韓歡慶

安科瑞電氣股份有限公司 上海嘉定 201801

摘要：供電網(wǎng)絡(luò )為順應社會(huì )的快速發(fā)展，在新環(huán)境下提出了新的要求，過(guò)去的單一配電室、人工值守監控供電狀況的方式已經(jīng)不能適應現實(shí)的要求，一整套完整的配電室智能監控系統的設計、開(kāi)發(fā)和應用成為必然趨勢。配電室智能監控系統的設計與應用需要完成三個(gè)目標：第一，實(shí)現電子智能監控，做到配電室無(wú)需人工看守或少人值班，具有減員增效的作用；第二，與五遙系統銜接，實(shí)時(shí)監控以提高工作效率，實(shí)現供電穩定；第三，在此系統基礎上構建電能智能管理系統，為電能的有效管理提供信息數據。本文闡述了配電室智能監控系統開(kāi)發(fā)的必要性、系統設計框架和應用。

關(guān)鍵詞：配電室；智能監控；設計

0、引言

配電室作為電網(wǎng)系統的一部分，雖然處在電力系統的末端，但對整個(gè)電網(wǎng)系統又十分重要。配電室為用戶(hù)提供正常的用電，出現一個(gè)小故障就很有可能導致整個(gè)配電網(wǎng)絡(luò )的癱瘓，帶來(lái)停電甚至火災等后果，嚴重影響人們的正常生活和生產(chǎn)活動(dòng)。造成這些情況出現的原因在于傳統的配電室配電網(wǎng)絡(luò )主要靠人工去維護它的正常運行，人工維護不能實(shí)時(shí)進(jìn)行檢測，導致不能及時(shí)地發(fā)現問(wèn)題，出現問(wèn)題也不能立即得到檢修。為保證供電的穩定、配電網(wǎng)系統的正常運行，有很大必要對配電網(wǎng)網(wǎng)絡(luò )實(shí)行實(shí)時(shí)監控，實(shí)時(shí)監測設備運轉情況以保證設備和線(xiàn)路的正常運行。實(shí)現配電網(wǎng)智能化成為電網(wǎng)網(wǎng)絡(luò )的發(fā)展方向。

1、智能化配電室建設思路

配電室網(wǎng)絡(luò )智能化建設的關(guān)鍵在于信息化的集成和管理，它將通訊管理作為連接的主體，圍繞站室數據的集成而設計，核心是站室自動(dòng)化監控和站室信息集成管理。該智能化系統具有集中監控、監測預警、保護控制、設備信息集成、數據的收集、分析和處理優(yōu)化等功能。配電室智能化的建設可以用幾個(gè)詞來(lái)概括總結：數據收集與分析、評價(jià)和制定解決方案。收集和分析的是配電室供電設備的基礎信息、運行數據、和運行環(huán)境，評價(jià)的是配電室設備狀態(tài)和可靠供電保障能力，*后在可靠的數據分析和狀態(tài)、能力的評估基礎上制定配電室設備運行、檢修、改造策略，*終目的是使配電室的設備狀態(tài)達到*佳，實(shí)現配電室供電的安全穩定。

2、配電室智能監控系統的研究

2.1智能監控系統的總體結構

配電室智能監控系統需要依靠智能電網(wǎng)，嚴格的管理和高標準的關(guān)鍵技術(shù)和裝備支撐著(zhù)智能化電網(wǎng)的實(shí)現，可靠的保證是通信與安全保障技術(shù)。配電室智能化監控系統通過(guò)監控服務(wù)系統，打造技術(shù)和一體化平臺，對設備的運作情況進(jìn)行實(shí)時(shí)的監控，隨時(shí)記錄各項數據信息、排除不安全隱患，保證配電設備以正常狀態(tài)工作。配電室智能監控系統具有集成、兼容、自愈的特征，它所要達成的*終目標是實(shí)現安全穩定的供電，滿(mǎn)足用戶(hù)的用電需求，保證配電室工作的正常運行。

2.2 視頻環(huán)境監控系統

視頻環(huán)境監控系統的主要任務(wù)是對配電室內的環(huán)境信息如視頻、音頻、警報信號等進(jìn)行收集、存儲、上傳，該系統能夠根據這些信息和已有的程序進(jìn)行自動(dòng)化聯(lián)動(dòng)，將數據信息傳遞給其他的子系統。

