1、基于智能电网管理平台的电能监测系统分析【摘要】对于借助智能电网的管理平台而建立的电能的监测系统而言，其主要作用在于对用户用电的情况作出实时管理与监控。本文从以智能电网的管理平台为基础的电能监测系统出发，介绍了此类系统应用与设计方案。长期实践表明，该检测系统不仅能够平稳运行，而且还能对用电、电网与电力等信息进行实时捕捉，能够对企业的管理水平与监控手段作出有效提高。 【关键词】智能电网；管理平台；电能监测系统 中图分类号：U665.12 文献标识码： A 文章编号： 0.引言 为了解决日渐严重的气候变化、能源与环保等问题，为了对大规模发展的清洁能源进行适应，在电网的发展过程中智能电网的构建已成为了
2、新的趋势，各国对此都给与了高度的关注。据有关资料显示，从 2009年至 2020 年间，在国家电网价值 3.65 万亿元的总投资金额中，有 3863亿元的投资将用于智能化项目，其比重约占对电网进行总投资的 12.2%。由于电网的智能化建设能够使我国在电力用户使用电能的管理水平上得到较大幅度的上升，实现用电目标的经济、可靠、洁净、高效与安全，所以电能的管理与监测系统从“局部、无形、被动与经验”的管理模式向“系统、有形、主动与科学”的管理模式转变以经成为必然，与此同时，社会与企业获得的经济效益也将更为可观。 1.智能电网的管理体系与功能 一般而言，智能电网的管理系统主要由设备、配网、电能与电源等四
3、部分组成。其中设备的管理主要依靠电耗、档案与运行等因素构成；配管的管理主要依靠配网的损耗、配网的运行与有序的用电等因素构成；电能的管理主要依靠电能的节约、调度、效率、质量、消耗、考核和用电的安全、可靠与结构等因素构成。 通过对智能电网的管理体系进行运用，不能能够实现电压、配网与电源的优化、电能的调度、谐波治理、安全维护与可靠配电等功能，而且通过对监测系统中所收集到电能的数据做出分析，还能够对企业中配电与配网设备的运作情况进行了解，并对其电能质量、电力与电量开展有效的管理，以便对供电安全、电网损耗与电能效率等可靠性方面的问题及时发现。 此外，通过对企业中生产设备的出力与能耗等一系列与运行相关的状
4、态进行了解，不仅能够对设备工况、浪费电能及不合理耗电等现象及时发现，而且还能够对每个工作时段或每件产品所需要的用电成本与单独消耗进行核算，在为电能的考核提供准确依据的同时，还能对设备的空载运行、空调在无人状态下运行等浪费电能的现象作出实时监测。 值得一提的是，在智能电网的管理平台中还具有异常警告与数据实测功能。此项功能不仅可以减少用电的事故与电网故障的发生概率，对供电的可靠性进行提升，而且还能对电能的污染做到早发现、早治理，从而在保障电网安全的同时，达到了生产成本降低的目的。 2.以智能电网的管理平台为基础的电能监测系统 在智能电网的管理体系得到构建之后，关键的问题就在于如何根据不同的用户对电
5、能的需求，设计出一套完善的监测系统。通常来说，电能的监测系统主要是依靠在企业的配网内所安装在枢纽配电柜与受电点中的监测电能的仪器所收集到配网中的电能、电量与电力的质量信号在经过数据转换后向计算机传送，之后由计算机对接受到的数据进行计算、存储与分类，然后在通过相关软件将电能的有关信息以表或图的形式进行输出。在整个过程中，负责电能管理的工作人员可以依靠计算机的显示界面对电能消耗、传输、输入的全部过程进行监测。 例如，在某面粉公司中存在着两条 10 千伏的高压进线，一路为 A 线，一路为 B 线，其配电的容量总数为 2000 千伏安（每台变压器的容量为1000 千伏安） ，预计年度中用电量在 190
6、 万度左右。在该公司的供电系统中包含 10 千伏的主变压器两台，按照用户的有关需求，对用电系统中电能运行的指标数据进行采集和监测，先分别对 1 号变压器和其所管辖的用电区域与 13 台重要的用电设备、2 号变压器和其所管辖的用电区域与13 台重要的用电设备进行电能监测仪器的按照，从而达到对该用户大范围设备运行与用电状态的监测。需要注意的是，在上述电能监测仪器的安装过程中，需要将电能的监测仪器和所配用的设备与智能电网的管理平台相联系。其设计如下： 21 设计配网的监测点 在用户的管理人员对用户所主要使用的用电设备与配电网络进行分析后发现，该公司如果要实现以智能电网的管理平台为基础的电能监测系统，
7、就必须以在配网内安装 24 个监测点为基础条件。其中，A 线与 B线应分别设置 12 个监测仪器，不同监测点中仪器的安装区域见图 1 与图2. 图 1：A 线电能监测仪器的安装图 图 1：B 电能监测仪器的安装图 22 设计监测仪器的数据通信方式 电能监测仪器使用 296 机械年通信，通过 296 的通信线把数个有监测仪器所构成的集群与 296 通信的服务器进行连接。之后再由 296 通信的服务器将客户网络中的交换机与互联网相连，从而建立起服务器与数据中心内中央处理机的通信道路，并把监测仪器所收集到的数据项平台的数据中心上传(图 3） 。 图 3：监测仪器的数据通信方式 2.3 设计管理系统的
8、装备表 在以智能电网的管理平台为基础的电能监测系统构建中，除了需要对电能监测的仪器进行安装外，有时还需要按照实际的现场状况对通信的服务器、电流的 CT 互感器、296 网络的电缆、TCP 网络的电缆以及无线的通信机等设备进行一定数量的安装，从而是系统的网络通信体系得以建立（见表 1） 。 表 1：管理系统的装备表 3.分析监测系统的运行情况 依靠上述以智能电网的管理平台为基础的电能监测系统，按照所收集到的数据，通过对电能质量、电量、电力与电费等指标依据不同的时间段作出分析与统计，能够准确及时地对电能作出优化管理。此外，在对不同的电能数据进行分析和解读后，还可以使用电成本降低的评估与决策得到推进
9、，对电能的考核制度与项目作出科学指导，并有效减少了用电监测的成本。 4.结语 就文中的企业而言，总通过使用以智能电网的管理平台为基础的电能监测系统后，通过对监测点中每天的无功功率、电流、温度、负荷、电压与功率因素等一些列电力的指标变化进行分析，同时对相同类型的用电监测点中各类指标的差异比较，找出来许多在电能运行过程中不正常或不合理的情况。在使用了必要的设备与技术改造后，企业第一年的用电就减少了 13.6%，而且目前以智能电网的管理平台为基础的电能监测系统能够保持平稳运行，指标电量的效益最大化以大体实现。由此可以看出，以智能电网的管理平台为基础的电能监测系统不仅能够节约资源，而且还能为企业创造更
10、大的利润空间，值得推广与普及。 【参考文献】 1Cleveland Frances M Communications and information management technologies -network and system management in power system operationsC.IEEE PES Power System Communications Committee (PSCC )Piscataway： IEEE Computer Society，2008：1121 1124 2马韬韬,李珂,朱少华.智能电网信息和通信技术关键问题探讨J.电力自动化设备.2010 (5)：8791 3牟龙华,朱国锋.基于智能电网的智能用户端设计J.电力系统保护与控制.2010(11):5357. 4杨小琴,李华 ,曹雪华.电能管理系统改造方案介绍J.建筑电气.2010(2):4648.
