电力监控系统在电力生产中的应用

电力监控系统在电力生产中的应用

仝利军

国网山西省电力公司大同供电公司电力调度控制中心山西省大同市037008

摘要：电力监控系统是现代电力科技事业发展的标志，其在供配电设计中具有重要作用。供配电中的电力监控能提升用电明确性，提高电网工作效率，进而有效降低电力系统运营成本。目前，我国正在积极建设电力系统，为社会的用电需要提供源源不断的电力支持。本文通过对供配电设计中电力监控系统进行全面分析，最后对电力监控系统在供配电设计中的应用进行研究。

关键词：供配电设计；电力监控系统；电力应用

随着我国经济水平逐渐提高，科学技术也呈现逐年递增的趋势，现阶段，在供配电设计中应用电力系统的范围渐渐扩大，已经成为目前供配电设计中主要的组成部分。其发展前景日益光明，无疑为大家的生活提供了便利。本文主要从电力监控系统的概念、基本功能、具体应用情况，进行探究。

一、电力监控系统

随着社会生活对电力资源的需求量日益增大，多数资源转化为电能加以利用，电已成为世界上最普遍、通用的能源形式。经济的高速运行加剧了电负荷，电力系统的安全性受到一定程度的威胁。如何做好供配电的设计及运用意义重大。在满足社会用电需求，并保证用电安全的前提下，供配电设计中电力监控系统的应用对电力事业的发挥了重要作用。

（一）电力监控系统的组成

电力监控系统管理系统按照监控功能来划分，可以分为：现场监控层、通信网络层和系统管理层。

现场监控层是以监控中心为基础。在实际工作中，现场监控层就像是电力监控设备的“触角”，能依靠自身的监控设备实现对所有配电设备的监控，并将监控信息通过通信网络层传输给系统监控层。

通信网络层是以太网为基础的通信网络，是电力监控系统当中最为重要的传输工作层，它就像电力系统的脉络，能将现场监控层监控到的信息传输给系统监控层，再将系统监控层的指令传达给监控层。其主要依靠以太网交换机、串口联网服务器等设备来实现对现场监控层与系统管理层的有效连接。

系统管理层由网络通信设备、计算机组成，其作用相当于人的“大脑”，能够对监控层监控到的信息进行分析与研究。通过对已设定的配电规则内容的对比，确定配电系统行为是否正确，若发现行为有误，还可以通过深入分析，提出解决方案，实现对整个配电系统的有效监督。

（二）电力监控系统基本功能

电力监控系统包括事件顺序记、采集数据、远程操作。①其中事件顺序记是记录保护动作的顺序和断路器合、分闸等。预防系统出现故障，造成数据的丢失。因此，需要其拥有足够大的空间将其有效的储存，从而快速的保证这个系统中的信息更为完整、可靠；②采集数据主要包含开关量、模拟量的采集和电能计量。③远程操作主要指相关操作人员利用计算机断路器和隔离开关进行合、分闸操作，让控制电流的程序更智能化。也可以有效防止计算机一旦出现故障的时候，这个系统避免瘫痪。

（三）电力监控系统的特点

1.先进性

电力监控系统的先进性重点在于监控画面的高质量，采用MPEG-4压缩算法的电力监控系统本身具备较小的资源占有量，可以为信息运行提供相对宽阔的范围的优势，同时，其利用人眼的视觉特性，大量保持图像视觉效果，也使压缩后得数据量大为减少。直接利用MPEG-4压缩技术提供了清晰的视觉画面，提高了对供配电的监控效果。

2.灵活性

基于互联网信息技术而存在的电力监控系统，其所依托的工具也是计算机软件。计算机软件的灵活性决定了电力监控系统的灵活性。电力监控系统既可灵活升级软件，也自由设置参数；既可以无距离限制、及时传输图像信息，还可以实现多人同时监控多点监控。

3.稳定性

目前，电力监控系统使用的是高频信号优化芯片，具备较高的稳定优势，其能够稳定传递所有类型的监控信息，并在传递过程中自动屏蔽不相关的信号，避免其对信息数据造成干扰，构建平稳的监控系统。

4.保密性

为实现电力系统工作的保密性效果，独有的IP使得工作人员只能够在相对应得电力系统IP下，才能够实现对整个电力监控系统的操作；换言之，即不同的使用者获得的监控信息不尽相同。这样，通过对实用权限的设置，有效防止了监控信息外泄，数据保密性好。

二、电力监控系统在供配电设计中的应用

智能化设备层主要是利用居民小区中的智能化传感器对周围多个参数以及物理信息展开搜索，转变特定的电量信号，并进一步辨识供电网系统。执行器历经线路通信的交换和传输，一方面能很好的转化中心计算机指令，也能完善和命令相互对应的动作。另一方面，设备层当中所运用的技术是一种分布式控制技术，能覆盖多个小区，并能独立安装控制器。电力监控系统是由通信接口层、现场接口层、系统接口层组成的。以下主要从现场智能监控设备功能、电力监控组态软件的常规功能、网络方案的

