浅谈智能配电监控系统

邓建杰

安科瑞电气股份有限公司 上海嘉定 201801

摘要：利用微机综合保护测控装置 、控制单元、电力监测仪 、摄像机 ，设计开发出一套智能配电远程监控系统 ，实现配电室的无人值守 ，从而提高变配电运行现代化管理水平。

关键词：智能配电；现场监控；通讯管理；系统管理

0、引言

智能配电监控系统对高、低压电站按无人值班方式配置，组成安全、经济、可扩展性的10/0.4KV变配电计算机监控管理系统。系统基于分层分布式结构 ，采用现场总线技术实现变配电系统信息的交换和管理。系统集保护、控制、测量、信号采集、故障录波、谐波分析、电能质量管理、负荷控制和运行管理为一体 ，实现了变配电系统高、低压电气设备分散监控、集中管理功能，可实现配电室的无人值守，提高变配电运行现代化管理水平。

1、系统特点

(1)系统功能多样化，具有电气设备实时监控和参数监测、事故异常报警和记录显示、电能质量管理和负荷优化控制、故障录波记录和谐波分析、各种运行统计报表自动生成和打印等综合功能。

(2)采用微机综合保护测控装置、低压智能控制单元、智能电力监测仪、摄像机作为基本前置单元 (以下简称监控单元 )，所有监控单元均为标准化、模块化结构，配置有RS485网络通信接口，规约采用 MODBUS，分散安装在各站内。

(3)系统网络结构简洁清晰，具有良好的可扩展性，通信接口规范，能够与各种自动化系统 和智能设备实现网络通信，支持多种通讯协议(如：MODBUS、 PROFIBUS DP、IEC一6087O一5一l0l，103、 CDT、 Polling、DNP3．0等 )，通信介质采用双绞线或光纤，具备与上级调度通讯接口。

2、系统构成

 系统采用分散、分层、分布式结构设计，按间隔单元划分、模块化设计，整个系统分为三层：现场监控层、通讯管理层和系统管理层。

2.1现场监控层

所有监控单元相对立，与一次设备相对应集中组屏安装 ，完成保护、控制、监测和通信等功能，同时具有动态实时显示开关设备工作状态、运行参数、故障信息和事件记录、保护定值等功能，经RS485通信接口接入现场总线。

2.2通讯管理层

完成监控层和管理层之间的网络连接、转换和数据、命令的交换，通过以太网可实现系统与办公信息管理系统(MIS)、楼宇自控系统 (BAS)和智能消防管理系统(FAS)等自动化系统的网络通信，达到信息资源共享，系统还具备与模拟显示屏、智能直流电源系统、柴油发电机组、变压器温控单元等其它智能设备的通信接口。

2.3系统管理层

由监控主机、大屏幕彩显、打印机、UPS电源等组成。监控主机采用计算机，选用组态监控软件完成变配电系统的全部监控功能，系统软件基于多进程、多任务MicrosoftWindowsNT/2000中文操作系统。

2.4变配电数据通过现场监控层进行分散采集和就地显示，经过变配电通讯管理层的协议转换，终由系统管理层实现集中的管理。

3、主要功能

3.1控制操作和记录功能

操作人员可通过监控主机对受控对象进行操作，系统具有严格的密码保护系统，控制操作具有操作权限等级管理功能，对于每次遥控操作，系统均对操作人、操作时刻及操作类型进行记录，自动生成遥控操作记录。并将记录存盘。

3.2数据采集和处理功能

系统能对模拟量、开关量进行实时和定时数据采集，所有的电气量均采用交流采样，并和高速度，对重要历史数据进行处理并存人数据库。

3.3在线维护和修改功能

各类画面、报表的在线编辑功能；数据库部分内容的在线修改；部分运行参数及限制值的在线设置，状态修改；主接线图及运行报表的制作及编辑。

3.4电能管理功能

通过对系统数据的分析和进行成本核算，得到电能消耗模式和识别主要的耗电源，帮助用户有效的管理负荷以控制波峰电价时的用电，减少非正常耗电，实现节能效果。

3.5系统自检功能

系统具有良好的自检功能。能在线检测系统所有软件和硬件的运行状态，当发现异常及故障时能及时根据故障性质自动判别是否需要闭锁有关功能或设备，并记录和显示报警信息。

3.6显示和统计打印功能

实时动态显示配电系统主接线图；动态刷新显示电气测量参数、运行参数和状态量参数；连续记录显示负荷曲线、电压棒图、饼图等；顺序记录显示保护动作和开关跳、合闸等事件；查询显示打印历史事件、负荷曲线、历史曲线；召唤显示打印日、月、年运行报表和各种统计报表。

