電力監控系統結構與功能探議

胡曉慧　周馬琳

摘要：目前，為進一步確保電力系統運行安全，電力單位針對電力監控系統的運作模式以及運行質量提出了更高要求。一般來說，電力監控系統主要以現場設備、監控級設備、控制級設備以及通信網絡等設施為主。其中，電力監控系統涉及到的模塊內容較多，主要以數據采集、處理、記錄、顯示以及報警等為主。可以說，電力監控系統的出現與應用，為電力系統的安全運行提供了保障。針對于此，本文主要對電力監控系統結構以及功能問題進行研究與分析。

關鍵詞：電力監控系統;系統結構;系統功能;

前言：近些年來，隨著國家電網部署規劃的不斷貫徹與落實，電力單位秉承電力安全生產、安全管理等理念內容，將管理側重點從以往用電效益方面過渡到供配電系統的運行穩定性、可靠性等方面，更加注重電能的應用質量。為進一步確保電力系統安全運行效果，電力單位主張優化與改進電力監控系統內容，重點從電力監控系統的結構組成以及功能應用等方面入手，為電力監控系統的安全運行提供相應保障。根據實踐應用情況來看，電力監控系統融合信息化技術、自動化技術等內容，初步實現了自動化監控功能，解決以往監控質量不佳問題，具有較強的應用意義。

1 電力監控系統的基本結構內容

電力監控系統在基本結構組成方面一般多以現場控制子系統、信息控制與處理子系統以及人機交互子系統為主。具體內容如下：

1.1 現場控制子系統

鑒于現場控制子系統作用對象的不同，因此在基本結構組成方面主要以遠程控制單元、PLC、保護單元以及傳感器等為主。根據現場實際應用情況來看，現場控制子系統需要立足于電力生產以及輸送實際，完成控制命令執行工作以及現場信息采集工作。針對現場涉及到的信息內容或者指令要求，可以借助傳感器設備實現對現場開關量信號、數字信號以及模擬信號的采集過程以及處理過程。在此基礎上，利用光纜、電纜等設施及時將處理過的信號內容傳送到計算機主機系統當中，完成控制命令執行工作[1]。

1.2 信息控制與處理子系統

電力監控系統涉及到的信息數據內容會回執到信息控制與處理子系統當中。該系統主要根據信息數據內容判定當前電力系統運行情況，是否存在異常運行情況。舉例而言，電力監控系統中的通信設備系統會發揮出自身的通信傳輸作用，將系統運行過程涉及到的圖像資料信息、數據資料信息，以監控、運輸的方式送至到信息控制與處理子系統當中。如果系統運行過程接收的數據信息出現異常問題，位于電力監控系統中的信息控制與處理子系統會自動啟動警報結構模塊，迅速定位故障點位置并加以追蹤，實現對相關故障問題的處理作用。

1.3 人機交互系統

對于主控端而言，借助人際互聯子系統一般可以實現將信號轉化為光、電以及圖像等形式內容，目的在于方便主控端工作人員實行操作步驟，解決以往程序冗雜的問題。正式應用過程中，人機交互子系統會利用屏幕顯示器、模擬屏等設備，針對電力系統涉及到的實時信息數據，進行合理分析與評判。待確保信息數據無誤后，則可以判斷電力系統處于安全運行狀態。與此同時，根據電力系統實際運行狀態，適當調整系統運行模式，確保系統可以始終處于平穩運行狀態當中。除此之外，人機交互子系統會結合通信子系統，實現對電力系統運行過程的全面監督過程[2]。

2 電力監控系統的通信網絡分析

電力控制系統在基本通信網絡系統形式的構成方面，主要以同等-同等形式以及主-從形式為主。其中，主-從系統運用到的主機設備一般多以智能設備為主。舉例而言，像工作站或者計算機設備都可以被稱為主站。在正式應用過程中，主站通常負責網絡設備間的通信工作以及各項指揮工作。而從機設備通常代指可編程控制器、智能變送器等設備。對于該運作系統而言，主設備與從屬設備之間的數據傳送工作可以根據主站獨立訪問功能予以實現。

