周穎
安科瑞電氣股份有限公司 上海嘉定 201800
摘要：隨著經(jīng)濟(jì)的發(fā)展，能源消耗速度正不斷加快，因此我國(guó)提出了綠色可持續(xù)發(fā)展戰(zhàn)略，要求在發(fā)展建設(shè)中以節(jié)能為主，不斷減少資源能耗，而電能便是首要控制內(nèi)容。如今我國(guó)為電能使用，對(duì)計(jì)量表進(jìn)行了優(yōu)化創(chuàng)新，日常供電中分析用電數(shù)據(jù)的節(jié)能情況，從而結(jié)合實(shí)際調(diào)整當(dāng)前制度，從而滿足節(jié)能管理的實(shí)際需求，基于此，本文將對(duì)電力監(jiān)控系統(tǒng)在電力工程中的應(yīng)用進(jìn)行分析，并提出相應(yīng)的對(duì)策。
關(guān)鍵詞：電力監(jiān)控系統(tǒng)；電力工程；應(yīng)用
0 引言
電力監(jiān)控系統(tǒng)能夠提升管控供電系統(tǒng)的水平，從而實(shí)施控制和監(jiān)測(cè)，它屬于典型應(yīng)用工業(yè)以太網(wǎng)的代表。此系統(tǒng)在完成自調(diào)試運(yùn)行開(kāi)始，有著較快的通信效率、較強(qiáng)的可擴(kuò)展性和兼容性，也是廠房電力管理中的工具，能夠發(fā)揮重要的作用。
1 電力監(jiān)控系統(tǒng)簡(jiǎn)介
1.1闡述電力監(jiān)控系統(tǒng)
在電力網(wǎng)絡(luò)中設(shè)備運(yùn)行情況和電網(wǎng)運(yùn)行狀態(tài)無(wú)關(guān)，電力網(wǎng)絡(luò)設(shè)備的工作指令便能夠控制其運(yùn)行情況，此種運(yùn)行被稱作被動(dòng)配電網(wǎng)絡(luò)。設(shè)備運(yùn)行情況若是不受設(shè)備工作指令控制，自我診斷后的配電網(wǎng)絡(luò)要結(jié)合電網(wǎng)能力和負(fù)荷發(fā)出設(shè)備運(yùn)行指令，全面把控負(fù)荷運(yùn)行的等級(jí)，此種運(yùn)行被稱作主動(dòng)配電網(wǎng)絡(luò)。由被動(dòng)配電網(wǎng)絡(luò)轉(zhuǎn)化成主動(dòng)配電網(wǎng)絡(luò)，要先合理劃分電力負(fù)荷，按照負(fù)荷重要性劃分多個(gè)等級(jí)，保證電力網(wǎng)絡(luò)有著自診斷能力，進(jìn)而實(shí)現(xiàn)控制和調(diào)節(jié)工作。在被動(dòng)配電網(wǎng)絡(luò)轉(zhuǎn)化成主動(dòng)配電網(wǎng)絡(luò)時(shí)，如果設(shè)備處于正常的工作狀態(tài)，則要保證合理分配系統(tǒng)工作，實(shí)現(xiàn)控制和調(diào)節(jié)負(fù)荷功能，充分應(yīng)用變壓器過(guò)負(fù)荷能力。
1.2電力監(jiān)控系統(tǒng)組成
在控制中心所安裝的設(shè)備是操作臺(tái)中的主控機(jī)、打印機(jī)、顯示器、備用電源和抗干擾電源。操作臺(tái)上包括遙控按鈕和開(kāi)關(guān)電源開(kāi)關(guān)、模擬盤電源等。控制主機(jī)可安裝在本樓的樓內(nèi)值班室，總控制室通常是安裝在變電所中，傳感器信號(hào)一般是使用總線傳至此樓，控制主機(jī)和總控制主機(jī)，從而實(shí)現(xiàn)遙測(cè)遙控電量。采集和控制現(xiàn)場(chǎng)數(shù)據(jù)設(shè)備，是為智能控制系統(tǒng)、電流變送器、電壓變送器將傳感器信號(hào)傳輸?shù)街悄芸刂平K端，使智能控制器的終端與智能通訊卡連接，雙向傳遞數(shù)據(jù)。智能控制系統(tǒng)要在配電內(nèi)的接觸器實(shí)現(xiàn)預(yù)定程序中控制的電源各系統(tǒng)，包含的智能控制終端大約為1024個(gè)，能夠增加系統(tǒng)的可擴(kuò)展性。
