電力監控系統精品(七篇)

序論：寫作是一種深度的自我表達。它要求我們深入探索自己的思想和情感，挖掘那些隱藏在內心深處的真相，好投稿為您帶來了七篇電力監控系統范文，愿它們成為您寫作過程中的靈感催化劑，助力您的創作。

篇(1)

一、電力智能監控系統的結構形式

電力智能監控系統按結構形式可分為集中監控系統模式、區域供電集中監控系統模式和光纖自愈環網集中監控系統模式。集中監控系統模式適用于供電范圍集中、監控對象數量不大的電力監控系統。系統采用分層分布式機構，分為間隔層設備、通信層設備、站控層設備。系統間隔層設備采用微機綜合保護裝置、智能配電儀表以及其他智能電子設備(IED)裝置。所有間隔層設備均帶有RS-485通信接口，以Modbus通信協議通過屏蔽雙絞線接入通信管理機。通信管理機和后臺監控主機通過站級以太網連接。系統監控主機可在HMI上顯示整個系統的監控畫面和實時運行狀態。系統監控主機還可以對系統進行常規的控制，并對系統進行維護、修改和配置。

二、電力智能監控系統的具體應用

某特大型商業廣場整體供電容量及供電范圍很大，共設置兩座10kV高壓開關站及9座10／0．4kV變配電站。若采用傳統的管理運行方式，不僅需要投入大量的人力和物力，而且不能及時發現和處理電網運行中可能發生的故障，大大降低了系統運行的可靠性、穩定性和安全性。為優化變配電站的運行管理，設計中采用了電力智能監控系統。

（一）系統設計

（1）系統共安裝58臺Ps系列可編程微機保護管理單元，837臺QP系列智能配電儀表。各個子站就地安裝通信控制箱，然后用串口服務器將RS-485轉換成以太網，再采用電轉換器轉成光纖上傳至主站。主站安裝一面通信控制屏，采用雙機熱備的方式監控數據，保證了系統的安全可靠運行。

（2）監控子站內的所有裝置由通信管理機進行集中管理。管理機提供RJ-55接口，接人以太網交換機，將數據處理后與監控中心的監控系統進行數據交互。監控子站與監控中心之間通過光纖進行通信，光纖經轉換后接人以太網交換機，形成全區光纖以太網絡；設計選用的電力智能監控系統的數據更新周期可控制在10S以內，可在小于1S的時間內完成對一級數據的更新處理。

（3）實現了對多種不同廠家設備的接人及通信控制人機界面簡單、易操作；與設備配合，實現了遙控、遙測、遙調、SOE信息采集、事件記錄、報警記錄等電力監控功能。確保了監控系統與間隔層繼電保護裝置和智能儀表之間的無縫結合。

(4)系統接地采用聯合接地方式，控制中心機房內設置等電位聯結端子箱，與聯合接地系統接地端可靠連接，接地電阻要求不大于1Q。在線路進出建筑物處加裝電涌保護裝置。

（二）電力智能監控系統功能特點

(1)極大地提高了現場的工作效率。通過對此電力智能監控系統的設置，工作人員可以在最短的H~f．q內做出正確的判斷并進行操作?；谠摗巴该骰钡呐潆娤到y，現場人員可以同步了解電能的流量狀態，如檢查電網運行是否平衡。在全面了解電網狀態的情況下，工作人員能及時、準確地處理故障；即使工作人員不在現場，也可以通過系統配置的無線發送模塊及時獲得故障的信息；根據系統反映的設備實際使用情況，便于工作人員合理地安排相關維護工作。

(2)降低能源成本。使用該電力智能監控系統，可以優化能源成本。系統可作為各區域之間檢測反常用電量的基準，跟蹤意外的用電量，針對可優化管理的負載，制訂簡單的用電負荷方案。也能夠對由于電力公司傳輸了質量不合格的電能造成的損耗要求賠償等。

