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王蒙蒙

安科瑞電氣股份有限公司  上海嘉定

摘要：基于目前科學技術飛速發(fā)展，人們對電力資源的依賴越來越廣泛，而現(xiàn)階段電力系統(tǒng)的運營成本還相對較高，因此完善電力系統(tǒng)各方面的工作已經(jīng)勢在必行。電力監(jiān)控系統(tǒng)在整個電力系統(tǒng)中具有重要的作用，它能夠有力的電網(wǎng)管理工作效率，降低電力系統(tǒng)的運營成本，本文通過哈爾濱群力文化產(chǎn)業(yè)中心項目中的應用介紹電力監(jiān)控系統(tǒng)在商務廣場中的應用。

關鍵字：電力系統(tǒng)；數(shù)據(jù)采集；文化產(chǎn)業(yè) ；監(jiān)控系統(tǒng)

0、前言

  配電自動化，是一項集計算機技術、數(shù)據(jù)傳輸技術、控制技術、現(xiàn)代化設備及管理于一體的綜合信息管理系統(tǒng)。其目的是提高供電可靠性，電能質(zhì)量，向用戶提供服務，降低運行費用，減輕運行人員的勞動強度。

  隨著電力網(wǎng)絡的不斷發(fā)展，用電負荷的持續(xù)增長，各種新型負載不斷涌現(xiàn)，用戶更加關注電能質(zhì)量問題，同時也對電能質(zhì)量提出了更加嚴格的要求。用戶需要更加有效的電力監(jiān)控管理解決方案來應對上述變化帶來的挑戰(zhàn)，以實現(xiàn)配電系統(tǒng)持續(xù)可靠、低耗的運行。本文通過對哈爾濱群力文化產(chǎn)業(yè)中心項目電力監(jiān)控系統(tǒng)的建設，介紹電力監(jiān)控系統(tǒng)在銀行領域中的應用。

1 、項目概述及建設目標

  本項目位于哈爾濱市群力新區(qū)，該區(qū)域并非傳統(tǒng)商圈，周邊人口數(shù)量目前較少，軌道交通缺失，公共交通不發(fā)達，且哈爾濱地區(qū)未來 2-3 年內(nèi)將面臨大量購物中心集中進駐的局面，市場競爭將在未來加劇。 本項目物業(yè)將于 2015 年底建成，整個項目預計將于 2016 年上半年開業(yè)，開業(yè)時間早于其他項目且群力文化中心一期物業(yè)、周邊的大型超市以及兒童娛樂中心等已運營兩年，積累了一定的人氣和商業(yè)氛圍。公司將充分把握當?shù)亓闶凼袌鰳I(yè)態(tài)升級的空白期，通過富有前瞻性的綜合規(guī)劃，在業(yè)態(tài)上嘗試突破，聚合現(xiàn)有其他模塊業(yè)態(tài)，提升項目整體品質(zhì)和時尚度，盡快搶占購物中心經(jīng)營資源，形成強勁的市場號召力，打造先發(fā)勢。同時，本項目處于群力新區(qū)成熟區(qū)域的中心地段，雖然軌道交通缺失，但與老城連接的交通非常便利。

  該項目變電所位于商場的地下一層，變電所內(nèi)共有高壓回路14條，微機保護采用許繼裝置，高壓柜上的測控儀表使用的是我司產(chǎn)品。低壓一共六臺變壓器，共有370條配電回路，全部采用雅達的儀表。高壓室、低壓室和監(jiān)控室都距離很近，將數(shù)據(jù)采集箱方式在低壓室內(nèi)，組網(wǎng)相對方便。