2 電力監(jiān)控系統(tǒng)在電力工程中的應(yīng)用現(xiàn)狀
2.1監(jiān)控系統(tǒng)老舊
在當(dāng)前電力系統(tǒng)中一部分變電站依舊使用老舊的電力監(jiān)控系統(tǒng)，此類監(jiān)控系統(tǒng)不僅耗能較大，且可能存在監(jiān)控不足的情況，影響電力傳輸?shù)男阅芎唾|(zhì)量。同時(shí)當(dāng)前部分電力工程監(jiān)控系統(tǒng)應(yīng)用條件不足，存在事前、事中、事后控制工作不到位現(xiàn)象，因此無(wú)法判別電力狀態(tài)、無(wú)法監(jiān)控系統(tǒng)運(yùn)行，更無(wú)法發(fā)現(xiàn)故障問(wèn)題，使得質(zhì)量控制缺少可操作性，最終導(dǎo)致實(shí)際工程在建設(shè)后出現(xiàn)問(wèn)題，為后期應(yīng)用埋下了安全隱患。
2.2故障模塊錯(cuò)誤
故障模塊包括高壓牽引類、環(huán)境控制類等等，多個(gè)監(jiān)控點(diǎn)可由一套PLC來(lái)完成，監(jiān)控管理信息系統(tǒng)能夠?qū)\(yùn)行工作區(qū)域?qū)崟r(shí)管理，在結(jié)構(gòu)建設(shè)中需要選擇合適的線材，形成獨(dú)立而完整的工作系統(tǒng)，但需要布設(shè)多傳感器監(jiān)控線路，以滿足系統(tǒng)的建設(shè)需求。但就目前情況來(lái)看，監(jiān)控的電力路線與實(shí)踐運(yùn)行以及保護(hù)系統(tǒng)存在不相符的問(wèn)題，現(xiàn)場(chǎng)所反饋數(shù)據(jù)存在差異問(wèn)題，且在進(jìn)行編碼、轉(zhuǎn)換和傳輸后數(shù)據(jù)可能異常，需要對(duì)此加大關(guān)注。
2.3缺少特征分析
電力運(yùn)行工作中，監(jiān)控系統(tǒng)可提供定期監(jiān)察和專項(xiàng)監(jiān)察兩種形式，形狀特征分析結(jié)合相關(guān)的用電設(shè)備對(duì)區(qū)域內(nèi)的用電基本情況進(jìn)行了解，經(jīng)過(guò)去噪、增強(qiáng)和邊緣檢測(cè)得到設(shè)備圖像的形狀。如特征分析存在問(wèn)題，則全局方法無(wú)法提取描述形狀的特征量，以此獲得電力設(shè)備圖像的邊緣和區(qū)域，保證變量和相似性度量的形狀也無(wú)法取得良好的效果，而在圖像識(shí)別中如缺少對(duì)圖像的預(yù)處理，則無(wú)法根據(jù)圖像特征提取圖像的特征數(shù)據(jù)，最終導(dǎo)致目標(biāo)丟失。
3 電力監(jiān)控系統(tǒng)在電力工程中的應(yīng)用策略
比如某市市民廣場(chǎng)項(xiàng)目用地0.08平方千米，包括某市規(guī)劃展覽館、休閑廣場(chǎng)、市政服務(wù)中心。此項(xiàng)目是市政務(wù)服務(wù)中心c座電力監(jiān)控系統(tǒng)，按照配電系統(tǒng)管理標(biāo)準(zhǔn)，要電力監(jiān)測(cè)市政服務(wù)中心c座高壓配電室，從而保證安全、可靠用電。電力工程中要合理使用智能配電系統(tǒng)的通信功能、監(jiān)控系統(tǒng)軟件功能、通訊轉(zhuǎn)換層功能。變配電系統(tǒng)開(kāi)展分散數(shù)據(jù)采集和監(jiān)控管理工作，使用通訊網(wǎng)絡(luò)把分散配電現(xiàn)場(chǎng)設(shè)備連接成有機(jī)整體。
4安科瑞Acrel-2000Z電力監(jiān)控系統(tǒng)解決方案
4.1概述
