配電監測系統而言，系統軟件也是十分重要的組成部分，其能在巡檢和接收終端上報的基礎上，完成對變壓器運行數據和線損的分析，并且能在設備被盜和運行故障的時候及時報警，從而保障配電網的正常運行。

一般情況下采用自上而下的模塊化設計方法對軟件系統進行設計，這樣能夠保持軟件結構的簡單清晰，從而讓系統的修改和調試更加方便。系統的后臺軟件一般是用J2EE進行開發，因為其具有良好的擴展性、穩健性和較好的結構，并且其具有平臺無關性。同時在使用J2EE的情況下，還能在編寫一次程序的情況下，實現程序在各種不同操作系統中的部署。對于用戶界面的分層，主要有表現層、業務層、持久層，其中表現層能夠為客戶提供業務層的基本信息，并將得到的信息反饋到業務層；業務層負責對收集到的數據進行處理，其能將處理得到的數據反饋給客戶，也能將數據存儲起來；持久層主要是對數據進行持久的保存，避免出現數據丟失。

按照功能對軟件進行劃分，可以將軟件劃分為七個部分。其中第一是用戶管理功能，其能在用戶的不同要求下對管理單位進行劃分。其中監控中心的用戶就可以通過對配電所所屬的線路配變進行操作，配電所不同時會有不同的線路配變操作，如圖2所示：

第二是系統管理功能，這一功能模塊能夠讓用戶根據自身的實際要求來對配電所和線路等對象單位進行移動、更改、刪除和增加；第三是數據采集功能，其中包含有文件的上傳、實時監控、GPRS采集和定時采集等多項功能；第四是數據的分析功能，其能根據實際情況完成對數據的單臺分析、多臺分析和綜合分析；第五是系統設置功能，主要是對軟件界面風格、設備類型、GPRS終端類型和通訊規約等參數進行設置；第六是日志記錄功能，其主要是記錄系統的運行狀態、用戶信息和定時清理系統中的歷史日志；第七是對外開放功能，其能實現系統的與廠家其他系統數據交換。

4 總結

配電室的監控對電網的正常運行而言有重要意義，在電網運行的過程中必須要對配電室進行嚴密的監控，避免其發生故障時對電網的安全和用戶的利益造成損失，所以需要加強對智能監控系統設計的研究，從而實時掌握配電室的信息。

參 考 文 獻

[1] 賈維.分布式配電室智能監控系統設計與實現[D].電子科技大學，2013.

[2] 李雨桓.配電室智能監控系統設計與實現[D].電子科技大學，2014.