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篇（1）

中圖分類號：TM621.6 文獻標識碼：A 文章編號：1009-914X（2014）37-0390-01

引言：隨著計算機技術和網絡技術的飛速發展，人們越來越關注供電系統的穩定性和安全性。利用電力系統進行信息的采集，使用電力監控綜合管理整個電力系統都成為了可能。電力智能監控系統是建筑設備監控系統的子系統，通過對系統運行中的各種電力參數進行監控，可優化電力系統的運行管理，極大地提高電力系統運行的安全性、可靠性、穩定性和經濟性。為了進一步完善電力監控系統，我國不斷加大經濟投入，培養優秀人才，引進新技術，對電力的良好運行奠定了基礎。而對電力監控系統的進一步研究，也具有重大的意義和價值。

一、電力智能監控系統功能特點

1、極大地提高了現場的工作效率

通過對此電力智能監控系統的設置，工作人員可以在最短的H～f.q內做出正確的判斷并進行操作。基于該“透明化”的配電系統，現場人員可以同步了解電能的流量狀態，如檢查電網運行是否平衡。在全面了解電網狀態的情況下，工作人員能及時、準確地處理故障；即使工作人員不在現場，也可以通過系統配置的無線發送模塊及時獲得故障的信息；根據系統反映的設備實際使用情況，便于工作人員合理地安排相關維護工作。

2、降低能源成本

使用該電力智能監控系統，可以優化能源成本。系統可作為各區域之間檢測反常用電量的基準，跟蹤意外的用電量，針對可優化管理的負載，制訂簡單的用電負荷方案。也能夠對由于電力公司傳輸了質量不合格的電能造成的損耗要求賠償等。

3、使資源最優化

通過該監控系統的數據，能夠反映出電力資源的實時使用情況，可以對電網或配電盤、配電柜、變壓器等設施的后備用量做出精確的評估，便于業主合理調配電力資源和相關決策，以滿足配電系統的不斷發展變化。

4、延長設備的使用壽命

系統能夠對電氣設備的使用情況提供準確的信息，便于對相關設備及時進行維護、保養。系統的諧波監控也會對保證變壓器等的使用壽命產生積極的影響。

5、有效縮短斷電時間

系統可以顯示整個網絡狀態的總覽圖，有助于辨別故障區域；通過無線發送模塊，工作人員即使不在現場也可以了解具體的故障信息，遠程掌握引起現場設備故障的詳細信息，準確、及時地處理故障，有效地幫助縮短斷電時間，提高生產力。

6、有利于改善電能質量

某些負載可能對于劣質的電能非常敏感，通過系統監測電能的質量可以預防此類事件的發生，并使工作人員可以及時處理相關問題。該系統現已通過相關驗收，系統運行穩定，并已體現出系統自身的優勢，極大地提高了工作人員的效率。操作人員可以實時監控電力系統的可靠性。

二、電力監控系統的發展應用

1、OPC技術在電力監控系統中的發展應用

OPC技術之所以能夠應用于電力監控系統，主要是因為其建立了客戶服務器機制，是連接上位人機界面軟件與監控設備通訊的紐帶。隨著國家電網的建設與改造，電力監控系統發揮著越來越重要的作用。OPC標準為工業的發展帶來了巨大的利益，目前，它已經成為了國家的工業標準。此外，OPC技術帶來的利益還不僅僅如此，它還可以更好地應用于電力整體運行中，為電力監控系統的發展做貢獻。

2、配電綜合監控裝置在電力監控系統中的發展應用

隨著我國電力工業的迅猛發展，人們對電力的需求量越來越大，對供電質量的要求也越來越高，在電力供應系統中應用配電綜合監控裝置就顯得尤為重要。運用現代化的配電裝置，可以進行實時監測與控制，可以為用電方提供更加便利的技術支持。此外，配電綜合監控設備在電力監控系統中還發揮著巨大的作用。第一，可以合理配置電力資源，有效的提供原始數據。第二，提高了電力資源的配置效率，從而保證更好的為客戶服務。第三，利用監控裝置進行遠程通信，加快推動了遠程抄表的普及。第四，把管理軟件與監控裝置系統結合使用，可以強化計量裝置的工況監視，防止竊電行為的發生。

3、GPRS技術在電力監控系統中的發展應用

GPRS，即全球定位系統。把GPRS全球移動通信系統應用于電力監控系統，主要是為了提升系統通信工作的準確性與及時性，提高效率，并幫助系統監控部門獲得事故發生地的準確位置、地理情形、圖像信息等情況。為電力系統的管理人員及時快速的開展工作提供保障，降低電力系統由于故障造成的損失。GPRS在電力監控系統中的應用，主要是通過其數據終端的傳輸、監控端、集中器、BTS傳輸系統、GPRS與Internet的傳輸網絡系統共同構成的。

4、故障轉移技術在電力監控系統中的發展應用

當主機發生故障的時候，最理想的處理辦法就是將服務器進行轉移，從而使服務系統能夠繼續平穩的運行。而電力監控系統中大多設有數據庫服務器，在大型電站中充當著重要的角色。因此，應該最大限度的保證其服務運行的連續性和可靠性，進行故障的轉移，從而保證電力監控系統的運行。

三、電力智能監控系統的可拓展性

電力智能監控系統在通信方面的開放性，使它與管理系統（BAS）可以非常可靠地通過以下3種方法進行連接：

提供標準的Modbus RTU協議，直接接入BAS的DDC裝置，適用于小規模的BAS。

提供符合 IEC標準的OPCSe～er給BAS，適用于中規模BAS。

直接在Ethernet上通過Web或TCP/IP與BAS互連，適用于大規模BAS。通過上述方法，可將電力智能監控系統集成到BAS系統，以實現系統信息共享及聯動控制，提高工作人員的效率，降低建筑物的能耗及運行成本，提升建筑物的硬件標準。

電力智能監控系統是一種智能化、網絡化、單元化、組態化的系統，以微機繼電保護裝置、智能配電儀表、智能電力監控裝置、計算機及通信網絡、電力監控系統軟件為基礎，把供配電系統的運行設備和運行狀況置于毫秒級、周波級的連續精確的監視保護中，提供變、配電系統詳盡的數據采集、運行監視、事故預警、事故記錄和分析、電能質量監視和控制、自動控制、繼電保護等功能。并依托網絡技術，使工作人員在現場的任何位置都可以接收相關信息，大大地提高了工作效率。電力智能監控系統以較少的投資，能極大地提高供配電系統的可靠性、安全性、自動化水平。它能夠帶來減少運行值班人員、故障迅速切除和恢復、優化用電管理等諸多好處，使電力的使用更可靠、更安全、更經濟、更潔凈。

結語：電力監控系統是一種智能化、單元化、網絡化的綜合體系，以電力監控系統軟件、智能配電儀表和計算機通信網絡為基礎。依托先進的技術手段，保證工作人員在現場的任何位置都能夠接收到信息，提高了工作效率。隨著經濟科技的飛速發展，電力監控系統以較少的投資取得了極大的效益，在未來的發展中必然會發揮更加顯著的作用。

參考文獻

篇（2）

中圖分類號：TD611 文獻標識碼：A 文章編號：1671-7597（2013）11-0000-00

1 概述

工礦企業是我國電力的主要用戶，據統計其總用電量約占全國總發電量的70%。工礦供配電系統是電力系統的一個重要組成部分，是聯系大型電網和工礦用電設備的橋梁。近年來煤礦現代化程度的不斷提高、井下供電距離的增加以及供、配電要求的日益提高，尤其對煤礦井下供、配電系統的穩定性、安全性和不間斷性的要求越來越高，以PC和PLC為代表的計算機控制技術已在我國煤炭行業得到廣泛應用。目前煤礦井下供電系統中PLC計算機控制使用主要體現在地面中央配電室的微機保護、微電腦控制管理、微機檢測等方面，并取得了很好的使用效果。然而，由于煤礦井下供、配電系統不同于井上供電系統，煤礦井下供電設備比較復雜，對供電系統的正常運行影響因素較多，因此對井下供配電系統實行遠距離監測、監控就尤為重要了。

煤礦井下變電所提供的服務對象為采煤、通風、掘進、運輸、排水、地質勘探等重要生產環節，供電負荷工作場所環境、地質條件復雜，存在瓦斯煤塵積聚、滲漏水以及冒頂事故等事件會使電氣控制設備絕緣強度、隔爆、耐爆性能逐漸降低，容易出現漏電及單相接地故障。這類故障若不及時排除，電網各相線會長時間運行在線電壓下，長期運行將導致絕緣擊穿，甚至發生兩相或三相短路故障。發生故障時產生的電弧能量會引起瓦斯、煤塵爆炸，這樣就直接危及人身安全和礦井生產系統的安全。由于這類事件的發生幾率較小，而且具有隨機性和不確定性，傳統的監控系統方法不能在線監測現場所有的設備運行狀態，不能及時進行故障診斷、提前將故障排除，而是等到設備癱瘓后才進行故障診斷，為此將增加維修的難度和故障診斷的延時性，有可能此設備由于沒有及時搶修而報廢，設備停止運行將會影響整個生產系統的安全生產工作，而且大部分事故是由于這些潛在的隱患而發生的，因此，更新現代化的監測、監控設備，采用現代化監測、監控手段，對煤礦井下實現集中管理是非常迫切的，也是非常必要的。