智能的視頻環(huán)境監控系統有如下功能：第一，通過(guò)視頻監視隨時(shí)掌握配電室內的所有動(dòng)態(tài)信息，實(shí)現了視頻監視功能。第二，對配電室內的除設備運轉外的其他環(huán)境信息進(jìn)行檢測，發(fā)現異常情況及時(shí)采取報警措施，實(shí)現了對環(huán)境數據進(jìn)行檢測。第三，應用電子計算機技術(shù)，在配電房?jì)劝惭b攝像機，通過(guò)攝像機的靈活轉動(dòng)和強大的聚焦功能實(shí)現對配電房各個(gè)角落動(dòng)態(tài)情況的監控；有了以計算機技術(shù)為依托的視頻監控系統，實(shí)現了對配電房的遠程控制。第四，視頻監控石頭可以通過(guò)對講機等設備與其他系統連接起來(lái)，出現情況時(shí)及時(shí)呼叫其他值班人員，實(shí)現語(yǔ)音對講。第五，監控錄像內容具有實(shí)時(shí)存儲功能，發(fā)生事故或其他情況是可以調回監控錄像進(jìn)行回放查看。第六，配電室的視頻遠程監控系統，可以實(shí)行遠程操作，修改配電房設備的各項參數進(jìn)行設備維護而不必親臨現場(chǎng)，既提高了工作效率又節省了人力和物力。第七，對于系統訪(fǎng)問(wèn)人員，通過(guò)訪(fǎng)問(wèn)端系統為管理人員和一般人員設置訪(fǎng)問(wèn)權限，他們各自按照自己的工作內容和性質(zhì)，通過(guò)設置賬號和密碼進(jìn)行登錄、訪(fǎng)問(wèn)和操作，實(shí)現了職權分離，責任明確。

2.3 防誤操作系統

防誤操作系統主要是針對配電室的全部線(xiàn)路的連接所設計的一套模擬訓練系統，用來(lái)進(jìn)行實(shí)際操作前的演練，謹防工作中出現錯誤。操作人員通過(guò)在防誤操作系統的主機上進(jìn)行配網(wǎng)系統接線(xiàn)圖模擬訓練來(lái)達到防止接錯線(xiàn)路情況的出現。系統會(huì )在操作人員進(jìn)行模擬接線(xiàn)訓練過(guò)程中自動(dòng)啟用分析程序，接線(xiàn)正確就會(huì )給出通過(guò)指令，否則，系統會(huì )以文字或圖像的形式提示操作人員該操作不符合規范，需要找出錯誤之處，重新進(jìn)行接線(xiàn)操作。系統還會(huì )記錄正確的操作步驟以供操作人員參考，操作人員根據電腦發(fā)出的操作提示按步驟對設備和線(xiàn)路進(jìn)行相關(guān)操作。防誤操作系統可以提前做好準備，進(jìn)行操作模擬訓練，大大降低了操作人員在實(shí)際工作中出現失誤的概率，減少了人為因素的操作失誤情況的發(fā)生，并且該系統可以反復使用，模擬訓練次數不受限制直至操作正確并通過(guò)，降低了試錯成本。

2.4 電能質(zhì)量監測系統

電能質(zhì)量監測系統對于監測技術(shù)要求較高，評判檢測技術(shù)的兩大標準在于：一是可以捕捉干擾波形，快速瞬時(shí)的也不放過(guò)；二是建立行之有效的自動(dòng)分析和識別系統，能夠充分反映各種電能質(zhì)量指標特征，分析各項指標隨時(shí)間推移的變化規律。安裝電能質(zhì)量監測系統，能夠通過(guò)對電能數據的監測，對電能質(zhì)量指標數據進(jìn)行采集和分析，自動(dòng)生成相關(guān)表格和報告提供給供電系統工作人員和用戶(hù)，方便查詢(xún)和檢查供電質(zhì)量是否符合需求，保證供電質(zhì)量。

2.5 使用智能型分布技術(shù)

智能型的分布技術(shù)不需要主點(diǎn)站的參與，主要是通過(guò)各相鄰之間的電網(wǎng)開(kāi)關(guān)和非主干饋線(xiàn)開(kāi)決定的，和主點(diǎn)站的管理方式相對的一種自動(dòng)化方式。在電網(wǎng)線(xiàn)路發(fā)生了故障時(shí)直接通過(guò)相關(guān)通信信息來(lái)改變饋線(xiàn)，是非主干饋線(xiàn)按照事先設定的方案進(jìn)行事故區的隔離和處理，不需要經(jīng)過(guò)主電站來(lái)進(jìn)行集中控制。這種智能型分布技術(shù)形成的自動(dòng)化檢測機制*大的優(yōu)勢在于快速對故障區進(jìn)行隔離處理，分區控制，不會(huì )對其他區域正常供電運行產(chǎn)生影響。自動(dòng)檢測機制可信度高，能夠使故障區在*短的時(shí)間內得到處理并恢復。

2.6 電壓電流型自動(dòng)化技術(shù)

電壓電流型自動(dòng)化技術(shù)是在時(shí)間—電壓型技術(shù)的基礎上增加一個(gè)障礙輔助判定系統，主要依靠電壓和電流的相互作用來(lái)完成的，這種技術(shù)對時(shí)間—電壓型技術(shù)的要求較高。增加的障礙輔助判定系統能夠在*短的時(shí)間內檢測到有問(wèn)題的線(xiàn)路，能夠很好的和重合閘實(shí)現重合，縮短供電開(kāi)關(guān)第二次閉合時(shí)間，能夠及時(shí)處理很多突發(fā)情況。優(yōu)點(diǎn)在于預防電路障礙，從源頭減少總電站跳閘次數，提高配電運行效率和重合成功率。