其中，對于系統中從屬設備的通信問題，最好經過主站處理作用，實現從屬設備間的數據傳輸過程。根據實際應用情況來看，主-從系統可以針對電力監控系統涉及到的網絡通信問題進行全面監督與控制。但是需要注意的是，系統通信過程過于依賴主站，導致一旦主機出現明顯故障問題，整個系統運行狀態勢必會陷入癱瘓局面。但是需要注意的是，系統中的各個設備具備獨立運行、使用網絡的特點。因此，即便某個設備出現運行故障，但是整個電力監控系統的通信網絡仍可以處于平穩運行狀態[3]。

3 電力監控系統的各級設備分析

3.1 監控級設備

電力監控系統監控級設備主要以工業控制計算機設備為主。該設備系統通過借助計算機技術與自動化技術，實現實時監測與控制功能。其中，在電力監控系統的基本結構組成方面，主要以處理機、接口部分、信號處理等結構模式為主。根據現場實踐應用情況來看，計算機系統控制現場信號的采集與處理過程需要結合監控級設備運行需求，實現采集與處理過程。準確無誤地定位現場實時信息，初步實現無人值守的功能要求。

3.2 控制級設備

電力監控系統控制級設備主要以可編程控制器、智能儀表等為主。其中，可編程控制器一般多采用PLC系統，究其原因，主要是因為PLC系統在功能方面，具備通信性強、敏捷性強的特點，可以滿足廣大用戶自動化處理需求。在系統模式的組成方面，PLC系統主要以電源模塊、中央處理器、信號模塊等基本模塊結構為主，另外，智能儀表在某些層面上可以視為一種集遙信、遙控等功能于一體的控制裝置，在保護功能與自動監控功能的發揮方面，基本上可以滿足電力系統運行需求[4]。

4 電力監控系統的功能優勢分析

（1）數據采集與處理功能。電力監控系統在正式運行過程中，可以重點針對系統運行過程涉及到的數據資源、信號問題進行采集與處理。及時將數據庫信息錄到實時庫當中，確保各類控制、操作指令得以滿足以期需求，防止系統運行過程出現故障問題。

（2）安全監控功能。所謂的安全監控功能主要是指電力監控系統可以結合自動化運行特點以及安全防護特點，重點針對電力系統中電氣設備的運行實況進行實時監控，根據各種電氣設備的運行參數判斷是否存在異常運行問題。如果一旦出現異常問題，安全監控裝置會觸發報警裝置模塊，發出警報提醒工作人員。

（3）事件處理功能。電力監控系統運行過程中一旦出現故障問題，系統中的各個模塊勢必會聯動自動化處理功能，并生成記錄事故記憶體系。如果下次再出現同樣故障問題時，系統也會自動生產解決方案，自動化處理[5]。

結論：總而言之，電力監控系統優化過程需要從現場控制子系統、信息控制與處理子系統以及人機交互子系統等方面入手，積極踐行國家電網部署規劃要求，力求從多個方面強化電力監控系統的運行質量與運行效率。其中，關于電力監控各個子系統的運行問題，建議管理人員最好重點針對數據采集模塊、系統控制木塊、報警模塊等功能特性進行優化與改進，盡可能地為電力系統的高效運行提供保障。相信通過全體人員的不斷努力，電力監控系統勢必會得到全面優化與改進，讓我們拭目以待。

參考文獻：

[1]楊佳麟. 電力監控系統結構與功能探議[J]. 科技創新導報，2012（11）：85.

[2]徐霜. 電力監控系統在哈爾濱銀行的應用[J]. 電源世界，2015（12）：52-54.

[3]張曉，李偉，高明慧，谷豐強，呂超. 基于樹模型的電力監控系統鏈路信息管理[J]. 電力系統自動化，2016，40（11）：126-131.

[4]高夏生，黃少雄，梁肖. 電力監控系統安全防護要素[J]. 電腦知識與技術，2017，13（08）：212-214+222.

[5]高昆侖，辛耀中，李釗，孫煒，南貴林，陶洪鑄，趙保華. 智能電網調度控制系統安全防護技術及發展[J]. 電力系統自動化，2015，39（01）：48-52.