淺談智能電氣監(jiān)控管理系統(tǒng)在工程中的應(yīng)用

摘要：隨著社會經(jīng)濟(jì)的不斷發(fā)展，計算機技術(shù)和網(wǎng)絡(luò)通信技術(shù)在日新月異地變化著，配電系統(tǒng)的智能化、網(wǎng)絡(luò)化已成為用電技術(shù)發(fā)展的必然趨勢。目前，多數(shù)工業(yè)企業(yè)電力監(jiān)控措施相對落后，配電系統(tǒng)存在負(fù)荷分配不合理、電氣設(shè)備故障無預(yù)警、智能電氣設(shè)備無法實時查看、電能質(zhì)量問題突出、用電計量統(tǒng)計不精確等，從而帶來的用電安全及電能浪費等一系列問題。基于此，文章結(jié)合某工程，淺談智能電氣監(jiān)控管理系統(tǒng)在工程中的應(yīng)用，以供參考。

關(guān)鍵詞：智能電氣監(jiān)控管理系統(tǒng);自動化;工業(yè)企業(yè)

一、智能電氣監(jiān)控管理系統(tǒng)基本概念

智能電氣監(jiān)控管理系統(tǒng)是利用現(xiàn)代計算機控制技術(shù)、通信技術(shù)和網(wǎng)絡(luò)技術(shù)等，采用抗干擾能力強的通信設(shè)備及智能電力儀表，經(jīng)電力監(jiān)控管理軟件組態(tài)，實現(xiàn)的系統(tǒng)的監(jiān)控和管理。充分利用現(xiàn)代計算機的控制技術(shù)和網(wǎng)絡(luò)通信技術(shù)，通過完善的軟件/硬件結(jié)合，對變配電所內(nèi)多功能表、無功補償控制器、變頻器等各智能儀表、設(shè)備等實現(xiàn)數(shù)據(jù)采集、監(jiān)控系統(tǒng)內(nèi)各設(shè)備的運行情況和電能管理監(jiān)控。

二、工業(yè)企業(yè)配電系統(tǒng)現(xiàn)狀及存在的問題

（一）工業(yè)企業(yè)配電系統(tǒng)現(xiàn)狀

工業(yè)企業(yè)配電系統(tǒng)具有用電規(guī)模大、用電點分散、用電負(fù)載情況復(fù)雜、單臺設(shè)備裝機容量大、供電可靠性要求高等特點。單臺設(shè)備裝機容量大，連續(xù)用電周期長，且生產(chǎn)任務(wù)緊、停電造成經(jīng)濟(jì)損失嚴(yán)重，故對供電可靠性要求高。設(shè)備電源控制方面多采用變頻或軟起控制，由此帶來嚴(yán)重的電能質(zhì)量問題。保障工業(yè)企業(yè)電力系統(tǒng)運行安全，實現(xiàn)配電系統(tǒng)的經(jīng)濟(jì)運行，對企業(yè)的安全、經(jīng)濟(jì)、可靠生產(chǎn)具有重大意義。

（二）存在的問題

工業(yè)企業(yè)配電系統(tǒng)管理現(xiàn)狀一般為二次設(shè)備配置，運行維護(hù)人員力量薄弱，管理相對簡單、粗放、隨意，由此引起很多管理問題隱憂，具體如下：

1.低壓系統(tǒng)電能計量原始、電力負(fù)荷情況不清楚

現(xiàn)有的電能計量一般依靠人工抄表的方式，不能實時準(zhǔn)確地反映系統(tǒng)負(fù)荷情況。針對改造或增容項目，因缺乏系統(tǒng)運行數(shù)據(jù)支撐，難于制訂合理的配電方案。此外，由于對各用電單元的用電量統(tǒng)計不準(zhǔn)確，用電量化考核等節(jié)電管理工作難以開展。

2.電力系統(tǒng)故障預(yù)警難于實現(xiàn)、事故排查難度大

現(xiàn)有的僅依靠人工的管理手段，不能實時監(jiān)控電力系統(tǒng)運行工況。當(dāng)電氣事故發(fā)生時，因缺乏事故情況記錄數(shù)據(jù)，導(dǎo)致事故原因排查困難。

3.無法實時查詢智能電氣設(shè)備運行參數(shù)

工業(yè)企業(yè)一般有多臺高低壓變頻器、軟啟動器、UPS不間斷電源裝置等智能電氣設(shè)備，現(xiàn)階段此類裝置一般均具有通訊功能，且此類設(shè)備運行參數(shù)對工藝生產(chǎn)有著重要作用，但往往此類設(shè)備參數(shù)無法在控制后臺實時查詢。智能電氣監(jiān)控管理系統(tǒng)的實施可以將此類設(shè)備運行數(shù)據(jù)上傳至控制后臺，方便實時查詢，實時監(jiān)測，并具有記錄功能。