2.7 系統整體具備功能

配電室智能化監控系統的設計與實(shí)現具備如下功能：

（1）監控界面。

視頻監控子系統提供了監控界面，工作人員可以隨時(shí)準確的了解配電網(wǎng)系統的整體運行情況，顯示配電室所有設備的工作故障狀態(tài)和環(huán)境信息的反饋，還能實(shí)現遠程操作，對系統設備參數進(jìn)行查看和修改，以維護設備的正常運行。

1. 歷史數據存儲與查詢(xún)功能。

電腦系統具有記憶功能，可以定時(shí)存儲監控數據，方便工作人員在以后進(jìn)行歷史信息查詢(xún)。

1. 故障報警與報警信號查詢(xún)、追蹤功能。

監控系統對于出現故障情況可以發(fā)出報警信號，以圖像和文字等形式提供故障報警信息，工作人員可以通過(guò)系統發(fā)出的報警信息查詢(xún)故障出現可能原因，追蹤故障地址，以便于檢修人員在*短的時(shí)間內修復故障。

1. 電能統計及報表管理功能。

監控系統可以統計用戶(hù)電能消耗情況，并根據用戶(hù)的需要自動(dòng)生成報表進(jìn)行反映，清楚的顯示用戶(hù)電量的使用情況，并為用戶(hù)提供查詢(xún)和打印功能。

1. 其他輔助功能。

系統攝像機具備環(huán)境感應功能，一旦發(fā)生攝像機被移動(dòng)、遮擋的情況是就會(huì )發(fā)出報警信號，防止不法分子利用攝像機監控不到的手段來(lái)影響配電網(wǎng)的正常運行。系統還可以進(jìn)行網(wǎng)絡(luò )通信信號狀態(tài)測試、用戶(hù)文件管理等。

3、安科瑞配電室環(huán)境監控系統

3.1概述

配電室綜合監控系統包括智能監控系統屏、通訊管理機、UPS電源、視頻監控子系統（云臺球機、槍機）、環(huán)境監測子系統（溫度、濕度、水浸、煙感）、控制子系統（燈光、空調、除濕機、風(fēng)機、水泵）、門(mén)禁監控子系統（讀卡器、開(kāi)門(mén)按鈕、磁力鎖）、安防監控子系統（雙鑒檢測器）。

3.2應用場(chǎng)所

適用于軌道交通，工業(yè)，建筑，學(xué)校，商業(yè)綜合體等35kV及以下用戶(hù)端供配電自動(dòng)化系統工程設計、施工和運行維護。

3.3系統結構

3.4系統功能

3.4.1實(shí)時(shí)監測

能夠顯示配電室設備的運行狀態(tài)，實(shí)時(shí)監測配電室環(huán)境參數信息，實(shí)時(shí)顯示有關(guān)故障、告警等信息。

3.4.2數據查詢(xún)

在人機界面中，可以直接查看配電室中各個(gè)設備的運行數據。

3.4.3曲線(xiàn)查詢(xún)

可以直接查看各電參量曲線(xiàn)。

3.4.4運行報表

查詢(xún)配電室內設備的運行數據報表。3.4.5實(shí)時(shí)告警

具有實(shí)時(shí)告警功能，系統能夠對配電室溫度、濕度、有害氣體、設備故障或通信故障等事件發(fā)出告警。

3.4.6歷史事件查詢(xún)

能夠對產(chǎn)生的所有事件記錄進(jìn)行存儲和管理，方便用戶(hù)對系統事件和進(jìn)行歷史追溯、查詢(xún)統計、事故分析。 

3.4.7用戶(hù)權限管理

設置了用戶(hù)權限管理功能，可以定義不同級別用戶(hù)的登錄名、密碼及操作權限。

3.4.8網(wǎng)絡(luò )拓撲圖

支持實(shí)時(shí)監視并診斷各設備的通訊狀態(tài)，能夠完整的顯示整個(gè)系統網(wǎng)絡(luò )結構。

3.4.9遙控功能

可以對整個(gè)配電系統范圍內的設備進(jìn)行遠程遙控操作。

3.4.10系統硬件配置

4、結語(yǔ)

配電室智能監控系統的研究和設計對于智能配電室的建設和使用具有指導意義，提供了一定的理論框架，隨著(zhù)相關(guān)技術(shù)的不斷創(chuàng )新和成熟，智能化的配電室在未來(lái)配電網(wǎng)絡(luò )中一定能夠得以實(shí)現，將為配電網(wǎng)的運行和發(fā)展提供有力地支撐。配電室智能化的實(shí)現有利于供電企業(yè)精簡(jiǎn)人員，提高工作效率，還能將各種供電設備的性能和工作狀態(tài)發(fā)揮到*大。

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[5] 楊海濤.配電室智能監控系統設計及其實(shí)現

作者簡(jiǎn)介:

韓歡慶，女，現任職于安科瑞電氣股份有限公司，主要從事配電室環(huán)境監控系統的研究與應用