(3)使資源最優化。通過該監控系統的數據，能夠反映出電力資源的實時使用情況，可以對電網或配電盤、配電柜、變壓器等設施的后備用量做出精確的評估，便于業主合理調配電力資源和相關決策，以滿足配電系統的不斷發展變化。

(4)延長設備的使用壽命。系統能夠對電氣設備的使用情況提供準確的信息，便于對相關設備及時進行維護、保養。系統的諧波監控也會對保證變壓器等的使用壽命產生積極的影響。

(5)有效縮短斷電時間。系統可以顯示整個網絡狀態的總覽圖，有助于辨別故障區域；通過無線發送模塊，工作人員即使不在現場也可以了解具體的故障信息，遠程掌握引起現場設備故障的詳細信息，準確、及時地處理故障，有效地幫助縮短斷電時間，提高生產力。

(6)有利于改善電能質量。某些負載可能對于劣質的電能非常敏感，通過系統監測電能的質量可以預防此類事件的發生，并使工作人員可以及時處理相關問題。該系統現已通過相關驗收，系統運行穩定，并已體現出系統自身的優勢，極大地提高了工作人員的效率。操作人員可以實時監控電力系統的可靠性。

三、電力智能監控系統的可拓展性

電力智能監控系統在通信方面的開放性，使它與管理系統(BAS)可以非?？煽康赝ㄟ^以下3種方法進行連接：

提供標準的Modbus—RTU協議，直接接入BAS的DDC裝置，適用于小規模的BAS。

提供符合IEC標準的OPCSe~er給BAS，適用于中規模BAS。

篇(2)

[關鍵詞]電力監控系統 配電設計 應用

中圖分類號：TM642 文獻標識碼：A 文章編號：1009-914X（2015）12-0026-01

電力監控系統是保證配電體系平穩順利進行的重要組成部分，隨著我國經濟的快速發展，大多數企業都是依靠電力進行運轉，如今電力運營成為大多數企業發展的重要能源。隨著電力使用量的不斷增大，電力成本也隨之上升。同時，科學技術的迅速發展用科技代替人力的成為管理的一大趨勢。電力監控系統對提高配電設計的管理效率、減少運營成本有著重大影響。下面則是本文對電力監控系統在配電設計中的應用所進行的分析。

1 電力監控系統的基本概述

作為電力運營不可或缺的電力監控系統在科技迅速發展的今天，其作用越來越明顯。下面主要針對電力監控系統的概念、功能進行介紹。

1.1 電力監控系統基本概念

電力監控系統主要是以計算機技術、網絡技術、控制技術、現代電子技術等先進技術為依托，以實現對配電系統的集中監控管理為目標，利用遙控、遙調、遙信、遙測等手段，通過采集數據、進行數據分析等對電力系統進行智能化管理。通過電力監控系統，能夠實現電力系統的透明化，為電力系統的運行提供保障。

1.2 電力監控系統的基本功能

電力監控系統的基本功能主要有數據采集、事件順序記錄、故障記錄、遠程操作、安全監視、數據處理、電能質量監視七個方面。第一，數據采集又由模擬量的采集、開關量的采集和電能計量組成，通過模擬量采集實現對各段電壓、電流、功率等數據的采集，通過開關量的采集實現對各個開關的檢測，通過電能計量實現對有供電能和無供電能數據的采集；事件順序記錄主要是對各種狀態的記錄，以保證數據的安全性；故障記錄主要是針對與故障有關的電流、電壓及其相關故障的記錄；遠程操作是為了應對故障現象發生時的操作，從而保證在發生故障的情況下不至于自亂陣腳；安全監視主要是對第一步驟中所采集的模擬量進行監視，保證電力的安全運行；數據處理主要是指對數據的分析及記錄存儲，通過數據處理能夠方便查閱，為用戶提供便利；電能質量監視是指對導致電力故障的相關問題進行監查以確保電力系統的順利運行。