2 煤礦電力監控系統的發展現狀

2.1 煤礦電力監控系統組成

2.1.1 主要用途

電力監控系統用于煤礦井下各變配電室供電系統和運轉設備的監測、監控、遠距離控制、在線管理，實現井下供電系統電力參數和運行狀態的在線連續監測控制、統計分析、故障查詢。電力監控系統能夠對井下電氣控制設備的運行安全保護、運行事故監測預防、事前報警、事故快速恢復處理、控制參數通過密碼口令隨時修整，防止供電系統越級跳閘、大面積停電等運行事故的發生和再次擴大，加強供電管理，并可用于煤礦安全生產管理的多個方面，實現煤礦供電系統和生產設備的全面自動化監控。

本系統具有數據采集、遠程控制、遠程設定、統計分析、數據查詢、模擬顯示、故障報警、監控管理等功能，多層次的1000M工業以太環網+現場總線組合系統和多種配套的通訊、采集、監控設備，能在同一網絡平臺上構建多個專業的監控管理系統。

2.1.2 主要功能

1）數據采集記錄。采集監測供電監測點的三相電壓、三相電流、有功功率、無功功率、視在功率、最大需量、用電量、功率因數、頻率、零序電壓、零序電流、對地絕緣電阻等運行參數；采集記錄過流、過壓、過載、欠壓、斷相、堵轉、接地等故障參數；故障事件觸發高速故障數據錄波。

2）運行監控管理。實時模擬顯示全礦和各變電所供電系統的供電狀態、設備狀態、供電參數、運行曲線、故障類型、故障參數。監控分析供電系統運行參數，提示系統狀態變化情況，根據供電系統運行狀況給出監控建議。

監控變壓器的負載運行情況，顯示變壓器負載運行曲線，日、月時段最大負荷，給出增減負載的建議數值。故障事件分類主動上傳報警，故障數據顯示，故障參數記錄，報警事件統計管理。遠程調整設定供電系統額定運行參數、保護整定值、報警值。統計記錄供電系統運行情況、操作記錄，停送電時間、分類故障情況。故障錄波數據和圖形曲線遠程調用，智能分析。變電所局域供電情況現場顯示，停電、故障、操作聲光報警提示。

3）遠程操作控制。地面遠程控制高、低壓供電開關的供電、停電、閉鎖操作。

可進行單臺、多臺、編組、聯動、預置操作。有操作前檢驗和操作預警提示。設定操作程序和操作條件，實現自動程控操作和聯動操作。

監控顯示操作過程，提示操作程序，反饋操作結果，防止誤操作。自動記錄操作過程、操作結果、操作人員、操作任務單。按照操作要求和目的給出操作程序，自動選擇停送電操作路線和設備。現場有遠程操作閉鎖切換功能。

4）用電計量管理。統計顯示全礦、單位、用電點的班、日、月、年和任選時段的用電量數據和電量變化曲線，自動生成各種分類報表，分類、分時查詢用電量歷史數據和曲線。自動統計峰谷分時電量，計算分時電費，分時時段可用戶設置。分類統計用電量數據，并生成報表和用電構成圖。

按設定要求對用電單位和用電點進行用電考核，生成考核報表。

5）設備監控保護。對變電所、通風機、水泵、絞車、壓風機、膠帶機等重要設備可構成獨立監測系統，監測各種運轉參數、狀態，設置多參數閾值報警和綜合故障保護，實現集中、自動、遠程等多種方式的操作控制。

6）設備信息查詢。可隨時查詢被監控設備的基本技術特征資料，設備和電纜的基本參數可在界面上浮動顯示；可查詢被監控設備的保護整定值，報警設定值，監控通訊設定參數；可查詢被監控設備的檢修紀錄，試驗紀錄，故障紀錄，包機責任人；可對監控系統進行自檢，報告自檢情況，發現監控系統故障，并列出故障點信息；配有供電計算程序，可進行電纜、變壓器、過流整定值、短路整定值的計算。

7）安全聯網監控。實現安全監控和供電系統的聯動，可提供與安全監控系統軟件接口，授權安全監測系統控制操作供電設備，并可接入安全監控系統監測設備，實現瓦斯、通風等安全參數監測和瓦斯、風電閉鎖、超限斷電功能于供電系統控制的聯動。

針對以上問題和現狀，本課題提出了利用計算機檢測和可編程技術研制了一套適用于全礦井的高、低壓配電系統的集中監控系統。該遠距離供電系統控制的研究和實施，可實現井下中央變電所、采區變電所的集中管理和無人值守，對于提高供電系統的穩定性和經濟運行指標，促進采區供、配電系統管理的科學化、現代化、高效化，有著非常重要的現實意義。

電力監控系統以計算機、通訊傳輸設備、測控單元為基本工具，為變配電系統的實時數據采集、開關狀態檢測及遠程控制提供了基礎平臺，它可以和檢測、控制設備構成任意復雜的監控系統，在變配電監控中發揮了核心作用，可以幫助企業消除供電安全隱患、降低運作成本，提高生產效率，加快變配電過程中異常的反應速度，能夠及時調整控制參數，達到運行安全高效的目的。加強供電安全管理，并可用于煤礦安全生產管理的多個方面，實現煤礦供電系統和生產設備的全面自動化遠距離監測監控。

參考文獻

[1]趙慧艷，等.漳村煤礦礦井電力調度系統應[J].煤，2008（10）.

篇（3）

前言

近年來，隨著綜合繼電保護設備、計算機技術和網絡技術的飛速發展，使得用電力監控系統來綜合管理整個電力系統成為可能。利用電力系統中現場智能設備所采集的信息，可以對電力系統的信息進行計算分析、遠程調整智能設備的工作狀態，這將有利于運行人員分析處理事故、調整系統的運行方式和設備的技術管理，而監控系統設計方案的選擇則在項目的實施和系統的運行起著至關重要的作用。

1.項目改造的背景

吳涇公司是1958年建廠的大型國有化工企業，其高壓供電系統主要分為新、老兩個總變電所及6個高壓配電室，為化工生產服務的高壓供電系統設備大多為上世紀80年代左右的產品，比較陳舊，采用的繼電保護設備大多是電磁繼電器，可靠性和安全性都比較低。所以，在2003年以后吳涇公司開始逐步對高壓供配電設備進行了更新，將老總變、新總變、N5配等配電室的高壓供電設備更換為新型帶有“五防”的中置式高壓開關柜，并配置了先進的綜合繼電保護裝置，這就為電力監控系統的改造提供了設備方面的支持。

2.吳涇公司電力監控系統改造的思路和設計方案

改造前在新總變內對電力系統的監控采用的是老式模擬屏方式，負責新總變電力系統中一個總變和三個高壓配電室的監控，容易發生下列故障：（1）模擬屏上的二次設備數量巨大，發生故障時，查找故障比較困難；（2）各種回路的線纜敷設在一起，容易產生電磁干擾，造成誤信號；（3）二次回路電纜的數量很多，線路也較長，容易產生電流、電壓等的測量誤差。

2006年吳涇公司新建30萬噸醋酸裝置，為適應新型化工生產裝置的需要，30萬噸醋酸高壓配電室項目中首次嘗試安裝了采用支持MODBUS通訊協議的RS485總線和RTU轉發器的獨立的監控系統，經過一段時間的使用發現，由于RTU設備數據傳輸帶寬的限制，在實際運行中很容易發生數據堵塞現象。

因此，在2010年新總變6KV開關室改造項目中考慮對原來的組網方式進行改進，并根據運行操作習慣，實現對現場運行信息的監控而不進行遠程操作，使改造后的電力監控系統逐步覆蓋吳涇公司的整個供電系統，提高供電系統的安全性和可靠性。

2.1電力監控系統改造設計方案的選擇

目前電力監控系統結構主要分為集中式，分布式和分層分布式三種，它們的各種主要特點如下：

1）集中式結構：

優點：現場信號集中后進行采集，各臺計算機完成不同的功能，系統具有自診斷和自恢復功能。缺點：二次電纜數量較大，系統的擴展性差，一旦改變接線，需重新修改系統的軟，硬件。

經濟性比較差，可靠性比較低，影響面大，安全性較高

2）分布式結構：

優點：采用多CPU系統使處理并行多發事件的能力加強，采用模塊化設計，易于擴充。缺點；抗電磁干擾能力不強、信息傳輸途徑存在瓶頸。

經濟性一般；可靠性較高，一臺機損壞只影響局部；安全性高。

3）分層分布式結構：

優點：采用分層分布式設計，不同層完成不同的任務，互不影響。二次電纜大量減少，安裝調試方便，系統的開放性和可擴展性高，易于設計和應用。缺點：無

經濟性、可靠性和安全性都很高

吳涇公司的供電系統是以兩個總變為核心的，通過電纜將電力分配到六個高壓配電室，互相之間的距離分別在300米到600米之間，因此若采用集中式結構，需敷設大量的二次電纜，工程比較復雜，投資也比較大，是不合適的。參照吳涇公司供電系統的規模和結構，從各方面綜合考慮，分層分布式無疑是最適合于公司供電系統的系統結構，這種結構的開放性和可擴展性都很高，公司供電系統逐步進行改造時，只需添加相應的設備，修改監控軟件的設置即可，不需要對軟、硬件重新設計。

