电力系统智能监控系统应用.doc

1、电力系统智能监控系统应用摘要：随着信息技术的快速发展，及在各行业中的普遍应用，智能建筑应运而生，特别是随着商业和公共建筑不断提高的智能化管理和节能的要求，使的建筑智能化的用途更为广泛。本文主要通过实例应用探讨了电力智能监控系统的特点跟优势。 关键词：智能监控系统;系统结构;特点;应用 Abstract: with the rapid development of information technology, and the widespread application in industry, intelligent building arises at the historic momen

2、t, particularly as the commercial and public buildings to improve the intelligent management and energy saving requirements, make the intelligent building application more widely. Main application by examples, the paper discusses the characteristics and advantage of electric power intelligent monito

3、ring system. Keywords: intelligent monitoring system; The system structure; Characteristic; application 中图分类号：TD61 文献标识码：A 文章编号：2095-2104(2013) 一、电力智能监控系统概述 由于智能电力监控系统是信息化、数字化时代应运而生的产物，已经被广泛应用于电网用户侧楼宇、体育场馆、科研设施、交通、医院、电力等诸多领域的高、低压变配电系统中。例如，伴随着信息技术的发展，智能建筑已成为城市现代化、信息化的重要标志。智能建筑的组成通常有三个要素，即建筑物自动化系统、通讯自

4、动化系统和办公自动化系统。自动化系统是对整个系统进行综合控制管理的统一体，它主要以计算机局域网络作为通信基础，来对设备运行管理、数据采集和过程控制。智能电力监控系统便是通讯自动化系统中的一个重要组成部分，利用智能电力监控系统可大大提高整个变配电系统的管理，方便地与其它通讯自动化系统联网，构成完善的楼宇自动化管理系统。 高压开关柜、低压开关柜、应急发电机组、电力变压器和EPS/UPS/ATS 等的工作状态都需要智能电力监控系统来进行监控。通过实时记录单相/三相电压、单相/三相电流、功率、功率因数、和电流开关状态等各项参数来进行实时监测，当参数值超出允许的范围时便产生预警、报警，并对相关设备进行控

5、制。这样就以较少的投资，极大地提高了供配电系统的可靠性、安全性和自动化水平。 二、系统结构 智能建筑电力监控系统的拓扑结构如图所示，该系统采用分布式结构，按使用功能或区域进行划分，从而进行模块化设计。整个系统一般分为三层，即主控层、中间层和现场层。 1、系统主控层 智能电力监控系统的的主控层位于中控室或值班室，配置高性能、高可靠性计算机、UPS 不间断电源、打印机、报警装置等。电力监控软件主要配置在主控计算机上，通过软件的人机界面结合和各种管理功能，来实现对整个变配电系统的实时监控，加强安全性。 2、系统中间层 智能电力监控系统的中间层位于系统现场层与主控层之间，主要作用是完成现场层设备与主控

6、计算机之间的网络通信联接、数据交换、通信协议转换和提高系统的实时性、兼容性和扩充性。还可以通过太网交换机与其它系统进行连接和从而实现数据信息共享，对于大型的系统还可设置数据服务器和网关服务器来跟其它系统进行连接。 3、系统现场层 智能电力监控系统的现场层主要任务是将现场的各种设备系统的运行参数进行采集和测量，把采集和测量的各种数据迅速的传输给监控系统。现场层的主要设备是：嵌入式电能仪表、导轨式电能仪表和能断路器等。这些装置和仪表依据现场设备的需要进行配置，并装设在现场的配电屏或开关柜上。 三、电力智能监控系统的特点 1、系统的数据采集与处理 系统的数据采集是配电监控的基础，那么数据采集主要经底

7、层多功能网络仪表进行采集完成，从而实现远程数据的本地实时显示。需要完成采集的信号包括：三相电压 U、三相电流 I、频率 Hz、功率因数 COS及远程设备运行状态等数据。系统的数据处理主要是把按要求采集到的电参量实时准确的显示给用户，达到配电监控的自动化化和智能化要求，同时把采集到的数据存入数据库供用户进行查询。 2、人机交互系统能够实现简单、易用、良好的用户使用界面 人机交互系统采用全中文界面，CAD 图形显示，低压配电系统电气一次主接线图，显示配电系统设备状态和相应的实时运行参数，并且画面定时的轮回切换、画面实时动态刷新、模拟量显示、连续记录显示等。 3、极大提高故障报警及事故追忆 在配电系

8、统发生运行故障时，智能系统会及时发出声报警，提示用户及时整修故障回路，同时智能系统还会自动记录事件发生的时间和回路名称，以便用户查询，追忆故障原因。 4、电力智能监控系统的数据库建立与查询 智能监控系统可以定时完成遥测量和遥信量的采集，并且建立数据库，定期生成报表，以供用户查询打印。 5、设置用户权限管理 针对不同级别的用户，改系统会自动设置不同的权限组，防止因人为误操作给生产、生活带来的不必要的损失，实现配电系统运行的安全性及可靠性。用户可以通过用户管理进行用户登录、用户注销、修改密码、添加删除等操作，从而方便用户的使用。 6、运行负荷曲线 所谓的负荷趋势曲线主要功能是负责定时采集进线及重要

9、回路电流和功率负荷参量，并自动生成运行负荷趋势曲线，达到方便用户及时了解设备的运行负荷状况。可以直接点击画面相应按钮或菜单项即可完成相应功能的切换；可以查看实时趋势曲线或历史趋势线；还可以对所选曲线进行平移、缩放、量程变换等操作。 四、电力智能监控系统的应用 通过电力智能监控，可以实现对配电室内的二次设备的功能进行智能化改造，取代了常规的人工电力管理，通过计算机和通讯网络进行电力系统的测量、控制、信号采集、故障分析、负荷控制和运行管理，极大地提高了配电系统的安全性、可靠性和管理水平。电力监控系统具有良好的开放性，可以方便的与智能建筑中其他相关系统和智能装置进行通讯及信息共享，例如：建筑设备的自