針對(duì)用戶變電站（一般為35kV及以下電壓等級(jí)），通過(guò)微機(jī)保護(hù)裝置、開(kāi)關(guān)柜綜合測(cè)控裝置、電氣接點(diǎn)無(wú)線測(cè)溫產(chǎn)品、電能質(zhì)量在線監(jiān)測(cè)裝置、配電室環(huán)境監(jiān)控設(shè)備、弧光保護(hù)裝置等設(shè)備組成綜合自動(dòng)化的綜合監(jiān)控系統(tǒng)，實(shí)現(xiàn)了變電、配電、用電的安全運(yùn)行和全面管理。監(jiān)控范圍包括用戶變電站、開(kāi)閉所、變電所及配電室等。
Acrel-2000Z電力監(jiān)控系統(tǒng)是安科瑞電氣股份有限公司根據(jù)電力系統(tǒng)自動(dòng)化及無(wú)人值守的要求，針對(duì)35kV及以下電壓等級(jí)研發(fā)出的一套分層分布式變電站監(jiān)控管理系統(tǒng)。該系統(tǒng)是應(yīng)用電力自動(dòng)化技術(shù)、計(jì)算機(jī)技術(shù)、網(wǎng)絡(luò)技術(shù)和信息傳輸技術(shù)，集保護(hù)、監(jiān)測(cè)、控制、通信等功能于一體的開(kāi)放式、網(wǎng)絡(luò)化、單元化、組態(tài)化的系統(tǒng)，適用于35kV及以下電壓等級(jí)的城網(wǎng)、農(nóng)網(wǎng)變電站和用戶變電站，可實(shí)現(xiàn)對(duì)變電站的控制和管理，滿足變電站無(wú)人或少人值守的需求，為變電站安全、穩(wěn)定、經(jīng)濟(jì)運(yùn)行提供了堅(jiān)實(shí)的保障。
4.2應(yīng)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及以下用戶端供配電自動(dòng)化系統(tǒng)工程設(shè)計(jì)、施工和運(yùn)行維護(hù)。
4.3系統(tǒng)架構(gòu)
Acrel-2000Z電力監(jiān)控系統(tǒng)采用分層分布式設(shè)計(jì)，可分為三層：站控管理層、網(wǎng)絡(luò)通信層和現(xiàn)場(chǎng)設(shè)備層，組網(wǎng)方式可為標(biāo)準(zhǔn)網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)、光纖星型網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)、光纖環(huán)網(wǎng)網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)，根據(jù)用戶用電規(guī)模、用電設(shè)備分布和占地面積等多方面的信息綜合考慮組網(wǎng)方式。
4.4系統(tǒng)功能
4.4.1實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)：直觀顯示配電網(wǎng)的運(yùn)行狀態(tài)，實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)各回路電參數(shù)信息，動(dòng)態(tài)監(jiān)視各配電回路有關(guān)故障、告警等信號(hào)。
4.4.2電參量查詢：在配電一次圖中，可以直接查看該回路詳細(xì)電參量。
4.4.3曲線查詢：可以直接查看各電參量曲線。
4.4.4運(yùn)行報(bào)表：查詢各回路或設(shè)備時(shí)間的運(yùn)行參數(shù)。
4.4.5實(shí)時(shí)告警：具有實(shí)時(shí)告警功能，系統(tǒng)能夠?qū)ε潆娀芈愤b信變位，保護(hù)動(dòng)作、事故跳閘等事件發(fā)出告警。
4.4.6歷史事件查詢：對(duì)事件記錄進(jìn)行存儲(chǔ)和管理，方便用戶對(duì)系統(tǒng)事件和報(bào)警進(jìn)行歷史追溯，查詢統(tǒng)計(jì)、事故分析。
