安科瑞电力监控系统在供配电管理中的应用

摘要：为进一步提高供配电设计质量水平，整合系统应用要点，充分发挥电力监控系统的应用价值，提高资源利用率，降低运行中的经济损失和运行成本。分析电力监控系统在供配电设计中的具体作用，从配电软件功能设计、网络方案设计、现场智能监控设计三个方面讨论具体设计内容，最后结合案例分析应用方案。

关键词：电力监控系统；供配电设计；

0.引言

随着科学技术的不断发展和进步，电力运行管理的全面性和科学性受到广泛关注。要整合电力监控系统的应用要点，维护供配电设计效果的应用价值，促进经济效益和社会效益的和谐统一。

1.供配电设计应用电力监控系统的作用

电力监控系统是集现代电子技术、计算机技术、控制技术等多种技术类型于一体的技术模式。应用于供配电设计项目中，可在构建集中监控管理系统的同时，具有数据采集汇总、遥控处理、数据综合分析等功能，确保智能系统发挥价值，为全面提高供配电效率奠定基础。

1.1数据采集汇总

电力监控系统可以建立一个完整的数据信息汇总模块。

（1）模拟量采集。在采集的模拟量中，母线电压数据、线路电压数据、电流数据和功率因数都是关键参数。更常见的模拟量采集过程将采用DC采样或交流采样。其中，DC采样应借助交流电压、电流等参数转换为模数转换器可读取的信号，并可应用于实际控制环境中。

（2）收集开关数量。获取断路器状态参数、隔离开关状态、接地刀闸状态参数等，确保后续报警信号分析和传输的及时性。

（3）电能计量分析。与传统机械电能表相比，电力监控系统支持的电能表结构可以利用电能脉冲计量和软件计量，构建完整的分析机制，维持有功电能和无功电能的计量分析，维持综合应用效果[1]。

1.2事件记录

电力监控系统应用于供配电设计，实时记录断路器关闭/关闭，确保保护动作顺序记录的合理性和标准化。同时，微机保护过程或监控系统的采集也非常关键，以匹配足够的内存空间，保持数量和时间段事件顺序记录的标准化。关键是后台监控系统和远程监控通信应具有实时处理功能，避免信息事件丢失。

1.3故障实时录入

在供配电设计系统中，还应注意故障问题，建立更合理的故障分析和控制平台。设置故障记录功能模块，集中记录和分析继电保护动作前后与故障相关的电流和母线电压。记录时间一般为保护启动前2个电压周期和保护动作后10个电压周期，可保持良好的动作保护，确保重合闸全过程管理的标准化。

1.4远程操作

电力监控系统还可以构建完整的远程操作模式，操作人员可以借助计算机实时控制相关部件，特别是断路器和隔离开关，实施开关操作，可以有效避免计算机系统故障影响操作，保留人工操作和远程操作的并行功能。以断路器操作为例，设置相应的锁功能：断路器在实时操作过程中自动关闭；本地操作和远程操作可实现相互锁定，减少干扰问题；结合实时信息自动分析模式，可控制断路器和隔离开关；根据实时应用模式，无论是本地还是远程操作处理，都可以避免误操作锁的影响，并行处理对象验证、操作性质和命令执行[2]。

1.5实时监控

（1）报警和记录越限。在监控系统的实时运行过程中，可以实时跟踪和分析收集到的电流参数、电压参数等基本模拟量。一旦出现越限问题，报警信号的处理可以立即完成，并完成越xian时间和越限值的记录。

（2）电能质量监测。在供配电控制系统中，需要对电能质量进行实时监督管理，才能建立良好的供配电控制模式。一般来说，电压/电流的静态偏差和动态扰动在电力设备故障或误操作问题中比较常见，表现为电压或频率有明显的有效值变化，或电压波动、闪变、电压暂降等现象。在严重的情况下，会出现暂态和瞬态过电压引起的参数变化。我国电能质量标准主要集中在三相电压允许不平衡的规定和电力系统频率允许偏差上。借助电力监控系统的应用元件，对其进行实时数据记录和总结，确保综合控制的标准化。