2 、 電力監(jiān)控系統(tǒng)的設計

  在監(jiān)控系統(tǒng)的設計中，要充分考慮客戶的實際需求，以及電力系統(tǒng)的實際結構、電力系統(tǒng)的實際載荷能力等因素，進而合理的選擇監(jiān)控設備，這既有利于減少系統(tǒng)運作的成本，同時也有利于系統(tǒng)功能的實現(xiàn)。    本項目的電力監(jiān)控系統(tǒng)，可以實現(xiàn)對行內(nèi)高、低壓配電回路的實時監(jiān)控，有利于電能管理。另一方面，電力監(jiān)控系統(tǒng)不僅能夠準確的表示出回路的用電狀況，它還具備網(wǎng)絡通訊等功能，能夠與計算機、串口服務器等設備進行組合，及時的顯示行內(nèi)各個配電回路的運作狀態(tài)，當行內(nèi)電力系統(tǒng)的負載越標時，電力監(jiān)控系統(tǒng)能夠迅速報警，發(fā)出語音提示。另外，電力監(jiān)控系統(tǒng)還能夠生成報表、曲線圖等統(tǒng)計信息，便于有關人員分析行內(nèi)各部分的用電狀況，使行內(nèi)的用電活動更加安全，可以通過監(jiān)控軟件單獨或者批量分合樓層負載，使行內(nèi)用電更加靈活，從而保證行內(nèi)人員的生命安全，提高工作人員的工作效率。  

2.1 系統(tǒng)結構   依據(jù)現(xiàn)場的配電情況分布情況，在線監(jiān)測系統(tǒng)建設采用分層分布式結構，系統(tǒng)包括：站控管理層、網(wǎng)絡通訊層、現(xiàn)場設備層。系統(tǒng)網(wǎng)絡結構如圖所示：

  站控管理層管理人員與計算機進行人機交互的直接窗口，對采集的現(xiàn)場各類數(shù)據(jù)信息計算、分析與處理，并以圖形、數(shù)顯、聲音等方式反映現(xiàn)場的運行狀況，是系統(tǒng)的上層部分。主要由系統(tǒng)軟件和必要的硬件設備，如工業(yè)級計算機、打印機、UPS電源等組成。

  通訊層使用的設備為N2S16-485I-ETS和N2S08-485I-ETS串口服務器。該層是數(shù)據(jù)信息交換的橋梁，負責對現(xiàn)場設備回送的數(shù)據(jù)信息進行采集、分類和傳送等工作的同時，轉(zhuǎn)達上位機對現(xiàn)場設備的各種控制命令。

  現(xiàn)場設備層主要是連接于網(wǎng)絡中用于電參量采集測量的各類型的儀表等，也是構建該配電系統(tǒng)必要的基本組成元素?，F(xiàn)場配置安科瑞的微機保護、電能表，實現(xiàn)高、低壓回路三相電流、三相電壓、頻率、功率、四象限電能等電參量監(jiān)測、保護動作信息；并對每個回路斷路器分合閘狀態(tài)進行監(jiān)測。

2.2 網(wǎng)絡設計

   電力監(jiān)控系統(tǒng)中的網(wǎng)絡系統(tǒng)能夠及時的對數(shù)據(jù)進行傳輸，并迅速傳遞操作指令，是實現(xiàn)電力監(jiān)控系統(tǒng)各項功能的基礎。把現(xiàn)場每個設備就地與總線連接，之后在把各條總線全部接入通訊網(wǎng)關，來實現(xiàn)與主機的傳遞。

2.3監(jiān)控系統(tǒng)軟件功能設計

  系統(tǒng)依據(jù)客戶實際需求進行設計，并實現(xiàn)了一次主接線圖界面顯示；電參量遙測及電參量越限報警；事件記錄；系統(tǒng)運行異常監(jiān)測；故障報警及操作記錄；報表查詢與打印；系統(tǒng)負荷實時、歷史曲線，用戶權限管理等主要功能。

2.3.1數(shù)據(jù)的采集與處理

  數(shù)據(jù)采集主要包括模擬量以及開關量的采集。模擬量的采集主要是對線路電壓、電流、功率、功率因數(shù)、頻率等信息進行采集，開關量的采集則主要是對斷路器、隔離開關、接地刀閘等設備的工作狀、保護動作信息，以及斷電保護、運行故障等報警信息進行采集，實現(xiàn)遠程數(shù)據(jù)的本地實時顯示。數(shù)據(jù)處理主要是把按要求采集到的電參量實時準確的顯示給用戶，達到配電監(jiān)控的自動化化和智能化要求，同時把采集到的數(shù)據(jù)存入數(shù)據(jù)庫供用戶查詢。