2 電力監控系統的設計

電力監控系統的設計主要包括電力監控組態軟件的設計、網絡設計和現場智能監控設計三個部分，下面本文將針對這三個部分進行分析。

2.1 電力監控組態軟件設計

電力監控組態軟件主要是應用組態功能，對數據進行采集和監控，方便工作人員獲得實時數據，從而實現監控。電力監控組態軟件通過其繪畫功能、編輯功能、身份校驗功能、報警功能、OPC接口功能等實現對數據的監控，以及對相關故障的預防，保障電力監控的實施。

2.2 網絡設計

電力監控系統以實現分散控制、集中管理為主要目標，采用現場總線技術傳輸現場采集的數據。通過網絡設計能夠快速準確的傳達相關數據及操作指令。本文主要介紹三個網絡設計方案，供大家參考。第一，適用于集中且較小型的系統，在這種情況下可以利用其優勢，采用總線貫穿的方法，將智能設備貫穿連接在一條總線上，之后通過借口轉換器實現與監控主機的數據傳輸交換；第二，適用于相對分散且龐大的系統，是指將各個設備就近與現場總線相連接然后再將各總線接入網關；第三，適用于多個子變電站的大系統，在這情況下，需要嚴格控制系統的穩定性，這就需要有一臺設備作為電力監控中心的主機，主要負責現場內部的監控，同時還需一臺主機控制其他系統的監控，下設多個子站監控主機分別進行監控管理，不僅能提高主機運轉效率，還能有效保障系統的穩定。

2.3 現場智能監控設計

現場智能監控設計關系著整個電力系統功能的發揮，尤其是對現場智能監控設備的選擇，必須在考察用戶選擇、分析電力網絡結構及其電力負荷的基礎上進行選購?，F場智能監控設計主要是針對監控設備獨立完成數據的采集與傳輸功能，主要解決了在網絡故障情況下實現對現場電力系統的監控。

3 電力監控系統在配電設計中的應用

隨著我國經濟技術的不斷發展，電力監控系統在配電設計中的作用越來越大，在配電設計中實現電力監控有助于提高電力系統的運轉速率，實現安全便利的管理?，F階段，我國電力監控系統大多實現了智能化管理，本文將主要針對智能電力監控系統在配電設計中的應用進行分析。

3.1 智能化電力監控系統

智能監控就是通過有計算機技術、網絡技術等高端技術的智能化改造，實現智能化操作。利用網絡進行機器監控管理代替人員管理，確保配電管理的透明化，從而提高電力系統的穩定和安全性。智能電力監控系統可以實現與其他智能裝置進行有效組合，實現多方面管理，同時智能化也具有網絡的某些特征，例如信息共享、開放性能良好等，對提高工作效率與安全有著極大影響。采用智能化電力監控系統能夠有效減少在配電設計中的人工失誤，提高工作準確性，管理的安全性，減少故障維修，從而節省了電力運營成本。實現智能化電力監控，對于提高工作的智能性也有著較大的意義，對提高我國的技術水平推動電力產業的發展都有著深遠意義。

3.2 電力監控系統的設計

對于電力監控系統的設計主要包含系統配置選擇和考察監控系統基本要求兩個方面。對于電力系統的配置要根據其現場情況而定，前文已有描述。監控系統的基本要求主要是采用遙測、遙信、遙控、可設定告警輸出、就地顯示等多個方面進行檢測實現對主中壓進線回路、低壓進線回路的監控，從而實現對配電設計的監控。

4 總結

總之，現階段我國經濟技術發展迅速，傳統的電力監控系統已經不再適用于當前的配電設計，電力監控系統在配電設計中的應用不僅提高了電力系統的運作效率，有效保證了系統安全，還能實現對配電現場的適時監控。既解決了電力系統在故障情況下的監控，也更進一步提高了系統的穩定性。我國必須重視電力監控系統在配電設計中的運用，提供高端服務，滿足客戶不斷嚴格的要求，推動我國電力事業的發展。

參考文獻

[1] 陳宇雷.電力監控系統在供配電設計中的應用[J].硅谷，2012，9（26）：12-14.