2.供配电设计中应用电力监控系统的内容

要明确电力监控系统的作用，必须结合供配电的实际标准，有效匹配相应的设计元素，保持整体设计效果和应用质量，确保综合设计水平的优化。

2.1组态软件设计

监控组态软件是一种具有组态功能的应用软件，不仅可以实现数据监控处理，还可以完成数据采集，保持应用的标准化和科学性，为操作人员提供实时观察和总结数据[3]功能：淤泥组态软件的绘画功能设计可以配合相应的模块完成元图、制位图、滑动条、标签和时钟的绘制处理，并可以配合操作水平和图层属性完成相关操作流程；组态软件的编辑功能设计可以实现被编辑对象的旋转、移动、粘贴、对齐等操作；在系统程序启动和退出时，借助相应的指令模块，可以有效完成实时验证操作，避免用户非法处理；榆实时/历史曲线功能设计，通过获取相应的数据信息，可以显示实时曲线参数和历史曲线参数，方便用户直观了解现场数据的变化；余报表处理，总结分析zhiding数据信息，结合预定格式输出信息，了解组态结构，操作非常灵活方便；愚蠢的OPC接口设计，电力监控系统的最大价值是建立实时数据收集分析能力，有效评价变电站自动化、建筑自动化等功能获得的数值参数，完成合理的数据交换工作，保持数据项处理的实时性；yulun报警功能模块设计主要包括报jing服务器、报警数据源、报警显示模式、报警信号打印等具体模块，配合实时确认功能的处理，能够构建完整的应用平台，维护供配电设计中电力监控系统的作用。

2.2网络方案

根据供配电设计的基本要求，结合具体情况实施相应的网络方案，保持应用管理的科学性和完整性。目前，更常见的网络方案主要有以下三种。

（1）对于一些现场智能监控设备数量少、相应设备分布集中的系统，将智能设备应用于总线系统，与智能设备合作，建立完整的接口转换器和监控主机数据交换模式，有效实现网络信息处理（图1）。

图1第一种网络方案

（2）对于一些现场智能监控设备数量多、设备分布分散的系统，应结合现场智能监控设备接入模式，建立完整的现场总线分析机制，确保总线分别接入网关，保持现场总线调度的科学性（图2）。

图2第二种网络方案

(3)对于子变电站较多的大型系统，为了提高整个系统的运行稳定性，需要对每个子站进行实时监控，这就要保证每个子站都设置智能监控设备，从而达到站内数据运算处理的综合效果(图3)。需要注意的是，获得授权后，监控中心主机可以查询子站监控主机的信息、数据和动态，保持系统的运行效率和信息可靠性。

图3第3种方案

2.3现场智能监控设备设计设计

为确保现场智能监控设备整体布局结构满足应用预期，整合相关内容，在建立完整的数据采集和数据传输模式的基础上，配合监控主机的操作指令，保持良好的动态分析模式：疏浚市场监控设备数量多，相应动能多样，为确保整体设计的合理性，充分结合客户的实际需求，综合分析电力网络结构、负荷等级，确保现场监控设备选择的*优化，节省经济成本；现场监控设备应保持独立状态，确保数据采集和数据传输的标准化，配合动态实时显示开关设备，在处理运行参数、故障信息、事件记录等内容时，有效保持数据管理的科学性和标准化。

3.案例

以Powerlogic软件为例，电力监控系统配置中设置10kV电源，以CM4250为基础设备，采用重要电路和一般电路独立设置方案。

（1）主中压进线电路/重要低压进线电路的监控应按遥测、遥信和遥控进行。其中，遥测是对三相电压、有功功率、无功功率、功率因数、频率等参数的检测和监测，测量精度为0.2%；遥信监控开关分合状态；遥控是对开关远程进行分合控制，配合通信规定的调整，完成电能质量监控。