（一）电力监控系统在供配电设计探讨

1.电力网络方案设计

监控系统主要是利用现场总线技术，最终实现控制与管理。简而言之，在使用的过程中，能够把它很好的挂于总线上利用智能设备将其连接成电子网络系统。如此一来，这样不仅能大幅度减小方案设计成本，还可进一步解决现场智能化监控中收集的信号数据。从而准确且快速的传达系统操作的命令，最终实现了网络监控功能。具体网络方案有三种，①如果现场并无许多的监控设备且过于集中的小系统，则能连接所有的智能设备于一条总线上，紧接着利用接口转换器和电力监控主机直接交换数据信号；②如果现场有很多的智能化监控设备，而且系统分布多于分散，可以将现场的监控设备与现场总线相连接，紧接着将多个现场总线分别和网关相互连接；③最后一种网络设计方法，为了进一步提升系统的稳定性，针对许多个子变电站的系统，则可以设置一台监控主机（在每一个子站），这个主机主要管理本站现场当中的智能化监控设备，并进行相关数据处理工作。并且现场监控中心主机依据授权，能够很好的控制子站并监控主机，无疑大幅度提升了电力系统的可靠性以及工作效率。

2.监控组态的软件

电子监控组态软件主要是依据采集和监控数据作为主要的内容，同时拥有很多的组态功能，能够进一步生成目标运用的软件。相关操作人员利用电力监控组态软件，能够较为简便的获取现场数据信号，并及时发出命令，从而很好的进行监控。其主要包括五个方面，第一，绘图（按钮、标签、时钟、滑动条、位图等）；第二，系统编辑，则能够复制、粘贴、旋转等多个操作；第三，身份验证，主要指启动和退出程序的时候，反复对文件进行删除和修改，同时进行读写数据等多个操作进行验证，从而有效防止非法操作等多个状况；第四，显示曲线（历史曲线以及实时曲线）；第五，报表生成和OPC接口，前者主要是在汇总多个信息的基础之上，严格依据规定的形式，进行系统的保存和打印；后者主要是为电力监控和上级系统及时进行信号交换。

（二）电力监控系统在供配电中的功能应用探讨

1.采集和处理数据

采集和处理数据作为电力监控系统工作的基础与前提，其重要地位不言而喻。数据采集主要是通过使用仪表进行数据采集的。底层多功能网络仪表完成采集，数据通过仪表实时显示，数据的反应的是远程设备的运行状态，需要完成数据采集的信号包括：三相电压U、三相电流I、电度W、功率P、频率f、功率因数COSφ等。为了达到配电监控的自动化和智能化要求，需要对数据进行处理，主要是数据信息的分析、记录和储存。处理后的数据信息要存储到数据库中，以方便用户的查询和输出。

2.实现人机交互

电力监控系统可以形成清晰度较高、质量较好的界面，不仅能让用户清晰的了解界面内容，还可以将阅读语言设置成中文，方便用户能够快速进行界面内容的阅读。与此同时，界面操作可以统一进行，减少操作次数，保证操作质量。网络相连接的界面，能做到实时更新，为用户提供不同类型的操作界面。操作界面能够将配电系统的状态有效的呈现出来，使客户对电力信息数据有更为全面、细致的了解。例如：通过界面显示，用户可以直观、清晰地掌握供配电实时运行状况、内容、设备的运行形式及方式等等。人机交互的实现，拉近了用户与供配电的距离，从而实现了对供配电更有效的监控。

3.协助供配电记录事件发生

在电力系统中难免会出现工作故障，因此，在供配电设计中，电力监控系统不仅要对数据进行监控，也要能实现对相关的事件的重点记录，并做好顺序存储的工作。顺序储存是指当远方站发生事故时，电力系统会自动记录电力系统开关或继电保护动作时的事件顺序。实现供配电的顺序存储，只需要预留未知空间即可，不必设定空间大小。

4.实现远程查询

在电力监控系统中，运用计算机网络控制隔离开关和断路器以实现对系统的远程控制的方法，操作简便，能为工作人员大大减少工作量。与此同时，工作人员可以对运行过程中产生的各种信息，利用远程的方式，形成查询报表，方便用户查询利用。监控系统也将发挥其信息采集与处理功能，可定期提供有效信息，满足供配电信息需要。

三、结语

电力事业直接关系到我国社会经济的发展，电力监控系统的有效应用，具有有力保证我国配电事业设计及运行安全性的重大意义。电力监控组态软件应该具常规的对象编辑、身份校验、绘图、通信、报警、历史/实时曲线等多个功能，让专业的操作者能通过利用人机界面，对电网运行状态更为直观地了解，同时能迅速、准确地下达命令。依据系统不同，则应该合理的设计组网方式，确保信号数据准确地传输。同时，在设计的时候，应该依据企业单位的需要和负荷情况，科学地选择监控设备。在监控系统当中，智能化设备应该具备遥控、遥测及遥信等多个功能，大幅度提升了供电的工作效率，提高了人们高质量的生活水平。

无论是在数据采集与处理，还是事件记录与远程操作，都是电力监控系统中至关重要的环节。在电力监控系统的工作支持下，所有配电工作都能够被有效的监督，全程保证着供配电系统的高效、安全与稳定。着眼于电力未来发展，电力监控系统的建立与发展，是实现电力系统整体的健康、长远发展的关键。

参考文献

[1]洪健.电力监控系统在供配电设计中的应用[J].低碳世界，2014，（8）：58-59.

[2]胡媛媛；李乐乐；杨霞.煤矿供电网络安全监控系统的设计与实现[J].山东煤炭科技，2015（04）：177-178.

[3]殷培峰；马莉.基于供配电系统多级保护的组态仿真构建[J].电气自动化，2015（02）：76-78.

[4]张天鹏；于江涛；王虎森.电力监控系统智能测控仪表的研究与设计[J].电子产品世界，2014（08）：40-42.