高低压配电系统中智能电气监控系统的应用

高低压配电系统中智能电气监控系统的应用

陈军 欧阳国栋

华自科技股份有限公司，湖南省长沙市 410125

摘要：近年来社会用电需求的不断增大，电力工程建设数量也逐渐增多。配电网作为电力系统的末端，直接和用户进行连接，其建设和运行管理的效果也直接影响到用户的用电使用效果。随着当前智能化技术手段不断发展，在电力智能时代下，配电网逐渐实现自动化，这对其建设和运行管理也提出了更高的要求，需要供电公司提高重视程度，增加资金投入的同时，还需要优化建设和运行管理。本文就高低压配电系统中智能电气监控系统的应用展开探讨。

关键词：智能化监控；数据采集；高低压配电

引言

通过在电力监控管理系统当中应用智能化和自动化管理程序，可以使电力供应系统输送效率得到有效提高，从而进一步监控和管理电压配电系统的安全运行，使电力供应系统当中存在的障碍问题得到及时排除，避免在高低压供电过程中有人员伤亡和经济损失等问题出现，有效完善电力供应系统，促进我国电力行业的健康发展。

1高低压电气供电设备组成

高低压电气供配电系统，是由非常多不同种类的设备所构成的，正是因为这些不同的设备，充分的发挥着自己的功能，整体系统才得以稳定运行。通常按照体系进行划分，这些设备可以大致分为发电技术设备备用电源体系，供配电设备体系，高低压变电设备体系，照明设备体系这几个方面。发电设备备用电源体系，其最大的功能就是备用，高低压变电设备的主要功用是让相关工作人员可以随时获取变电设备的具体参数提供数据支持。配电设备体系主要的职责是确保电压的所有参数可以随时获取，而照明设备则主要是发光。如果想保障高低压电气供电系统可以正常的运行，就必须要保障这几个方面可以良好的进行协同合作。虽然这些设备体系的功能并不相同，各自的工作职责和性能均不相同，但是只有将他们进行紧密的结合，高低压电气供配电系统才能够稳定平顺的进行工作。在运行过程中，虽然这些设备体系具有极强的联系性，但实际上每个设备体系的工作都是独立的，因此在运行过程中，相关工作人员必须要确保每个设备体系都处在正常运行的状态，要确保各项参数的准确，要严格根据操作规范去控制这些设备，以此来避免人工操作的失误。除此之外，为了保障这些设备体系都可以发挥自己全部的功用，相关工作人员是需要不断进步的，一方面需要不断提升自己的工作技能，确保自己的工作技能始终与时代发展保持一致，另一方面也时刻关注电气技术领域的技术发展，要能符合趋势的变化，随时对各项技术参数进行调整，以此来确保无论在什么情况下，高低压电气供配电设备都可以稳定的运行。

2 高低压配电系统中智能电气监控系统设计方案

2.1配电智能监控系统

配电智能监控系统对整个供配电系统的运行状态和运行质量以及能源使用状况和电气设备资产等通过图形界面进行实时监控和管理。集变配电电站的监视控制、继电保护、自动控制和远动等功能与能源管理和电气设备资产管理于一体，实现对电网、能 源、电气设备、电能质量的智能管理和优化，通过计算机硬件、模块化软件和数据通讯网构成完整的系统。

系统完全满足电网对供配电设备＂三遥“自动控制技术的要求，系统自动对供配电系统的设备进行监视和控制、倒闸和故障切换等 功能，最大程度减少人为于预的机会。

变配电智能管理系统结构采用”系统后台主站层---通讯间隔层---现场设备层”的分层分布式设计思路，各个系统层详细介绍如下：

( 1 ) 现场设备层 ： 具体包括 ： 继电保护装置、电能质量监测仪 、多功能测量单元等。负贵采集电力现场的各类数据和信息状态，发 送给通讯间隔层；同时也作为执行单元，执行通讯间隔层下发的各类指令；

( 2 ) 通讯间隔层：负责与现场设备层装置的通讯连接，同时采集数据，参数等，打包后传输到主站层；同时作为中转层，接受主站的命令，转发给设备层相应的设备；

( 3 ) 系统采用智能通讯单元 ： 安装在配电柜中，实现电力数据收集和传送，可独立运行，并支持通过 Web 显示现场实时数据，需提供专业专用的配置和分析软件；

( 4 ) 后台主站层 ： 位于控制室内。具体包括： 安装有变电站变配电智能管理系统的后台主机（内含：音箱、键盘、鼠标）等相关外设。负贵将通讯间隔层上传的数据解包，进行集中管理和分析， 执行相关操作，负贵整个供配电系统的整体监控。该系统一般来说需要满足配置如下功能：

A提供能量管理功能、电气监视和控制（实时数据采集和处 理、历史数据保存、查询和统计服务、控制和调节、智能操作票）功能、 故障信息管理 ( FMIS ) 功能等。

B高级应用功能，包括网络拓扑、功率因数控制、电能质量分析、开关设备寿命评估，与安防、监控系统的联动控制等。

C控制功能：控制室微机监控系统的选择控制功能，间隔层设备的当地控制功能。

D采集并监视进线及分段开关、馈线回路等各回路的状态量、测量值、电度量、继电保护工况和动作信息等，并能对各种数据进行分类、存储、显示、打印等。

E监视全厂工艺电动机等用电设备的运行状态、运行参数。监控变电所运行状态、数据。

F采集并监视 UPS、直流电源等的运行状态、 运行参数。

G监控事故母线及事故电源进线开关的运行状态、运行参数。

H 安全 WEB 功 能以及与其他系统通讯接口功能。

3高低压配电系统中智能电气监控系统的应用

3.1电器的火灾监控

在配电过程中经常有电器火灾问题出现，对于此问题的产生原因，具体包括以下两个方面。（1）由于没有及时维修供电设备，导致电力供应系统出现老化和氧化等问题，且在电力输送过程中降低了电流、电阻以及电压的稳定性，最终造成电路短路问题，导致电器出现起火事故。（2）对于高低压配电智能化监控系统而言，通过对智能化程序系统进行应用，可以有效实现智能化监控目标。监控管理系统可以多元化分配电阻、电压以及电流，确保多元化管理电力供应系统，有效检测电力应用管理系统当中存在的安全隐患，使电力输送管理系统运行安全性得到有效提高。