（2）监控一般出线电路，主要结合标准通信规定分析通信接口信息，MC系列多回路监控单元也可完成馈线监控。

4.安科瑞电力监控解决方案

4.1概述

对于用户变电站（一般35kV及以下电压等级），通过微机保护装置、开关柜综合测控装置、电气接触无线温度测量产品、电能质量在线监测装置、配电室环境监测设备、弧光保护装置等设备，实现变电站、配电、电力安全运行和综合管理。监控范围包括用户变电站、开关、变电站、配电室等。

Acrel-2000Z电力监控系统是安科瑞电气有限公司根据电力系统自动化和无人值守要求，为35kV及以下电压等级开发的分层分布式变电站监控管理系统。该系统是一个开放式、网络化、单元化、组态化的系统，应用于电力自动化技术、计算机技术、网络技术和信息传输技术，集保护、监控、控制、通信等功能于一体。适用于35kV及以下电压等级的城市电网、农村电网变电站和用户变电站，可实现变电站的控制和管理，满足变电站无人值守或少人值守的需要，为变电站的安全、稳定、经济运行提供了坚实的保障。

4.2应用场所

适用于轨道交通，工业，建筑，学校，商业综合体等35kV及以下用户端供配电自动化系统工程设计、施工和运行维护。

4.3系统架构

Acrel-2000Z电力监控系统采用分层分布式设计，可分为三层：站控管理层、网络通信层和现场设备层，组网方式可为标准网络结构、光纤星型网络结构、光纤环网网络结构，根据用户用电规模、用电设备分布和占地面积等多方面的信息综合考虑组网方式。

4.4系统功能

（1）实时监测：直观显示配电网的运行状态，实时监测各回路电参数信息，动态监视各配电回路有关故障、告警等信号。

（2） 电参量查询：在配电一次图中，可以直接查看该回路详细电参量。

（3） 曲线查询：可以直接查看各电参量曲线。

（4） 运行报表：查询各回路或设备zhiding时间的运行参数。

（5） 实时告警：具有实时告警功能，系统能够对配电回路遥信变位，保护动作、事故跳闸等事件发出告警。

（6）历史事件查询：对事件记录进行存储和管理，方便用户对系统事件和报警进行历史追溯，查询统计、事故分析。

（7） 电能统计报表：系统具备定时抄表汇总统计功能，用户可以自由查询自系统正常运行以来任意时间段内各配电节点的用电情况。

（8）用户权限管理：设置了用户权限管理功能，可以定义不同级别用户的登录名、密码及操作权限。

（9） 网络拓扑图：支持实时监视并诊断各设备的通讯状态，能够完整的显示整个系统网络结构。

（10）电能质量监测：可以对整个配电系统范围内的电能质量和电能可靠性状况进行持续性的监测。

（11）遥控功能：可以对整个配电系统范围内的设备进行远程遥控操作。

（12）故障录波：可在系统发生故障时，自动准确地记录故障前、后过程的各种电气量的变化情况。

（13）事故追忆：可自动记录事故时刻前后一段时间的所有实时稳态信息。

（14）Web访问：展示页面显示变电站数量、变压器数量、监测点位数量等概况信息，设备通信状态，用电分析和事件记录。

（15） APP访问：设备数据页面显示各设备的电参量数据以及曲线。

4.5系统硬件配置

5 .结束语

将电力监控系统应用在供配电设计中具有重要的应用价值，能在提升数据分析准确性的同时，打造更加完整的电能质量监督体系，以保证智能设备应用的科学性和规范性，为电力系统可持续发展奠定基础。

参考文献

［1］樊宇.电力监控系统在供配电设计中应用的研究［J］.百科论坛电子杂志，2019（4）：485.

［2］成健.探讨电力监控系统在供配电设计中的应用［J］.大科技，2019（8）：60-61.

［3］安科瑞企业微电网应用手册.2022.05版.