2010年在與監控廠商進行技術交流后，最終確定本次電力監控系統改造的范圍包括新總變6KV系統和30萬噸醋酸高壓配電室，兩個配電室現場安裝的綜合繼電保護裝置如下表：

序號 安裝地點 型號規格 數量（臺） 備注

1 新總變6KV配電室 Speam 1000+ S41 28 2010年改造

2 30萬噸醋酸高壓配電室 Speam 1000+ S40 27 2006年投用

監控系統采用分層分布式結構。系統按結構和功能可分為三層：現場設備層、通訊管理層和系統監控層。

現場設備層中的綜合繼電保護裝置通過RS485總線與前置通訊管理機組成通訊網絡，并采集現場設備的運行信息送入前置通訊管理機暫存，后臺監控機則通過快速以太網交換機與前置通訊管理機進行數據交換，并將數據處理后在監控畫面上進行實時顯示，實現了對現場設備運行信息的實時監控。

2.2監控系統數據存儲管理方案

為達到對現場各種供電設備信息監控和管理的目的，監控信息的數據存儲管理也是整個監控系統的一個重要方面。

在我們這次的改造中，最初由監控廠商提供了以下幾種數據存儲和管理方案：

方案1 方案2 方案3

數據存儲管理方式 獨立數據服務器方式 雙機熱備份冗余方式 單機直接方式

安全性 高 高 低

可靠性 高 高 低

經濟性 投資比較大，低 投資大，低 高

經過對三種方案的優缺點進行分析后，我們認為適用于公司供電系統這種規模的監控系統更應貼近以后的供電運行與維護，上述三種方案中，前兩種方案的投資和對軟硬件設備的要求均比較高，雖然可靠性較高，項目投資也比較大，第三種方案的投資雖然比較低，但相應的安全性和可靠性也比較低。

因此，在與監控廠商進行充分的技術交流后，我們提出了一種新的方案，在第三種方案的基礎上，增加兩臺配置和功能完全相同監控機，三臺監控機分別通過網線與以太網交換機相連，內置的監控軟件均能對整個監控系統的信息進行監控和管理，若有一臺發生故障，并不影響整個系統的安全運行，這種方案中系統有三份相同的數據備份，監控數據的安全性大大提高，與監控廠商提供的方案相比，既節約了投資，又可達到與雙機熱備份系統相同的安全性及可靠性，其系統結構如下：

系統監控層設備安裝在新總變控制室內，包括三臺互相獨立的高性能工控機，以太網交換機，UPS電源、打印機、報警音響等設備，三臺監控主機通過以太網交換機與現場通訊管理機進行數據通訊，均采用基于WindowsXP環境下的電力系統專用組態軟件，配置與現場一次設備接線相同的監控畫面，實現新總變6KV系統和30萬噸醋酸高壓配電室內所有信息實時監控和集中管理。

3.使用監控系統后達到的初步效果和應用

在經過一段時間的使用，公司供電運行管理部門向我們提供了使用后的效果：

1）監控系統的使用大量減少了二次電纜，方便了供電系統的運行和維護。

2）監控系統貼近實際運行，操作習慣與傳統的運行方式相同，便于運行操作人員使用。

3）所有的信息經雙層屏蔽通訊電纜及光纜傳輸，避免了各種干擾、誤信號和測量誤差。

4）提供電流、電壓、電度等各種參數的實時和歷史記錄查詢，方便了用電管理，減輕了運行操作人員的工作強度。

篇（4）

中圖分類號：TU85 文獻標識碼：A 文章編號：1009-2374（2014）06-0053-02

供配電是電網主要設計的內容，在電能供應中發揮重要作用，基于能源利用和資源節約的思想，我國將電力監控系統作為管控供配電設計的主要部分，利用監控系統，形成供配電的管理平臺，重點對供配電的運行、狀態、設備進行有效的控制，避免供配電出現安全隱患，由此，提升供配電的運行質量，進而保障其經濟

效益。

1 簡述供配電設計中的電力監控系統

電力監控是綜合性的運行系統，其中既包括先進的計算機技術，還包括各種基礎設備，主要是協助供配電設計，例如：供配電采集電力信息時，需借助電力監控，整合各類設備的狀態信息，利用通訊設備集中傳遞，同時電力監控具備較強的適應能力，其可與不同的設備形成獨立的監控系統，主要監督供配電運行。第一，電力監控能夠提高對供配電的控制能力，避免供配電在電網系統中處于隔絕狀態，保障供配電與電網的統一發展，降低電力成本，第二，電力監控可實現供配電的智能狀態，電力監控具備狀態監測的功能，通過“指令-狀態-監測”的環節，實現供配電設備監控，提高設備故障的預防能力，進而避免供配電設計在電網運行中出現狀態事故，由此可見：電力監控具備積極的意義，在實質上優化供配電設計。

2 電力監控系統的特性

由于監控系統具備較穩定的特性，為供配電設計提供有效的支持，針對監控系統在運行過程中表現出的優勢進行分析。

穩定優勢。嵌入式為系統特點，具備較高的穩定優勢，通過此類型的系統，可將監控信息，以穩定性能傳遞，不論是信息壓縮，還是信息模擬方面，都可自動屏蔽外界信號干擾，構建平穩的監控系統，通過研究發現，監控系統中信息參數的運行穩定度，要比DVR還高，主要是由于監控系統信息利用相關芯片，形成高頻信號優化，保護運行信息。

靈活優勢。監控系統的運行建立在計算機基礎上，其包含各類功能軟件，監控系統跟自行發掘軟件更新信息，利用網絡功能，實現軟件升級，監控系統必須保持軟件靈活性，才可跟上網絡發展的速度，為供配電設計提供新型環境，實現監控同步的狀態，進而實現多方監控一方的狀態，打破傳統地域的限制，通過監控系統，即可對供配電傳遞的信息進行處理，體現監控系統的功能特性。

先進優勢。MPEG-4是監控系統的運行核心，其為高級算法，主要是壓縮供配電的數據，提高畫面質量。例如：系統進入監控狀態時，能夠提供優質畫面，盡量將清晰的監控畫面反饋到顯示設備上，因為MPEG-4本身具備較小的資源占有量，可以為信息運行提供相對寬闊的范圍，通過實際運行，可發現：監控的畫面，不僅可以監控靜態的設備，更是較清晰反應設備的動態效果。監控系統的先進性，重點是其可實現監控畫面的高質量，直接利用MPEG-4作用于壓縮技術，給人清晰的視覺畫面，提高對供配電的監控效果。

保密優勢。監控系統在運行時，對應單獨IP，為系統提供單一的地質，工作人員只可利用單一的IP，操作單個監控系統，利用IP設置操作限制，維護保密的訪問權力，避免監控信息外泄，或者工作人員可自行設置訪問密碼，維護信息保護的訪問權。

3 電力監控系統在供配電設計中的應用

監控系統不僅需要包含高質量的監控作用，還需要具備一定的通信能力，便于電力信息采集、傳輸，將其應用到供配電中，穩定系統設計，一方面監控供配電的運行，另一方面利用監控降低供配電的故障發生率，所以重點分析電力監控的應用。

3.1 實現人機交互

電力監控可以形成清晰、高質量的界面，為供配電用戶提供便捷，在界面中，閱讀語言普遍設置成中文，保障用戶可以直接了解界面內容，同時界面實行統一操作，避免用戶出現操作混淆，而且監控系統針對不斷更新的界面，及時顯示，積極的為用戶提供不同類型的操作界面，界面上可以常規的顯示方法，顯示供配電的狀態，例如：供配電當前時刻的運行內容、設備運行方式、數據處理狀態等，通過監控界面，為用戶提供極大的方便，拉近用戶與供配電的距離，保障用戶可以清晰了解供配電運行。

3.2 提高權限管理

權限主要是為供配電提供嚴格的環境，提高供配電設計的安全度，通過電力監控，實現供配電的加密設計，保障數據信息處理的質量。第一，利用監控系統實行權限設置，即對監控系統進行層次權限分級，滿足不同級別人員的需要，其中要遵循“高權限包含低權限”的原則，但是不能實現低權限的越級處理，由此可以規定供配電人員的工作范圍，避免出現信息外泄，提高信息保密度；第二，對監控系統設置后臺操作，方便供配電人員修改設計信息，如發現供配電在設計中，出現非正常狀態的數據時，可以及時登錄后臺系統，操作選項，更改數據。

3.3 提高供配電信息采集的效率

通過電力監控，體現供配電信息采集的效率，監控系統在對供配電實行監督、控制時，最基本的工作是采集供配電的各類信息，其中包括數據信息和參數信息，監控系統在采集信息時，主要是通過不同性能的儀表，采集完畢后顯示，監控系統的信息顯示具備一定的特點，不僅能夠保證顯示全面，最主要的是本地顯示，由此，以監控系統為背景，供配電可及時抽取所需信息，然后處理信息，得出結果，利用監控系統得出的信息，保障時效性和準確率，避免用戶對信息產生疑惑。

3.4 協助供配電記錄事件發生

供配電設計中，需要對相關的事件進行重點記錄，做好順序存儲的工作，供配電實際存儲的過程中，必須預留未知空間，因此增加供配電的設計難度，通過監控系統，直接對發生事件進行動態監控，無需進行順序記錄，供配電設計只需要預留空間即可，不設定空間大小。