三、智能電氣監(jiān)控管理系統(tǒng)在工程中的應(yīng)用

文章以某工程為例，對智能電氣監(jiān)控管理系統(tǒng)的應(yīng)用進(jìn)行簡單闡述，以供參考。

（一）某工程基本情況

該項目為工廠生產(chǎn)類，主要有1座35kV變電站及3座10/0.4kV變配電室，1座控制室。全廠有多臺高低壓變頻器、軟啟動器、干式變壓器、多面低壓配電柜及多臺UPS不間斷電源裝置。電氣設(shè)備分布在各個區(qū)域。

（二）智能電氣監(jiān)控管理系統(tǒng)設(shè)置

該工程設(shè)1套智能電氣監(jiān)控管理系統(tǒng)，對現(xiàn)場多功能表、無功補償控制器、變頻器等各智能儀表、設(shè)備數(shù)據(jù)進(jìn)行監(jiān)控，同時將35kV變電站綜合自動化系統(tǒng)數(shù)據(jù)接入本系統(tǒng)。

1.智能電氣監(jiān)控管理系統(tǒng)構(gòu)架組成

（1）現(xiàn)場通訊處理站。現(xiàn)場通訊處理站采用通訊管理機，通過RS-485總線將現(xiàn)場各高低壓變頻器、軟啟動器、干式變壓器、UPS不間斷電源裝置及各配電柜各出線回路多功能表、無功補償控制器等各智能儀表、設(shè)備等進(jìn)行實時采集。將現(xiàn)場的串行總線數(shù)據(jù)預(yù)處理后，轉(zhuǎn)換光信號上傳至控制室監(jiān)控主站。

（2）數(shù)據(jù)鏈路層。數(shù)據(jù)鏈路層將在現(xiàn)場的通訊處理站和上位監(jiān)視和控制、操作站鏈接起來，組成電氣監(jiān)控系統(tǒng)。數(shù)據(jù)鏈路層通過冗余的工業(yè)以太網(wǎng)交換機將現(xiàn)場實時數(shù)據(jù)和上位服務(wù)器站的高性能計算機鏈接起來。

（3）監(jiān)控主站。將服務(wù)器站設(shè)置在控制室，在此設(shè)置一臺監(jiān)控主機。由工業(yè)交換機、高性能計算機、光纖收發(fā)器、打印機、監(jiān)控軟件等組成。

2.智能電氣監(jiān)控管理系統(tǒng)的功能

（1）監(jiān)控系統(tǒng)按配電室單獨顯示，可新增配電室顯示，可擴(kuò)展性強。

（2）配電室主界面，包括日常數(shù)據(jù)、電度顯示、選點召喚等畫面;能顯示系統(tǒng)中監(jiān)控裝置的工作狀態(tài)。顯示各配電回路總功率、線電壓、B相電流、開關(guān)狀態(tài)。可以自動記錄每個回路的電量數(shù)據(jù)，并可以按日歷方式可查詢?nèi)我鈿v史記錄。

（3）配備音響，配電回路有故障報警時，主界面該配電回路閃爍，同時音響報警。

（4）可顯示各監(jiān)控回路的電壓、電流、有功功率、無功功率等參數(shù)，記錄過載、欠載、短路、堵轉(zhuǎn)、缺相、不平衡、過壓、欠壓、相序等各種故障記錄。

（5）系統(tǒng)提供運行的日報表、月報表，并提供相應(yīng)的日、月歷史曲線，提供低壓系統(tǒng)的電流棒圖，可按要求或設(shè)定的時間段，生成各種報表。

（6）系統(tǒng)能讀取配電回路的各種電參量（電流、電壓值等）、運行狀態(tài)、報警記錄、跳閘記錄等。

（7）系統(tǒng)可以實施查看并記錄高低壓變頻器、軟啟動器、UPS不間斷電源裝置等設(shè)備運行數(shù)據(jù)。

3.設(shè)備配置情況：

控制室：操作臺設(shè)監(jiān)控主機、顯示器、工業(yè)交換機、光纖收發(fā)器等配套設(shè)備。

1#～3#變配電室：設(shè)標(biāo)準(zhǔn)網(wǎng)絡(luò)通信柜，柜內(nèi)配備通訊所需的通訊管理機、光纖收發(fā)器等配套設(shè)備。

四、結(jié)語

智能電氣監(jiān)控管理系統(tǒng)可以實現(xiàn)電氣系統(tǒng)故障預(yù)警，提高運行維護(hù)人員工作效率，提高供電可靠性及管理效率等優(yōu)勢，且具有投資少、見效快的特點，對于工業(yè)企業(yè)電氣系統(tǒng)有著重要的實際意義。

參考文獻(xiàn)：

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作者簡介： 李宏勇，中油（新疆）石油工程有限公司設(shè)計分公司。