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關鍵詞：港口 電力監控系統 供電 應用

目前，近年來港區生產規模的不斷擴大、占地范圍越來越廣，變電所設置越來越多。隨著網絡的發展，利用現場通訊技術設置遠方或就地監控系統，使運行值班人員不用到設備現場也能了解設備運行情況，從而實現港口電力設備的管理的自動化。

1.工程概況

本文所設計的碼頭工程位于柬埔寨西哈努克港市，本工程設有兩座變電所，其間隔距離2公里。其中主變容量5188KVA，10KV分段母線方式供電，進出線終期規模為12路。主要供電設備有10KV門座起重機、10KV皮帶機等重要負荷。為幫助業主實時的監控主控制室的設備運行情況、主變、斷路器等的運行狀態，提高工作效率，減少現場維護的工作量。我們設計了一套電力監控系統（又稱變電所綜合自動化系統）

2.設計原則

電力監控系統的設計原則如下：

（1）整個系統采用分層分布、開放式結構。

（2）采用先進可靠的設備，能適用變電所環境，可長期連續運行和短期運行。

（3）采用先進完善的計算機監控系統軟件。

3.設計依據

本系統方案設計遵循“功能齊備，

實用可靠，擴展性好，投資合理”的原則，完全符合中華人民共和國公安部有關條例和規范，包括不限于：

《電力裝置的繼電保護和自動裝置設計規范》（GB50062-）；《電力裝置的電氣測量儀表裝置設計規范》（GBJ63-）；《10kV及以下變電所設計規范》（GB50053-94）；《智能建筑設計標準》（GB50045-95）；《民用建筑電氣設計規范》 （ JGJ/T16-92）；《電信線路遭受強電線路危險影響的容許值》（GB6830-86）；《通信光纜的一般要求》（GB/T7427-87）；《信息技術互連國際標準》（ISO/IEC11801-95）；

4.系統結構

本工程電力監控系統中控室設置 1#變電站，位置在陸域與引橋相接處的轉運站1樓。其中設置一臺監控主機對整個碼頭區域的高低壓柜內電力運行數據進行集中監控。在碼頭上的2#變電所設置分控室，利用一臺工控機將低壓柜內電力監控儀表的數據收集起來，通過一根8芯單模光纜傳輸到中控室。最終構成一個完整的電力監控系統。拓撲圖如圖1。

整個電力監控系統采用基于現場總線的分層分布、開放式可配置結構，整個變電所在物理上分為2層：變電所控制層和變電所一次設備間隔層。

變電所控制層計算機監控系統（以下稱上位機系統）由PIV866/250M/80G工控機和激光打印機構成。上位機系統主要用于變電所綜合自動化系統的組態、維護；變電所運行的監視、操作、信息管理及優化控制；全所的事件事故記錄，事故報警，畫面顯示；報表打印及開關等設備的遠方操作控制。

變電所一次設備間隔層由南京南瑞繼保的數字式保護測控單元及裝置等智能微機組成。各單元采用現場總線CAN網絡通訊。就地保護測控單元由各高、低柜、直流屏內電力監控裝置構成，他們可完成對各自對象的數據采集、繼電保護和自動控制。

5.電力監控系統主要功能5.1 計算機監控后臺系統

變電所控制層的功能包括安全監督、操作控制及報表打印等，人機界面采用最新開放式圖形軟件技術和中英文語言環境。系統具有通過鍵盤和鼠標選擇畫面的功能。具體功能如下：

（1）實時數據采集及處理。

通過間隔層智能設備進行實時數據的采集和處理。實時信息包括：模擬量、開關量等信號。

監控系統通過數據采集及處理，產生各種實時數據，供數據庫更新。系統應形成分布式的數據庫結構，在就地控制單元中保留本地處理的各種實時數據。幫助運行人員對變電所設備的運行進行全面監視與綜合管理并作必要的預處理，存于實時數據庫，供計算機系統實現控制功能時使用。