3.5 建立供配電設計的數據庫

數據庫是供配電設計的核心，大量數據來源于數據庫，最終還需儲存在數據庫內，所以必須保障供配電數據庫內部的分類，更要保障數據庫信息的運行，監控系統可以為數據庫提供運行基礎，明確劃分數據庫內部的模塊，保障處理后的信息自動根據特定路徑，存儲到數據庫內，由此，用戶可在數據庫內檢索供配電信息，并且根據供配電的實際，導致有效數據，形成管理信息，便于查找相關數據。

3.6 實現遠程查詢

監控系統對電力運行信息具備多樣性的作用，存儲、拆選、組合，同樣滿足供配電的報表生成，根據監控系統得出的信息，供配電利用遠程的方式，形成查詢報表，用戶可對其進行查詢、利用，通過監控系統還可定期提供有效信息，充實供配電信息需要。

4 結語

電力監控不僅具備高效率的監控能力，更是具備一定程度的檢測力度，積極提高供配電能力，在保障電力傳輸高質量的基礎上，推進供配電的運行能力。通過電力監控，保障供配電的智能化處理，實現供配電的系統控制，由此對電網系統同樣具備質量保障，實現正常狀態的電能供配，避免由于供配電缺乏監控力度，形成能源浪費。

參考文獻

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[2] 高士宏.電力監控系統在供配電設計中的應用

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[3] 張靜，謝路鋒.電力監控系統在供配電設計中的應

篇（5）

目前，近年來港區生產規模的不斷擴大、占地范圍越來越廣，變電所設置越來越多。隨著網絡的發展，利用現場通訊技術設置遠方或就地監控系統，使運行值班人員不用到設備現場也能了解設備運行情況，從而實現港口電力設備的管理的自動化。

1.工程概況

本文所設計的碼頭工程位于柬埔寨西哈努克港市，本工程設有兩座變電所，其間隔距離2公里。其中主變容量5188KVA，10KV分段母線方式供電，進出線終期規模為12路。主要供電設備有10KV門座起重機、10KV皮帶機等重要負荷。為幫助業主實時的監控主控制室的設備運行情況、主變、斷路器等的運行狀態，提高工作效率，減少現場維護的工作量。我們設計了一套電力監控系統（又稱變電所綜合自動化系統）

2.設計原則

電力監控系統的設計原則如下：

（1）整個系統采用分層分布、開放式結構。

（2）采用先進可靠的設備，能適用變電所環境，可長期連續運行和短期運行。

（3）采用先進完善的計算機監控系統軟件。

3.設計依據

本系統方案設計遵循“功能齊備，

實用可靠，擴展性好，投資合理”的原則，完全符合中華人民共和國公安部有關條例和規范，包括不限于：

《電力裝置的繼電保護和自動裝置設計規范》（GB50062-）；《電力裝置的電氣測量儀表裝置設計規范》（GBJ63-）；《10kV及以下變電所設計規范》（GB50053-94）；《智能建筑設計標準》（GB50045-95）；《民用建筑電氣設計規范》 （ JGJ/T16-92）；《電信線路遭受強電線路危險影響的容許值》（GB6830-86）；《通信光纜的一般要求》（GB/T7427-87）；《信息技術互連國際標準》（ISO/IEC11801-95）；

4.系統結構

本工程電力監控系統中控室設置 1#變電站，位置在陸域與引橋相接處的轉運站1樓。其中設置一臺監控主機對整個碼頭區域的高低壓柜內電力運行數據進行集中監控。在碼頭上的2#變電所設置分控室，利用一臺工控機將低壓柜內電力監控儀表的數據收集起來，通過一根8芯單模光纜傳輸到中控室。最終構成一個完整的電力監控系統。拓撲圖如圖1。

整個電力監控系統采用基于現場總線的分層分布、開放式可配置結構，整個變電所在物理上分為2層：變電所控制層和變電所一次設備間隔層。

變電所控制層計算機監控系統（以下稱上位機系統）由PIV866/250M/80G工控機和激光打印機構成。上位機系統主要用于變電所綜合自動化系統的組態、維護；變電所運行的監視、操作、信息管理及優化控制；全所的事件事故記錄，事故報警，畫面顯示；報表打印及開關等設備的遠方操作控制。

變電所一次設備間隔層由南京南瑞繼保的數字式保護測控單元及裝置等智能微機組成。各單元采用現場總線CAN網絡通訊。就地保護測控單元由各高、低柜、直流屏內電力監控裝置構成，他們可完成對各自對象的數據采集、繼電保護和自動控制。

5.電力監控系統主要功能5.1 計算機監控后臺系統

變電所控制層的功能包括安全監督、操作控制及報表打印等，人機界面采用最新開放式圖形軟件技術和中英文語言環境。系統具有通過鍵盤和鼠標選擇畫面的功能。具體功能如下：

（1）實時數據采集及處理。

通過間隔層智能設備進行實時數據的采集和處理。實時信息包括：模擬量、開關量等信號。

監控系統通過數據采集及處理，產生各種實時數據，供數據庫更新。系統應形成分布式的數據庫結構，在就地控制單元中保留本地處理的各種實時數據。幫助運行人員對變電所設備的運行進行全面監視與綜合管理并作必要的預處理，存于實時數據庫，供計算機系統實現控制功能時使用。

（2）控制功能。

對全所變配電系統，港區用電系統的實時運行參數和設備運行狀態以召喚方式進行實時監控。當發生事故時自動彈出事故畫面，當進行設備操作時自動彈出相應的操作控制畫面和過程監視畫面。運行人員可通過操作控制菜單，選擇控制對象和操作性質，最后系統提示確認。通過計算機監控系統操作控制的變電所設備主要有斷路器、隔離開關投切操作，直流系統的操作控制。

為防止誤操作，在任何控制方式下都必須采用分步操作：選擇、校核、執行，并設置操作員和線路代碼口令。比如對變電所一次設備進行操作時，系統退出監視畫面并根據全所當前的運行狀態以及隔離開關和接地刀閘的閉鎖條件，判斷該設備在當前是否允許操作并給出相應的標志。若操作不允許，則提示其閉鎖原因，防止人為的誤操作發生。具有操作權限等級管理，當輸入正確操作和監護口令才有權進行控制操作。

（3）事件記錄、報警處理。

當變電所或重要設備發生故障和運行人員對變電所設備以及斷路器的投切等設備進行各項操作時，計算機監控系統立即響應并處理，將追憶數據保存于計算機中作為歷史數據，并記錄事故發生的日期、時間、設備名稱及內容等。顯示并打印報警信息，發出語音報警信號。

報警信息包括：報警接點的狀態改變，保護與監控設備的運行工況異常，趨勢報警等。

5.2 保護控制單元

（1）配電變壓器的監控。

干式變壓器已配置有溫控裝置，采用通訊數據傳輸方式將變壓器的三相線圈溫度，超溫報警、超溫跳閘信號，冷卻風機運行及故障信號，溫控裝置電源故障信號等接入監控系統。監控系統應能對變壓器的運行狀況進行實時監測。

（2）直流系統的監控。

直流系統要求提供RS485接口用數據通訊方式將各開關狀態，各直流電壓、電流量，各故障報警信號等接入電力監控系統。電力監控系統應能對直流系統的運行狀況進行實時監測。

（3）電容器的監控。

電容器柜均配置電容器自動投切裝置，提供RS485接口，電容器測控采用IEC60870-5-103規約，要求能將其信息接入監控系統。監控系統應能對電容器的投切及運行狀況進行實時監測。

（4）主控單元。

變電所要求配置主控單元，主控單元組屏安裝，主控單元的具體要求具有良好的開放性，支持國內國際標準的通信協議，同時能完成規約處理和轉換。至少應支持以下規約：IEC60870-5-101、102、103、104、DNP3.0、CDT、SC1801、Modbus、DL/T645、SEL、SPA-BUS、COURIER等。采用嵌入式實時多任務操作系統，軟件和硬件應模塊化，并具有可擴充性。

6.結束語

在本設計中，由于變電所只有兩座，系統的優越性還沒有得到充分體現，但是在一些有多個甚至十幾個變電所的大型港區，該系統的優越性則十分明顯；只需要一次投資，即可節省了后期大量的人力物力的投入。總之電力監控系統，促進了無人值班變電所的實現，并可以利用遠動技術使電網調度迅速而可靠，不失為一種值得大規模運用的現代能源管理方式。

參考文獻：

篇（6）

中圖分類號：F407文獻標識碼： A

l電力監控系統概述

1.1電力監控系統的定義

電力監控系統以計算機、通訊設備、測控單元為基本工具，為變配電系統的實時數據采集、開關狀態檢測及遠程控制提供了基礎平臺，它可以和檢測、控制設備構成任意復雜的監控系統，在變配電監控中發揮了核心作用，可以幫助企業消除孤島、降低運作成本，提高生產效率，加快變配電過程中異常的反應速度。而電網智能化，即現有電力網絡中設備的運行狀態是由設備本身的工作指令來實現的，而與電網運行狀態無關，此為被動配電網絡：當設備的運行不僅由本身的工作指令來實現還要由配電網絡在自我診斷后，再根據電網能力，負荷重要性，發出設備運行指令，按負荷重要性等級順序控制運行時為主動配電網絡。正常工作狀態，首先要使系統工作合理，負荷分配合理，充分地消峰填谷：充分利用變壓器的過負荷能力：充分地采用各種技術措施節能。發生電力故障狀態，智能系統經過監測，分析、判斷、確保一、二級負荷，有效的控制三級負荷。