2.3.2數(shù)據(jù)記錄

  電力監(jiān)控系統(tǒng)的數(shù)據(jù)記錄功能主要就是對斷路器分合狀態(tài)以及保護動作的前后順序進行記錄，它要求系統(tǒng)中必須有足夠的內(nèi)存空間，進而長時間的、大量的對數(shù)據(jù)信息進行記錄和存儲。其次，電力監(jiān)控系統(tǒng)的數(shù)據(jù)記錄功能也包括對故障信息的記錄，即對故障發(fā)生時的實時電流、實時電壓等數(shù)據(jù)進行記錄存儲。由此可見，數(shù)據(jù)記錄功能可以通過對保護裝置工作狀態(tài)的記錄，以及對故障信息的記錄，準確的反映出系統(tǒng)中存在的問題，從而便于工作人員解決。

2.3.3電能管理

  為了實現(xiàn)對本行內(nèi)各回路用電量的監(jiān)管，系統(tǒng)設計了電能管理報表，系統(tǒng)通過對有功電度的采集，按照回路名稱的不同，自動生成日報表、月報表和年報表并有報表打印功能，并可對某一回路的某一時間段內(nèi)的用電量進行查詢，可以幫助物業(yè)建立有效的用能管理考核制度。通過系統(tǒng)約了能源消耗。

3、供配電設計中應用電力監(jiān)控系統(tǒng)的意義

  綜上所述，電力監(jiān)控系統(tǒng)幫助用電單位提率、減少損失、降低運營成本，電力監(jiān)控系統(tǒng)能夠有效確保電網(wǎng)管理效率、縮小電力運營成本，也成為供配電設計中*的重要組成部分。電力監(jiān)控系統(tǒng)的通信、故障報警、數(shù)據(jù)存儲記錄等功能使得工作人員在實際工作中更加方便，可以通過人機操作界面, 直接了解到電力系統(tǒng)的運行狀態(tài),并能迅速傳遞出操作指令，由于監(jiān)控設備對數(shù)據(jù)的傳遞都是通過網(wǎng)絡傳輸來實現(xiàn)，因此，不同的電力監(jiān)控系統(tǒng)可以設計不同的組網(wǎng)方式,確保數(shù)據(jù)信息能夠迅速、的進行傳輸。另一方面，在供配電設計中運用電力監(jiān)控系統(tǒng)，應該根據(jù)實際情況選擇監(jiān)控設備。一般的電力監(jiān)控系統(tǒng)通常都采用具有遠程通信、遠程觀測以及遠程控制等功能的設備，而一些電力監(jiān)控系統(tǒng)則需要選擇功能更加齊全的智能設備。   在商業(yè)建筑等場所設置電力監(jiān)控系統(tǒng)，可以實現(xiàn)對行內(nèi)低壓配電回路的實時監(jiān)控，有利于電能管理。另一方面，電力監(jiān)控系統(tǒng)不僅能夠準確的表示出回路的用電狀況，它還具備網(wǎng)絡通訊等功能，能夠與計算機、串口服務器等設備進行組合，及時的顯示行內(nèi)各個配電回路的運作狀態(tài)，當行內(nèi)電力系統(tǒng)的負載越標時，電力監(jiān)控系統(tǒng)能夠迅速報警，發(fā)出語音提示。另外，電力監(jiān)控系統(tǒng)還能夠生成報表、曲線圖等統(tǒng)計信息，便于有關人員分析行內(nèi)各部分的用電狀況，使行內(nèi)的用電活動更加安全，從而保證行內(nèi)人員的生命安全，提高工作人員的工作效率。

參考文獻

  [1]《電力電測數(shù)字儀表原理與應用指南》， 任致程、周中，電力出版社

  [2]《電力監(jiān)控系統(tǒng)在供配電設計中的應用》，高士宏，科技風

作者簡介：王蒙蒙，女，本科    安科瑞電氣股份有限公司，主要研究方向為智能電網(wǎng)供配電