3.7事件报警和记录功能

当出现开关事故变位、遥测越限、保护动作和其它报警信号时，系统能发出音响提示，并在屏幕报警框内显示报警内容，报警事件经操作员确认后能手动复位，所有报警事件可打印记录和写盘保存。

4、安科瑞变电所运维云平台的介绍与选型

4.1概述

AcrelCloud-1000变电所运维云平台基于互联网＋、大数据、移动通讯等技术开发的云端管理平台，满足用户或运维公司监测众多变电所回路运行状态和参数、室内环境温湿度、电缆及母线运行温度、现场设备或环境视频场景等需求，实现数据集中，集中存储、统一管理，方便使用，支持具有权限的用户通过电脑、手机、PAD等各类终端链接访问、接收报警，并完成有关设备日常和定期巡检和派单等管理工作。

4.2应用场所

适用于电信、、交通、能源、医疗卫生、文体、教育科研、农林水利、商业服务、公用事业等行业变配电运行维护系统的新建、扩建和改建。

5、系统功能

5.1用能月报

用能月报支持用户按总用电量、变电站名称、变电站编号等查询所管理站所的用电量，查询跨度可设置为月。

5.2站点监测

站点监测包括概况、运行状态、当日事件记录、当日逐时用电曲线、用电概况。

5.3变压器状态

变压器状态支持用户查询所有或某个站所的变压器功率、负荷率、等运行状态数据，支持按负荷率、功率等升、降序排名。

5.4运维

运维展示当前用户管理的有关变电所在地图上位置及总量信息。

5.5配电图

配电图展示被选中的变电所的配电信息，配电图显示各回路的开关状态、电流等运行状态及信息，支持电压、电流、功率等详细运行参数查询。

5.6视频监控

视频监控展示了当前实时画面（视频直播），选中某一个变配电站，即可查看该变配站内视频信息。

5.7电力运行报表

电力运行报表显示选定站所选定设备各回路采集间隔运行参数和电能抄表的实时值及平均值行统计。

5.8报警信息

对平台所有报警信息进行分析。

5.9任务管理

任务管理页面可以发布巡检或消缺任务，查看巡检或消缺任务的状态和完成情况，可以点击查看任务查看具体的巡检信息。

5.10用户报告

用户报告页面主要用于对选定的变配电站自动汇总一个月的运行数据，对变压器负荷、配电回路用电量、功率因数、报警事件等进行统计分析，并列出在该周期内巡检时发现的各类缺陷及处理情况。

5.11 APP监测

电力运维手机支持“监控系统”、“设备档案”、“待办事项”、“巡检记录”、“缺陷记录”、“文档管理”和“用户报告”七大模块，支持一次图、需量、用电量、视频、曲线、温湿度、同比、环比、电能质量、各种事件报警查询，设备档案查询、待办事件处理、巡检记录查询、用户报告、文档管理等。

6、系统硬件配置

7、结论 

提高用电可靠性和运行管理水平：通过快速报警、越限报警、预测与检修管理，减少故障发生。

提高电质量：通过趋势曲线分析、谐波含量分析、故障原因分析，有针对性的改进用电质量。

减少电能消耗：通过准确的电能计量与分析、用电波峰波谷调配，从而提高设备的利用效率，降低运营成本。

参考文献：

[1]唐继龙.基于计算机网络技术的电网监测系统,电气时代,2008.

[2]丁彤宇.智能配电监控系统.

[3]企业微电网设计与应用手册2022.05版.