1.2電力監控系統的特點

（1）先進性

由于電力系統采用了先進的算法，提高了整個電網的運行速度，采用帶寬較低的網絡，節省了網絡費用。同時畫面也非常的清楚，清晰度很高。

（2）靈活性

本文中所談論的電力監控系統具有靈活性，能夠靈活的升級，還能瀏覽網絡。通過網絡連接，可以實現多人同時監控，還能夠進行遠程交流，傳輸各種形式的信息。此外，用戶還可以根據實際需要，設計合適的參數。

（3）保密性

電力監控系統的保密性能非常好，獨有的IP地址，不同地址的使用者能夠獲得不同的信息，對于不同等級的客戶，設定不同的權限，用戶若想要使用系統，必須驗證權限和密碼。

（4）穩定性

電力系統的各個系統相互獨立、互不干擾，各系統實現了模塊化，提高了系統的穩定性與安全性。

2電力監控系統設計方案

應用分布式控制技術，在居民區內安裝獨立控制器，每個控制器的工作是獨立的，通過計算機完成與其他控制器的聯系，它們之間既彼此獨立又相互聯系，這樣就構建出設備層。設備層的智能化傳感器將收集的各類物理信息和參數轉化成電量信號，方便電網系統辨認，進一步轉化為數字信號后，又可以進行相關的處理，這就是設備層的智能化。在整個過程中，執行器既能夠將計算機指令轉化為電信號，也能實現相應的指令動作。

管理層能夠實時檢查設備，并根據情況通過對計算機進行監控和改變運行參數來實現改變設備的運行狀態。管理層利用計算機網絡通信技術，將居民區內的配電設備集成到一起，進行信息共享和信息交換，對各個子系統的運行狀態進行協調。

2.1監控組態軟件基本功能

監控組態軟件具有組態功能，在對數據進行監控和采集之后，生成目標應用系統。監控組態軟件可以幫助操作人員對現場數據進行獲取并發出指令，實現實時監控的作用。

2.2網絡方案

依靠現場總線技術可以實現電力監控系統的集中管理和控制，網絡系統由總線上各個網絡節點的智能設備組成。網絡方案設計能夠有效地保障電力監控系統功能的實現。

方案一：在智能監控設備集中分布而且數量不多的情況下，可以采用一條總線對設備進行連接，監控主機和監控設備的數據交換通過接口轉換器來實現。

方案二：在智能監控設備分布比較廣而且數量很多的情況下，可以先用總線就近對監控設備進行連接，再匯總連接到網關處。

方案三：在規模比較大，系統包含多個子變電站時，為了保證系統的穩定性，對每個子站都設立獨有的監控主機，來進行本站中的設備管理、數據計算、信息篩選等，對重要的信息向監控中心主機進行發送，而監控中心主機可以查詢控制子站監控主機，這樣可以大幅度提高系統的可靠性和運行效率。

2.3現場智能監控設備功能

分布在居民區的智能監控設備獨立存在于電力監控系統中，除了負責對數據進行收集和傳輸并執行指令操作外，還能實時顯示開關狀態、設備故障等。現場智能監控設備不受監控網絡的影響，即使監控網絡發生故障也能夠完成獨立的監控數據的收集和相關信息的顯示，自身功能依舊正常不受影響。因為設備的選擇直接影響電力監控系統的投入成本以及其能實現的功能，所以在設計電力監控系統方案時，要充分考慮到用戶的實際需求、電力網絡的結構、負荷級別等各個方面，在全面考量的基礎上對智能監控設備進行選擇。

3監控系統的安全舉措

電力監控系統不僅可以對電力狀況進行監控，而且還能記錄監控數據，對出現的事故進行正向、反向推斷，為操作人員在事故發生時采取及時行動提供參考依據，并為事后對事故分析說明提供可靠的數據支持。電力監控系統還可以在無人值守的情況下，通過繼電保護、二次回路等為系統的穩定運行提供保障。

4電力監控體系在供配電設計中的使用

監控體系不只需求包括高質量的監控效果，還需求具有必定的通訊才能，便于電力信息收集、傳輸，將其使用到供配電中，穩定體系設計，一方面監控供配電的運轉，另一方面使用監控降低供配電的毛病發生率，所以要點剖析電力監控的使用。

4.1完成人機交互

電力監控可以構成明確、高質量的界面，為供配電用戶供給快捷，在界面中，閱讀言語遍及設置成中文，確保用戶可以直接了解界面內容，一起界面實施一致操作，防止用戶出現操作混淆，而且監控體系針對不斷更新的界面，及時顯現，活躍的為用戶供給不一樣類型的操作界面，界面上可以慣例的顯現方法，顯現供配電的狀況，例如：供配電當前時刻的運轉內容、設備運轉方法、數據處理狀況等，經過監控界面，為用戶供給極大的便利，拉近用戶與供配電的間隔，確保用戶可以明確了解供配電運轉情況。

4.2提高權限管理

權限主要是為供配電供給嚴格的環境，提高供配電設計的安全度，經過電力監控，完成供配電的加密設計，確保數據信息處理的質量。首先，使用監控體系實施權限設置，即對監控體系進行層次權限分級，滿足不一樣等級人員的需求，其間要遵循“高權限包括低權限”的原則，可是不能完成低權限的越級處理，由此可以規則供配電操作人員的作業范圍，防止出現信息外泄，提高信息保密度；第二，對監控體系設置后臺操作，便利供配電操作人員修正設計信息，如發現供配電在設計中，出現非正常狀況的數據時，可以及時登錄后臺體系，操作選項，更改數據。

4.3提高供配電信息收集的功率

經過電力監控，表現供配電信息收集的功率，監控體系在對供配電實施監督、控制時，最基本的作業是收集供配電的各類信息，其間包括數據信息和參數信息，監控體系在收集信息時，主要是經過不一樣功能的儀表，收集結束后顯現，監控體系的信息顯現具有必定的特色，不只可以確保顯現全部，最主要的是本地顯現，由此，以監控體系為布景，供配電可及時抽取所需信息，然后處理信息，得出成果，使用監控體系得出的信息，確保時效性和準確率，防止用戶對信息發生疑惑。

4.4幫忙供配電記載事情發生

供配電設計中，需求對有關的事情進行要點記載，做好次序存儲的作業，供配電實踐存儲的過程中，有必要預留不知道空間，因此添加供配電的設計難度，經過監控體系，直接對發生事情進行動態監控，無需進行次序記載，供配電設計只需求預留空間即可，不設定空間大小。

4.5建立供配電設計的數據庫

數據庫是供配電設計的中心，很多數據來源于數據庫，終究還需貯存在數據庫內，所以有必要確保供配電數據庫內部的分類，更要確保數據庫信息的運轉，監控體系可認為數據庫供給運轉基礎，清晰區分數據庫內部的模塊，確保處理后的信息主動依據特定途徑，存儲到數據庫內，由此，用戶可在數據庫內檢索供配電信息，而且依據供配電的實踐，致使有用數據，構成管理信息，便于查找有關數據。

結束語

總之，基于能源利用和資源節約的思想，我國將電力監控系統作為管控供配電設計的主要部分。利用監控系統，形成供配電的管理平臺，由此，提升供配電的運行質量，進而保障其經濟效益，迫在眉睫。

篇（7）

前言

隨著電力系統的逐步擴大，單機容量的不斷提高，系統的穩定性也要求越來越嚴格。低頻振蕩會引起聯絡線過流跳閘或系統與系統、機組與系統之間的失步而解列，嚴重威脅著電力系統的穩定。解決低頻振蕩問題已成為電網安全穩定運行的重要課題。電力智能監控系統是上述建筑設備監控系統的子系統，通過對系統運行中的各種電力參數進行監控，可優化電力系統的運行管理，極大地提高電力系統運行的安全性、可靠性、穩定性和經濟性。

1、電力智能監控系統的結構形式

電力智能監控系統按結構形式可分為集中監控系統模式、區域供電集中監控系統模式和光纖自愈環網集中監控系統模式。集中監控系統模式適用于供電范圍集中、監控對象數量不大的電力監控系統。系統采用分層分布式機構，分為間隔層設備、通信層設備、站控層設備。系統間隔層設備采用微機綜合保護裝置、智能配電儀表以及其他智能電子設備（IED）裝置。所有間隔層設備均帶有RS-485通信接口，以Modbus通信協議通過屏蔽雙絞線接入通信管理機。通信管理機和后臺監控主機通過站級以太網連接。系統監控主機可在HMI上顯示整個系統的監控畫面和實時運行狀態。系統監控主機還可以對系統進行常規的控制，并對系統進行維護、修改和配置。

2、電力智能監控系統的具體應用

某特大型商業廣場整體供電容量及供電范圍很大，共設置兩座 10kV高壓開關站及9座 10/0.4kV變配電站。若采用傳統的管理運行方式，不僅需要投入大量的人力和物力，而且不能及時發現和處理電網運行中可能發生的故障，大大降低了系統運行的可靠性、穩定性和安全性。為優化變配電站的運行管理，設計中采用了電力智能監控系統。