（2）控制功能。

對全所變配電系統，港區用電系統的實時運行參數和設備運行狀態以召喚方式進行實時監控。當發生事故時自動彈出事故畫面，當進行設備操作時自動彈出相應的操作控制畫面和過程監視畫面。運行人員可通過操作控制菜單，選擇控制對象和操作性質，最后系統提示確認。通過計算機監控系統操作控制的變電所設備主要有斷路器、隔離開關投切操作，直流系統的操作控制。

為防止誤操作，在任何控制方式下都必須采用分步操作：選擇、校核、執行，并設置操作員和線路代碼口令。比如對變電所一次設備進行操作時，系統退出監視畫面并根據全所當前的運行狀態以及隔離開關和接地刀閘的閉鎖條件，判斷該設備在當前是否允許操作并給出相應的標志。若操作不允許，則提示其閉鎖原因，防止人為的誤操作發生。具有操作權限等級管理，當輸入正確操作和監護口令才有權進行控制操作。

（3）事件記錄、報警處理。

當變電所或重要設備發生故障和運行人員對變電所設備以及斷路器的投切等設備進行各項操作時，計算機監控系統立即響應并處理，將追憶數據保存于計算機中作為歷史數據，并記錄事故發生的日期、時間、設備名稱及內容等。顯示并打印報警信息，發出語音報警信號。

報警信息包括：報警接點的狀態改變，保護與監控設備的運行工況異常，趨勢報警等。

5.2 保護控制單元

（1）配電變壓器的監控。

干式變壓器已配置有溫控裝置，采用通訊數據傳輸方式將變壓器的三相線圈溫度，超溫報警、超溫跳閘信號，冷卻風機運行及故障信號，溫控裝置電源故障信號等接入監控系統。監控系統應能對變壓器的運行狀況進行實時監測。

（2）直流系統的監控。

直流系統要求提供RS485接口用數據通訊方式將各開關狀態，各直流電壓、電流量，各故障報警信號等接入電力監控系統。電力監控系統應能對直流系統的運行狀況進行實時監測。

（3）電容器的監控。

電容器柜均配置電容器自動投切裝置，提供RS485接口，電容器測控采用IEC60870-5-103規約，要求能將其信息接入監控系統。監控系統應能對電容器的投切及運行狀況進行實時監測。

（4）主控單元。

變電所要求配置主控單元，主控單元組屏安裝，主控單元的具體要求具有良好的開放性，支持國內國際標準的通信協議，同時能完成規約處理和轉換。至少應支持以下規約：IEC60870-5-101、102、103、104、DNP3.0、CDT、SC1801、Modbus、DL/T645、SEL、SPA-BUS、COURIER等。采用嵌入式實時多任務操作系統，軟件和硬件應模塊化，并具有可擴充性。

6.結束語

在本設計中，由于變電所只有兩座，系統的優越性還沒有得到充分體現，但是在一些有多個甚至十幾個變電所的大型港區，該系統的優越性則十分明顯；只需要一次投資，即可節省了后期大量的人力物力的投入?？傊娏ΡO控系統，促進了無人值班變電所的實現，并可以利用遠動技術使電網調度迅速而可靠，不失為一種值得大規模運用的現代能源管理方式。

參考文獻：

[1]唐慧.變電站自動化系統在上海港的應用.港口科技動態.2005（11）.

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地鐵是由多個子系統聯合構成的自動化系統，每個子系統都有著各自獨立的運行方式和監控系統，子系統之間的功能不同需要的監控設施也具備不同的軟、硬件配置。為確保地鐵的安全運行，按時進行維護檢修是極其必要的，但是，其復雜的結構使得系統的維護成為難點，因此采用綜合一體化的監控系統是非常必要的。