4.4.7電能統(tǒng)計(jì)報(bào)表：系統(tǒng)具備定時(shí)抄表匯總統(tǒng)計(jì)功能，用戶可以自由查詢自系統(tǒng)正常運(yùn)行以來(lái)任意時(shí)間段內(nèi)各配電節(jié)點(diǎn)的用電情況。
4.4.8用戶權(quán)限管理：設(shè)置了用戶權(quán)限管理功能，可以定義不同級(jí)別用戶的登錄名、密碼及操作權(quán)限。
4.4.9網(wǎng)絡(luò)拓?fù)鋱D：支持實(shí)時(shí)監(jiān)視并診斷各設(shè)備的通訊狀態(tài)，能夠完整的顯示整個(gè)系統(tǒng)網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)。
4.4.10電能質(zhì)量監(jiān)測(cè)：可以對(duì)整個(gè)配電系統(tǒng)范圍內(nèi)的電能質(zhì)量和電能可靠性狀況進(jìn)行持續(xù)性的監(jiān)測(cè)。
4.4.11遙控功能：可以對(duì)整個(gè)配電系統(tǒng)范圍內(nèi)的設(shè)備進(jìn)行遠(yuǎn)程遙控操作。
4.4.12故障錄波：可在系統(tǒng)發(fā)生故障時(shí)，自動(dòng)準(zhǔn)確地記錄故障前、后過(guò)程的各種電氣量的變化情況。
4.4.13事故追憶：可自動(dòng)記錄事故時(shí)刻前后一段時(shí)間的所有實(shí)時(shí)穩(wěn)態(tài)信息。
4.4.14Web訪問(wèn)：展示頁(yè)面顯示變電站數(shù)量、變壓器數(shù)量、監(jiān)測(cè)點(diǎn)位數(shù)量等概況信息，設(shè)備通信狀態(tài)，用電分析和事件記錄。
4.4.15APP訪問(wèn)：設(shè)備數(shù)據(jù)頁(yè)面顯示各設(shè)備的電參量數(shù)據(jù)以及曲線。
4.5系統(tǒng)硬件配置
5結(jié)語(yǔ)
如今我國(guó)電力工程的發(fā)展速度正不斷加快，為了能夠契合時(shí)代發(fā)展需求，要結(jié)合地區(qū)用電需求選擇合適的管理方案，并在此基礎(chǔ)上優(yōu)化傳輸通信、軟件功能、數(shù)據(jù)采集、運(yùn)行監(jiān)測(cè)等方面，及時(shí)對(duì)監(jiān)控中的相關(guān)數(shù)據(jù)進(jìn)行了解，出現(xiàn)問(wèn)題時(shí)能夠通過(guò)監(jiān)控檢測(cè)解決現(xiàn)存的系統(tǒng)問(wèn)題。由此可見(jiàn)，電力監(jiān)控系統(tǒng)的應(yīng)用價(jià)值較高，后續(xù)可以結(jié)合當(dāng)前我國(guó)用電情況不斷優(yōu)化完善，滿足當(dāng)前時(shí)代對(duì)生產(chǎn)及發(fā)展的實(shí)際需求。
參考文獻(xiàn)
[1]趙珂,牟曉正,劉璟潔.電力系統(tǒng)規(guī)劃設(shè)計(jì)在電力工程設(shè)計(jì)中的應(yīng)用探究[J].中華建設(shè),2020(9):82-83.
[2]紀(jì)宏德,朱偉.淺談人工智能技術(shù)在電力監(jiān)控系統(tǒng)中的應(yīng)用[J].江西電力職業(yè)技術(shù)學(xué)院學(xué)報(bào),2020,33(2):12-13.
[3]張俊嶺.水電站電力監(jiān)控系統(tǒng)信息化建設(shè)探討[J].新型工業(yè)化,2021,11(4):194-195.
[4]安科瑞企業(yè)微電網(wǎng)設(shè)計(jì)與應(yīng)用手冊(cè).2022.05版本
作者簡(jiǎn)介
周穎，女，現(xiàn)任職于安科瑞電氣股份有限公司，
上海嘉定區(qū)育綠路253號(hào)
guoyangfan980325@163.com
在線客服