2.1 系統設計

2.1.1 系統共安裝58臺Ps系列可編程微機保護管理單元，837臺QP系列智能配電儀表。各個子站就地安裝通信控制箱，然后用串口服務器將RS-485轉換成以太網，再采用電轉換器轉成光纖上傳至主站。主站安裝一面通信控制屏，采用雙機熱備的方式監控數據，保證了系統的安全可靠運行。

2.1.2 監控子站內的所有裝置由通信管理機進行集中管理。管理機提供RJ-55接口，接人以太網交換機，將數據處理后與監控中心的監控系統進行數據交互。監控子站與監控中心之間通過光纖進行通信，光纖經轉換后接人以太網交換機，形成全區光纖以太網絡；設計選用的電力智能監控系統的數據更新周期可控制在10S以內，可在小于1S的時間內完成對一級數據的更新處理。

2.1.3 實現了對多種不同廠家設備的接人及通信控制人機界面簡單、易操作；與設備配合，實現了遙控、遙測、遙調、SOE信息采集、事件記錄、報警記錄等電力監控功能。確保了監控系統與間隔層繼電保護裝置和智能儀表之間的無縫結合。

2.1.4 系統接地采用聯合接地方式，控制中心機房內設置等電位聯結端子箱，與聯合接地系統接地端可靠連接，接地電阻要求不大于1Q。在線路進出建筑物處加裝電涌保護裝置。

2.2 電力智能監控系統功能特點

2.2.1 極大地提高了現場的工作效率。通過對此電力智能監控系統的設置，工作人員可以在最短的H～f.q內做出正確的判斷并進行操作。基于該“透明化”的配電系統，現場人員可以同步了解電能的流量狀態，如檢查電網運行是否平衡。在全面了解電網狀態的情況下，工作人員能及時、準確地處理故障；即使工作人員不在現場，也可以通過系統配置的無線發送模塊及時獲得故障的信息；根據系統反映的設備實際使用情況，便于工作人員合理地安排相關維護工作。

2.2.2 降低能源成本。使用該電力智能監控系統，可以優化能源成本。系統可作為各區域之間檢測反常用電量的基準，跟蹤意外的用電量，針對可優化管理的負載，制訂簡單的用電負荷方案。也能夠對由于電力公司傳輸了質量不合格的電能造成的損耗要求賠償等。

2.2.3 使資源最優化。通過該監控系統的數據，能夠反映出電力資源的實時使用情況，可以對電網或配電盤、配電柜、變壓器等設施的后備用量做出精確的評估，便于業主合理調配電力資源和相關決策，以滿足配電系統的不斷發展變化。

2.2.4 延長設備的使用壽命。系統能夠對電氣設備的使用情況提供準確的信息，便于對相關設備及時進行維護、保養。系統的諧波監控也會對保證變壓器等的使用壽命產生積極的影響。

2.2.5 有效縮短斷電時間。系統可以顯示整個網絡狀態的總覽圖，有助于辨別故障區域；通過無線發送模塊，工作人員即使不在現場也可以了解具體的故障信息，遠程掌握引起現場設備故障的詳細信息，準確、及時地處理故障，有效地幫助縮短斷電時間，提高生產力。

2.2.6 有利于改善電能質量。某些負載可能對于劣質的電能非常敏感，通過系統監測電能的質量可以預防此類事件的發生，并使工作人員可以及時處理相關問題。該系統現已通過相關驗收，系統運行穩定，并已體現出系統自身的優勢，極大地提高了工作人員的效率。操作人員可以實時監控電力系統的可靠性。

3、電力智能監控系統的可拓展性

電力智能監控系統在通信方面的開放性，使它與管理系統（BAS）可以非常可靠地通過以下3種方法進行連接：

提供標準的ModbusRTU協議，直接接入BAS的DDC裝置，適用于小規模的BAS。

提供符合 IEC標準的OPCSe～er給BAS，適用于中規模BAS。

直接在Ethernet上通過Web或TCP/IP與BAS互連，適用于大規模BAS。通過上述方法，可將電力智能監控系統集成到BAS系統，以實現系統信息共享及聯動控制，提高工作人員的效率，降低建筑物的能耗及運行成本，提升建筑物的硬件標準。

電力智能監控系統是一種智能化、網絡化、單元化、組態化的系統，以微機繼電保護裝置、智能配電儀表、智能電力監控裝置、計算機及通信網絡、電力監控系統軟件為基礎，把供配電系統的運行設備和運行狀況置于毫秒級、周波級的連續精確的監視保護中，提供變、配電系統詳盡的數據采集、運行監視、事故預警、事故記錄和分析、電能質量監視和控制、自動控制、繼電保護等功能。并依托網絡技術，使工作人員在現場的任何位置都可以接收相關信息，大大地提高了工作效率。電力智能監控系統以較少的投資，能極大地提高供配電系統的可靠性、安全性、自動化水平。它能夠帶來減少運行值班人員、故障迅速切除和恢復、優化用電管理等諸多好處，使電力的使用更可靠、更安全、更經濟、更潔凈。

4、結束語

現如今，我國的社會建設飛速的發展，電力企業在網絡的輸送上也相應的提升了速度，進而對電網有著非常高的要求。在一定意義上，能夠將不規范的操作所帶來的事故有效預防，能夠給予一些真實的依據和決策給指揮中心，為電力安全的管理工作提供非常大的便利。

參考文獻：

[1] 張九根，丁玉林.智能建筑工程設計[M]，北京：中國電力出版社，2007

篇（8）

隨著中國經濟的快速發展，科技和生產力的不斷提高，電力監控系統作為供配電設計中不可或缺的重要組成部分，我們應加快對電力監控系統的研究，發揚創新精神，快速提高電力監控系統的效率、減低運營成本，使電力監控系統更好的發揮作用。

一、電力監控系統概述

（一）電力監控系統的定義

電力監控系統以計算機、通訊設備、測控單元為基本工具，為變配電系統的實時數據采集、開關狀態檢測及遠程控制提供了基礎平臺，它可以和檢測、控制設備構成任意復雜的監控系統，在變配電監控中發揮了核心作用，可以幫助企業消除孤島、降低運作成本，提高生產效率，加快變配電過程中異常的反應速度。

電網智能化，現有電力網絡中設備的運行狀態是由設備本身的工作指令來實現的，而與電網運行狀態無關，此為被動配電網絡：當設備的運行不僅由本身的工作指令來實現還要由配電網絡在自我診斷后，再根據電網能力，負荷重要性，發出設備運行指令，按負荷重要性等級順序控制運行時為主動配電網絡。正常工作狀態，首先要使系統工作合理，負荷分配合理，充分地消峰填谷：充分利用變壓器的過負荷能力：充分地采用各種技術措施節能。發生電力故障狀態，智能系統經過監測。分析、判斷、確保一級負荷，有效的控制二、三級負荷。

（二）電力監控系統特點

系統軟、硬件全部模塊化，硬件全部智能化。軟、硬件設計選擇工業級標準，可靠性非常高。整個系統的ICU(智能控制終端)、RTU(遠程智能通訊控制器)全部由16位微機組成，這樣的集散型監控系統，速度快，實時性好，同機種通訊可靠：ICU自帶CPU，采集周期短，實時性強，系統冗余度高，通訊幀數少，可大大減少通訊誤碼率：各系統都是獨立工作，互不干擾，實現了控制的硬件系統模塊化，采片j總線方式可節省纜線和工程費用：各子系統實現了模塊化，進一步提高整個系統的安全及町靠性：系統可帶電插拔，維護、檢修更加方便。

二、電力監控系統的基本功能

電力監控系統允分運用現代電子技術、計算機技術、網絡技術、控制技術及現場總線技術的最新發展，實現變配電系統的集中監控管理和分散數據采集，通過遙鍘、遙信、遙控、遙調及電能質量監視、歷史數據分析等高級功能，使用戶的電力系統透明化，是一套提高電力系統安全性、可靠性和經濟性的智能化系統。電力監控系統具有以下幾個基本功能．

（一）事件順序記錄

事件順序記錄包括斷路器合閘／分閘記錄和保護動作順序記錄。微機保護或監控系統采集環節必須有足夠的內存，能夠存放足夠數量和足夠長時間段的事件順序記錄，確保當后臺監控系統或遠方集中控制主戰通信中斷時，不丟失事件信息。

（二）故障記錄

故障記錄是記錄繼電保護動作前后與故障有關的電流量和母線電壓等。記錄時間一般考慮保護起動前2個電壓周期和保護起動后lO個電壓周期以及保護動作和重合閘等全過程的情況．

（三）遠程操作

操作人員可通過計算機對斷路器和隔離開關(如果允許電動操作)進行分、合閘操作。為防止計算機系統故障時無法操作被控設備，在設計時應保留人工直接分、合閘手段。斷路器操作應有閉鎖功能。操作閉鎖包括的內容有斷路器操作時應閉鎖自動重合閘、就地操作和遠方操作互相閉鎖，避免互相干擾、根據實時信

息自動實現斷路器與隔離開關間的閉鎖操作，無論就地操作或遠程操作都應有防誤操作的閉鎖措施，必須有對象校核、操作性質和命令執行三步，以保證操作的正確性。

（四）安全監視

監控系統在運行過程中，對采集的電流、電壓等模擬量要不斷進行越限監視，如發生越限，立刻發出報警信號，同時記錄和顯示越限時間和越限值。另外，還需監視保護裝置及自控裝置工作是否正常等。