10、动化系统、通信网络系统、办公自动化系统、火灾自动报警系统等，都实现了自动化系统间相互之间的通讯和信息共享。下面我们通过一个系统应用实例来具体阐述。 某特大型商业建筑，整体供电容量及供电范围很大，该建筑设置两座 10kV 高压开关站及 9 座 10/0.4kV 变配电站。如果采用传统的管理运行方式，不仅需要投入大量的人力和物力，而且还不能及时发现和处理电网运行过程中发生的故障，从而大大降低了系统运行的可靠性、稳定性和安全性。所以为优化变配电站的运行管理，该建筑设计中采用了电力智能监控系统。 1、电力智能监控的系统设计 （1）该系统共安装 58 台 Ps 系列可编程微机保护管理单元，837 台QP

11、 系列智能配电仪表。然后各个子站就地安装通信控制箱，用串口服务器将 RS-485 转换成以太网，再采用电转换器转成光纤上传至主站。而主站需要安装一面通信控制屏，采用双机热备的方式监控数据，来保证系统的安全可靠运行。 （2）智能监控子站内的所有装置均由通信管理机进行集中管理。管理机提供 RJ-55 接口，接人以太网交换机，将数据处理后与监控中心的监控系统进行数据交互。监控子站与监控中心之间通过光纤进行通信，光纤经转换后接人以太网交换机，形成全区光纤以太网络；该建筑设计选用的电力智能监控系统的数据更新周期可控制在 10S 以内，在小于 1S的时间内完成对一级数据的更新处理。 （3）该智能系统实现了

12、对多种不同厂家设备的接人及通信控制人机界面简单、易操作；与设备配合，实现了遥控、遥测、遥调、SOE 信息采集、事件记录、报警记录等电力监控功能。实现了监控系统与间隔层继电保护装置和智能仪表之间的无缝结合。 (4)该建筑智能监控系统采用联合接地方式，在控制中心机房内设置等电位联结端子箱，与联合接地系统接地端可靠连接，按照接地电阻要求不大于 1Q。在线路进出建筑物处加装电涌保护装置。 2、电力智能监控系统功能特点 (1)电力智能监控系统极大地提高了现场的工作效率。通过对电力智能监控系统的设置，工作人员可以在最短的可控时间内做出正确的判断并进行操作。基于该“透明化”的配电设备系统，现场人员可以同步了

13、解电能的流量状态，比如：检查电网运行是否平衡。只有全面了解电网的状态，工作人员才能及时、准确地处理故障；即使工作人员不在现场，也可以通过系统配置的无线发送模块及时获得故障的信息；工作人员还可以根据系统反映的设备实际使用情况，合理地安排相关维护工作。 (2)电力智能监控系统可降低能源成本。使用该电力智能监控系统，可以优化能源成本。该系统可作为各区域之间检测反常用电量的基准，跟踪意外的用电量，并且可以针对可优化管理的负载，制订相应的用电负荷方案。还可对由于电力公司传输了质量不合格的电能造成的损耗要求赔偿等。 (3)电力智能监控系统可使资源最优化。通过该监控系统的显示的数据，能够反映出电力资源的实时

14、使用情况，还可以对电网或配电盘、配电柜、变压器等设施的后备用量做出精确的评估，这就便于业主合理的调配电力资源，做出相关决策，从而满足配电系统的不断发展变化。 (4)还可以延长设备的使用寿命。电力智能监控系统不仅对电气设备的使用情况提供准确的信息，还对相关设备进行及时的维护和保养。系统的谐波监控也会对保证变压器等的使用寿命产生积极的影响。 (5)电力智能监控系统有效的缩短断电时间。智能监控系统可以显示整个网络状态的总览图，这就有助于辨别故障区域；通过无线发送模块，即使工作人员不在现场也可以了解具体的故障信息，通过远程掌握引起现场设备故障的详细信息，准确、及时地进行处理，有效地帮助缩短断电时间，提

15、高生产力。 (6)电力智能监控有利于改善电能质量。由于某些负载可能对于劣质的电能非常敏感，那么通过系统监测电能的质量可以预防此类事件的发生，并使工作人员可以及时处理相关问题。智能监控系统现已通过相关验收，显示系统运行稳定，并已体现出系统自身的优势，极大地提高了工作人员的效率。提高了操作人员可以实时监控电力系统的可靠性。 五、结束语 随着社会的发展及电力技术的广泛应用，电力智能监控系统已成为全国各地重点工程项目、标志性建筑等大面积多变电所用户的必然选择。电力智能监控系统是一种智能化、网络化、单元化、组态化的系统，它除有自身功能上的优势外，还依托网络技术，使工作人员在现场的任何位置都可以接收相关信息，大大地提高了工作效率。电力智能监控系统不仅投资较少，而且能极大地提高供配电系统的可靠性、安全性、自动化水平。还能够带来减少运行值班人员、故障迅速切除和恢复、优化用电管理等诸多好处，使电力的使用更可靠、更安全、更经济、更洁净。 参考文献 1 张九根，丁玉林智能建筑工程设计M中国电力出版社，2007 2 李成章智能化 UPS 供电系统原理与维修M电子工业出版社，2001 3 周中等编著智能电网用户端电力监控与电能管理系统产品选型及解决方案M机械工业出版社，2011