3.2配电终端概况

在整体配电智能化系统中，配电终端属于基础部分，主要是在中高低压配电网中利用的智能化检测设备和具有控制功能的设备的总称。结合安装位置可以将配电终端分为三个类型，第一个是安装在架空线路上的终端，被称为馈线终端，第二个是安装在电缆线路上的终端，被称为站所终端，第三个是安装在配电变压器上的终端，被称为配变终端。同时，配电终端可以结合功能分为两种模式，第一是遥信、遥测模式，能够对设备运行状况进行实时监控，并传输实时数据，主要由通信器和故障指示器所构成。第二是遥信、遥控和遥测模式，具备智能化操作功能，能够安装在架空线路和电缆线路上。对这两种模式进行合理配置，能够有效提升经济效益，实现配电智能化的有效建设。

3.3数据采集与处理

1. 数据采集。针对新型高低压配电智能化监控系统运行进行分析，通过对PLC程序自动编程控制技术进行应用，可以数据管理配电信息，而且通过应用自动化采集技术，还可以结合不同配电系统电力应用情况，有效控制电力信息，确保能够同步处理32bit数据，使电力输送过程中电力应用管理程序的数据采集准确性得到提升。与此同时，新型高低压配电智能化监控系统通过对多元化体感技术进行应用，可以智能化分类检测得到的供应信息，并智能化检验计算机检测得到的数据验证码，确保有效结合二次换元技术和智能化端口数据需求，从而有效实现智能化检验目标。通过自动化应用数据应用与管理程序，可以采集配电监控信息管理数据，而且随着数据监控准确性的逐渐提高，配电监控管理数据的应用灵活性也会有所上升。（2）数据处理。在配电监控人员开展电力分析工作时，数据处理是十分重要的一项步骤，相关管理人员需要运用智能化监控系统开展系统监控工作，结合程序分析得到的数据信息，从而及时处理配电过程中存在的问题与隐患，确保能够顺利开展高低压配电工作。对比传统配电监控管理系统，新型高低压配电智能化监控系统可以通过自动化管理程序，保证电力输送监控的有效开展。在智能化程序芯片当中，32bit立体结构程序可以对相关数据进行收集和初步分配，使32bit数据实现自动化周期处理循环。这样，一旦电力供应系统有输送故障存在时，PLC程序可以对故障处理数据循环体系进行启动，并再次分析错误的数据乱码，对配电输送过程中的数据信息进行有效处理，为配电故障处理制定出最佳解决方案。

4. 视频监控与安防系统

视频监控系统是安全防范技术体系中的一个重要组成部分，在配电智能化系统中也是其重要的组成部分，是一种先进的防范能力极强的综合系统，它可以通过摄像机及其辅助设备（镜头等）直接观着被监视场所的情况，同时 可以记录保存被监视场所的图像，为日后对某些事件的处理提供重要依据和资料。基于IP寻址的多媒体通信技术发展势头强劲， 监控设备的数字化、网络化发展巳经普遍展开，数字视频监控系统的建设已成为发展趋势，视频监控系统将顺应这一历史潮流，采用全数字网络化的视频监控系统解决方案。

一般来说，我们要求：视频监控嵌入配电智能化系统之中 ， 通过 API 接口直接控制视频服务器，达到了很好的无缝链接，能够在操作时或故障时， 及时的掌握现场的动态，针对性的记录需要的视频信息。完全替代人工巡视，节省故障现场查勘的时间。

5低压电气供配电设备安全管理措施

1. 变压器安全管理。变压器的使用频次是极少的，所以经常会出现闲置的情况，并且在日常检查中，对于变压器的检查也非常容易忽视，所以在变压器方面出现安全漏洞的机率是非常大的。因此有必要提高对变压器的重视程度，要在每次应用变压器前，进行细致的检查，要确保变压器电阻绝缘性符合运行需求，避免意外发生的可能。（2）线路安全管理。各低压电气供配电设备的稳定运行，是建立在各条线路稳定运行的基础上的。所以保障设备线路的安全性，才可以确保低压供配电系统的整体安全性。在工作过程中，相关工作人员必须要定期的进行设备线路检查，要确保在运行过程中，线路始终处于稳定的状态。并且在设置线路时一定要遵循相关设计原则，以此来保证线路的安全性。同时要确保线路的运行环境是整洁安全的，不会被外界环境因素所影响，要在配电线路施工期间，就设置好足够的架空距离以及做好接地措施。在日常工作中，还应大力宣导线路安全的重要性，要让所有工作人员明确线路安全是整体低压电气供配电设备的生命线，要提高对线路安全的重视程度，以此来保障线路可以始终稳定的运行。

结语

高低压配电智能化监控系统主要是在传统配电监控管理系统基础上研发所得，并对系统监控程序的智能化处理进行开展，从而高效化和专业化的促进输送电力资源发展。通过应用此种智能化管理系统，可以使配电输送数据在监控管理过程的准确性得到有效提高，进一步保证了电力输送系统的安全性，有效完善我国电力资源管理体系，促进我国电力行业的快速发展。

参考文献

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