（五）數據處理

數據處理包括對數據的分析及記錄存儲，方便用戶查詢，并能以報表的形式輸出。

(六)電能質量監視

導致電力設備故障或誤操作的電壓、電流或頻率的靜態偏差和動態擾動統稱為電能質量問題。具體表現為：電壓、頻率有效值的變化；電壓波動和閃變、電壓暫降、短時中斷和三相電壓不平衡、諧波；暫態和瞬態過電壓以及這些參數變化的幅度。近年來，國家針對此了一批電能質量標準。目前，已制訂頒布的電能質量系列國家標準有：GB／T 15543--1995《三相電壓允許不平衡度》、GB／T 15945--1995《電力系統頻率允許偏差》、GB 12325--2003《供電電壓允許偏差》、GB 12326--2000((電壓允許波動和閃變》、GB／T 14549--1993((公用電網諧波》和GB／T18481q00l《暫時過電壓和瞬態過電壓》。

三、電力監控組態軟件的基本功能

監控組態軟件是指具有組態功能，面向數據監控和數據采集，能生成目標應用系統的應用軟件。通過監控組態軟件的使用，可以使操作人員方便、直觀地獲取現場的實時數據，并適時地下達控制指令，達到實時監控的目的。電力監控組態軟件具備以下基本功能：

(一)繪圖功能

包括繪制位圖、元圖、按鈕、編輯框、滑動條、標簽、時鐘、ActiveX控件、OLE文檔等。各種對象均具有隱藏／顯示、操作級別、圖層等屬性。

具有對畫圖對象的拷貝、粘貼、剪切、刪除、撤銷等功能，能對對象進行旋轉、翻轉、移動、對齊等操作。

（三）身份校驗功能

在程序啟動和退出時分別進行用戶的登錄和退出；用戶在監控組態程序中的某些操作(如修改文件、刪除文件、讀／寫數據、連接服務器等)需要進行權限的校驗，防止某些用戶進行非法操作。

（四）實時／歷史曲線功能

顯示實時曲線和歷史曲線，使用戶更加方便地了解現場數據的變化情況。

（五）報表功能

將指定的各種數據信息進行匯總，按預定格式輸出到打印機或保存為文件，報表格式組態靈活，操作方便。

（六）OPC接口功能

電力監控系統作為變電站自動化、樓宇自控等系統的子系統，應提供OPC接口，使上級系統能夠方便地通過OPC接口與電力監控系統進行數據交換，讀／寫OPC數據項。

（七）報警功能

篇（9）

電力系統是一個偌大的、瞬變的多輸入輸出系統，各重要節點的電壓、電流等參數都對整個系統安全起著關鍵作用，為了保證其安全運行，有效的工作，必須要實時地監測各個節點的運行狀況，及時發現電力系統的不正常狀態及故障狀態，快速地進行控制和處理。電力系統監視和控制的參數要求實時性較強，不僅包括頻率、電壓、電流、有功、無功、諧波分量、序分量等，還有些采集的特征量頻率變化快而且復雜，如暫態突變量、高頻的故障行波等，普通的采集處理方法數據流量小、靈活性差，對多路進行采樣計算時就會顯得吃力，甚至難以實現。為了克服以上不足，適應現代電力系統的要求，將嵌入式平臺應用到電力系統中來，充分發揮其快速強大的運算和處理能力，以及并行運行的能力，滿足了電力系統監控的實時性和處理算法的復雜性等更高的要求，并為不斷發展的新理論和新算法應用于電力系統的實踐奠定了技術基礎。

1 嵌入式系統

1.1嵌入式系統的定義

嵌入式系統是指以應用為中心，以計算機技術為基礎，軟件硬件可剪裁，適應應用系統對功能、可靠性、成本、體積、功耗嚴格要求的專用計算機系統。它主要由嵌入式微處理器、硬件設備、嵌入式操作系統以及用戶應用軟件等部分組成。用于實現對其他設備的控制、監視和管理等功能，它通常嵌入在主要設備中運行。

1.2嵌入式系統的幾個發展階段

嵌入式系統的出現至今已經有30多年的歷史，近幾年來，計算機、通信、消費電子的一體化趨勢日益明顯，嵌入式技術已成為一個研究熱點。縱觀嵌入式技術的發展過程，大致經歷4個階段：

第一階段是以單芯片為核心的可編程控制器形式的系統，具有與監測、伺服、指示設備相配合的功能。

第二階段是以嵌入式CPU為基礎、以簡單操作系統為核心的嵌入式系統。

第三階段是以嵌入式操作系統為標志的嵌入式系統。

第四階段是以Internet為標志的嵌入式系統。

嵌入式系統技術日益完善，32位微處理器在該系統中占主導地位，嵌入式操作系統已經從簡單走向成熟，它與網絡、Internet結合日益密切，因而，嵌入式系統應用將日益廣泛。

2 嵌入式處理器

嵌入式系統的核心部件是各種類型的嵌入式處理器，據不完全統計，全世界嵌入式處理器的品種已有上千種之多。其中，我們最為熟悉的是8051和68H結構的產品。嵌入式系統的處理器可以分為兩大類：一類是采用通用計算機的CPU為處理器，如X86系列；另一類為微控制器和DSP，微控制器具有單片化、體積小、功耗低、可靠性高、芯片上的外設資源豐富等特點，成為嵌入式系統的主流器件。

當前，嵌入式系統處理器的發展趨勢主要采用32位嵌入式CPU，其主流系列有ARM（包括Intel公司的strong ARM和XS－cale）、MIPS和SH三大系列。嵌入式系統CPU的另一類型為DSP。當前，DSP處理器的典型結構是單片化嵌入式DSP，如TI公司的TMS320系列；另一類是在通用CPU或單片系統中增加DSP協處理器，如Intel公司的MCS-296等。

3 嵌入式系統平臺在電力監控系統中的應用

一般情況下，對于電站的計算機監控系統和電力調度系統，數據量都大，可靠性要求也高，有的還需要實時性，所以必須采用以計算機為主的監控系統才能滿足要求，一般采用分層分布開放式系統結構，整個系統功能主要有數據采集與通訊、顯示與監視、故障診斷與報警、自動發電控制、自動電壓控制、機組和斷路器的控制、事故順序記錄、水流量計算、培訓仿真等，其中，以下幾點是非常重要的：

（1）數據采集：對電廠生產過程的各種數據量、模擬量、狀態量等進行自動采集，并把采集的數據進行自動整理。

（2）數據處理：根據各種工況的要求和工作模式，對所采集的數據進行計算，按照各程序進行控制、監視、定值給定和最佳運行。

（3）數據通訊：與調度中心或控制中心進行數據通訊，把電廠運行狀態參數傳送給調度中心相關人員。這種分布開放式系統可完全滿足高效率、高利用率、最大靈活性、良好的兼容性以及安全可靠和抗干擾能力強的要求。

4 嵌入式系統平臺的總體結構

嵌入式平臺主要完成以下功能：對電壓、電流等信號進行采樣，A/D轉換；對所采集到的數據進行計算分析，得出各種監測指標參數；將采集到的數據轉變成遵循TCP/IP協議的形式，然后上傳到Internet上。工作人員可以通過Internet實時瀏覽在線監測信息。數據存儲部分存儲大量歷史統計數據，采用掉電保護設計，在系統掉電情況下數

據不會丟失。嵌入式平臺的總體結構

如圖1所示。

圖1嵌入式系統平臺的總體結構

5 結束語

本文只是嵌入式平臺和DSP技術在電力系統部分領域中應用的一個簡單介紹和探索。緊跟嵌入式系統技術的新發展，將最新的技術融入電力理論和實際應用中，使我國電力系統能在某些方面走向世界前列。

參考文獻：

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1 監控系統的概念

監控系統在當前的電力調度過程中應用頗為廣泛，其集中了諸多的軟件系統和硬件系統，應用了大量的現代技術，對電力調度運行、安全、效率等方面都有重要的影響。該系統涉及到諸多的子系統，不但有服務器、操作站、服務攻站，還有前置機組、轉發網關、電力專用隔離系統、數據采集系統、通信系統、WEB系統等，具體來說，電力調度中監控系統運行圖1所示。

2 監控系統對電力調度的重要性

進入新時期，經濟社會發展對電力調度運行和管理工作提出了更高的要求，如何有效地確保電力調度的安全性、提高電力調度效率成為當前電力調度運行的關鍵所在。而引入監控系統，則能夠有效地提高電力調度運行效率以及安全性，具體體現在如下兩個方面：其一，提高電力調度運行及管理效率。引入監控系統之后，可以通過WEB終端對電力調度運行自動化監控，不但提高了監督、控制效率，而且有效地節約了人力、物力等各個方面的成本。其二，引入監控系統能顯著提高電力調度的安全性。如果發現了異常，能夠在第一時間報警，為電力調度運行故障、問題的解決創造有利的條件以及時間優勢，降低損耗率。此外，我們還應該看到，引入監控系統，電力調度信息的管理水平明顯提升，通過數據備份技術，大大提高了數據管理的安全性。

3 監控系統在電力調度中的運用對策

3.1 優化電力調度各個環節

在電力調度運行過程中引入監控系統，可以更好地對電力系統加以監控，減少安全隱患的發生機率，及時預警電力調度信息。具體來說，引入監控系統，可以在如下幾個方面加以優化：其一，將SCADA與MIS數據結合起來，可以更好地為監控系統提供相關憑證與票據。當運行監控系統的時候，管理人員通過系統就可以對電話、SCADA等的控制。如此，不但可以更好地優化電力調度過程，還可以確保系統的安全性。其二，以自動化、全程監控逐步取代人工監控。人工監控有其局限，不但耗費大量的人力、物力，而且不夠細化。而引入監控系統，則可以進行自動化、全程的監控，不但節省了大量的人力、經費，而且有效地降低了損失，提高了電力企業的運行效率和監控質量。

3.2 建立監控系統認證體系

為了更好地應用監控系統，電力企業應該建立電力調度后臺監控系統的認證體系。引入該系統，調度人員可以更好地進行后臺監控系統身份認證。一般來說，身份認證工作控制權需要掌握在主管領導的手中，這樣可以避免監控系統被值班人員隨意進入。此外，電力調度監控系統操作部分可以采取整體封裝的辦法，這樣一旦出現系統異常的情況，管理人員就可以迅速上報，發送相關指令。

3.3 注重監控技術更新升級

目前，我國電力調度運行中，監控系統技術的應用還不甚成熟，在諸多方面還有待改善。大部分電力調度運行中應用的監控系統都存在瑕疵，很難取得特別突出的效果。總的來說，在電力調度中，監控系統的應用還需要我們進一步投入人力、物力，在大量的實踐中汲取養分，不斷完善、更新監控技術，提高電力調度運行效率與安全性。為了確保監控系統的穩定性、安全性，提高監控效率與電力調度質量，管理人員應該對監控技術進行及時的升級與完善；吸取國內外電力企業的經驗，建立和完善操作系統管理制度與責任落實制度，確保監控系統效用的發揮。

3.4 加強監控系統使用培訓

監控系統運用的好壞最終還是要落實到使用者，也就是系統管理人員。為了更好地運用監控系統，電力企業應該加強對管理人員的培訓，一方面要從理論上提高其專業技能和理論素質，另一方面要從道德上提高其職業道德意識和責任意識。

3.5 定期維護企業監控硬件

監控系統分為軟件和硬件，為了確保監控系統的效用和功能，不能單純做軟件的殺毒、管理、升級等工作，還應該定期安排專員對企業的監控硬件進行檢測，結合國內外相關經驗，制定完善的硬件檢測標準、流程以及責任制度。如此，才能有效地發現企業監控硬件存在的問題，并采取有效地解決對策。

4 結語

電力調度工作的開展，以往大多是依靠人工，這種簡單、低效的方式已經難以適應當前電力調度的需求。而監控系統的引入則很好地解決了效率低下、人員耗費的情況，并且顯著提高了電力調度的安全性、穩定性。本文闡述了監控系統的概念，在此基礎上提出了監控系統在電力調度中的運用對策，以期對電力調度的發展有所幫助。

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1 電力調度系統的定義及應用效果

（1）定義。電力調度自動化系統主要包括電力監控、電力數據采集及各種應用軟件，是一種專門服務于電力配網調度運行的一種新型系統。它也是一個新生事物，在推廣過程中，要首先做好設計規劃工作，要正確定位系統功能，先試點，后推廣，并定期總結經驗，發現問題，及時調整。

（2）應用效果。當前智能電網調度監控工作的兩大特點是信息可視化和全面化，同時，綜合應用當前工業控制領域主要的先進技術。良好的電力調度監控系統主要有以下應用效果：a.可以通過當前的電力通信網把變電站的實時遠程圖像及信息傳送到巡檢中心等部門，相關部門可以利用這些資料進行日常監控、現場決策及應急分析，確保供應電量的可靠性，提高電網設備運行及維護的效率。b. 在監控中心可以遠程全天候監控現場的環境和設備，及時發現設備隱患，有效處理事故或故障。c. 可以實時傳送監控現場的狀況到電力調度等職能管理部門，實行分專業管理，減少管理的中間環節，提高整體自動化水平及供電管理效率，降低供電管理成本。

2 電力調度設立綜合監控系統的主要設計要求

對電力系統進行網絡綜合管理的主要目的是全面監控電網，并統一有效地管理通信設備。對電力調度設立綜合網絡管理系統應符合以下幾個主要的設計要求：

（1）確保數據正常可靠。由于數據是電網正常可靠運行的關鍵，所以良好的電力調度監控系統應保證電網數據可以完整地進行交換和傳輸，信息可以有效傳遞，而且也可以全面、完整及統一地記錄和管理設備與網絡資源。

（2）能有序管理與記錄數據及信息。電力調度監控系統的可靠性直接影響著電網的安全運行，良好的監控系統可以有序地記錄和管理網絡通訊中的設備和網絡資源，例如，數據傳輸、交換和信息傳遞等。

（3）應配備全套的動力設備。良好的網絡管理系統需要配備較高要求的硬件，為了確保系統的正常運行，電網中站點機房應配備全套的動力設備，起到準確、及時地監控與管理系統的作用。

（4）應滿足各種需求。良好的系統除了能夠滿足電網的全面需求外，還應當滿足不同層次的工作需求，同時對它們進行有效監管。

（5）要兼顧系統的實施條件和經濟性。還應當考慮實施該系統方案需要具備的各類條件，例如，經濟條件、技術條件等。同時應根據實際要求選擇適合的監控系統實施條件，并確保將設計成本控制在合理的預算范圍內，保障系統實施的經濟性。

3 電力調度監控系統的主要硬件配置

（1）前置服務器。a. 作用及運作原理。它的主要作用是預處理它接收到的數據。先按照規定轉化上傳的報文，轉化的意思是把接收到的原始報文轉譯成為變電站遙信及遙測數據的原始值，同時把這些轉譯后的數據傳送給實時服務器。b. 硬件配置要求。為了確保前置服務器的正常運作，相關的硬件應符合更高的要求。例如，計算機處理實時通訊的速度要符合規定標準，同時，計算機的性能也要滿足工作需求，數據的處理質量及速度均要達標。

（2）實時服務器。a. 作用及運作原理。它的主要作用是對實時狀態數據進行記錄并存儲，所以它是系統的數據處理中心。接收到前置服務器傳送過來的數據后，實時服務器進行數據處理，通過數據獲取變電站遙信及遙測數據的實際值，并在固定周期內將數據記錄入庫，同時，還把這些真實可靠的實時數據傳送給其他系統或應用模塊。b. 硬件配置要求。為了確保實時服務器的正常運作，對相關的硬件也有一定的要求。例如，最主要的要求是計算機有較強的計算能力，同時，計算機的內存及CPU還要具備較好的性能，能滿足系統的容量擴展，提升系統的服務質量。

4 遵循電力調度監控系統方案的主要設計原則

（1）重視系統的可靠性原則。為了確保系統在出現問題故障時還可以正常運行，電力調度監控系統內部設有雙機備份，當其監控設備發生異常時，可以通過備份的控制系統獲取信息，繼續進行操作指令的下達和發送。

（2）重視系統兼容性擴展原則。隨著工業控制技術及高新科技的不斷發展及進步，在對電力監控系統進行硬件選擇時，要確保系統能同時兼容后期添加的最新設備及其擴展功能，這樣就可以保障系統與多重更新設備實現科學融合。

（3）重視系統分層控制的原則。在設計電力調度監控系統方案時，要以變電站、調度中心及集控中心為核心基礎，構建好分層次的三級監控網絡機構，科學有序地進行最終數據的采集和分析，保障信息的可靠性和科學性，為正常可靠的調度操作提供數據參考。

5 電力調度監控系統的實施重點分析

（1）有機協調網絡與各大系統，建立綜合管理平臺。電力調度監控系統是一項工作量大且操作復雜的工程，要實現有效監控，確保電力調度的安全穩定操作，就需要把各個系統聯合起來，進行綜合管理。例如，可以把機房環境監測、調度自動化系統監測及網絡監測聯合起來，建立調度為主的綜合監管平臺，對安全隱患進行多種形式的警告和監測。

（2）通過監控系統與上下位機聯網，實現數據共享。監控系統與上下位機實現聯網，方便監管人員對數據進行及時、準確的分析，了解整w電網的運行情況，及早發現突發事故，并及時制定處理方案，減小損失及危害。

（3）安裝自動警報裝置。其實，電力監控系統上的很多故障都是可以預防的，但卻往往未能及時發現和處理，導致發生巨大損失。如果在系統上安裝自動報警裝置，就可以及時發現一些不易被發現的問題，例如，服務器內存不足、溫度失常等，使問題得到及時解決。

（4）加強運行程序的檢測，保證監控系統的正常工作。為了合理利用監控系統中的資源，應建立安全穩定的維護機制，同時，還要建立維護系統安全的管理工具，當監控系統的軟件設備和硬件設備出現異常時，可以隨時待命進行修復。

6 結束語

綜上所述，隨著全球經濟一體化的發展，任何一個行業只有通過不斷完善和不斷創新，才可以生存。電力調度監控系統發展的必然趨勢是自動化、智能化及科技化，這也是世界發展的必然選擇。通過對電力調度監控系統的全面分析和研究，希望促進電力管理部門進一步改進現有的監控系統，真正實現全社會范圍的安全用電。

參考文獻

[1]孫學黔.電力調度監控系統的方案設計與實現[J].科技風，2014，01：52.