1電力監控系統

隨著電子時代的到來，計算機在各個行業都已經得到了廣泛應用。電力監控系統就是以計算機、通訊設備、測控單元為基本工具，它是變配電系統采集實時系統、開關狀態檢測以及遠程控制的基礎平臺，電力監控系統可以在檢測、控制設備的輔助下成為任何復雜的監控系統，它是變配電監控中的核心體系。數據采集與監視控制系統的應用領域非常廣泛。例如為電力系統、化工領域采集數據與監視控制以及過程控制等。其中，數據采集與監視控制系統在電力系統的應用中最為廣泛，電力監控系統是組成地鐵綜合監控系統中最主要的一個子系統，它本身具有的優勢是無法替代的，如信息完整、提高狀態等。數據采集與監視控制系統在電氣化鐵路上最初的應用目的是為了確保鐵路供電的安全可靠，它的應用大幅度提高了鐵路運輸管理中的調度管理水平，在之后的研究發展過程中，專業學者在國家現在的發展基礎之上，從發展穩定技術成熟的國家引進了大量的數據采集與監視控制系統的有關設備，這些設備技術先進，在應用過程中達到了較為理想的狀態，對國外技術經驗的借鑒研究也帶動了鐵道電氣化遠動系統更好更快的發展。

2電力監控系統在地鐵中的具體實現

電力監控系統在實際應用中主要是借助計算計的先進技術分析發現目前設施系統中的缺陷和制定可以改進提升的方法，對變電站的二次設備功能進行優化組合，電力監控系統會對變電站的全部設施實線執行監控，它是可以自主協調各個子系統設備的綜合性自動化系統。通過在地鐵運行中引入電力監控系統可以實現地鐵內部間的信息交換、數據共享。電力監控系統的主要功能是對地鐵站內各個獨立的子系統實現電壓、電流、功率、點度量、開關量等信息的采集，并且要在信息采集完成之后，將信息傳輸到車站的控制中心，然后在對站級和控制中心的控制命令進行接收，從而實現電力集成的完整過程，保證電力系統的安全穩定。通常而言，在控制中心會有專業的技術人員實施完成電力設備的監視工作，在電力系統進行維護和調試操作時，控制權將轉由變電所監控的計算機來實現掌握，確保對電力設備的完全控制，以便維護工作的順利進行。電力監控系統不但簡化了二次接線的操作過程，大幅度提高了變電站安全穩定運行水平、降低了運行維護成本而且還是保證向用戶提供高質量電腦的一項重要技術措施。在電力監控系統的應用過程中，實現了中低壓變電站采用自動化系統和高壓變電站的控制方式兩個原則。中低壓變電站采用自動化系統，可以保證無人值班的方案落實執行，在一定程度上降低了勞動成本，節約了工作時間，高壓變電站的建設需要有先進的控制方式為前提，以此解決各專業問題，如果在建設和設計過程中無法控制好高壓變電器，嚴重時會影響系統運行可靠性。電力監控系統的軟件架構體系在邏輯上基本可以分為三個等級，站前管理層、網絡通信層、間隔層。硬接點通道指的是以非數字的信號方式接入控制信號盤的信息采集通道，凡是在硬接點通道上的信號都被稱為硬接點信號，如遙信、遙控、遙測等。一般施工單位在鋪設過程中會按照設計院提供的施工圖紙將控制信號盤外部接入線接入綜合自動控制信號盤端子排。但是在硬接點通道建設過程中常常會遇到硬接點信號無法被接受的情況，導致這種現象的發生很有可能使因為接線錯誤或者接線點接觸不良等，一般硬接點信號上不來的表現通常是上網隔離開關的較遠一端的電纜接線壓在了電纜的絕緣皮上，導致開關失靈，無法實現遠程遙控，或者是由于施工單位對設計圖紙把握不準導致接線錯誤，也有可能是機籠背板里出現虛接現象。另外，總控制處的單元軟件在運行中也可能會出現一些問題，例如在計算機重啟過程中重啟失敗，發生這種現象的原因通常是由于網卡驅動丟失造成的，也有可能是在網絡配置過程中將網卡的IP地址配置錯誤，或者是由于在數據庫中沒有和計算機相應的網卡IP地址，這些原因都會導致通信故障的產生。調試和維護數字通道也是在電力監控系統應用中不可忽略的，在調試過程中，如果直流盤通信正常但是交流盤發生故障，一般就是交流盤的PLC出現了故障。

3電力監控系統的發展前景

電力監控系統雖然還沒有完全成熟，在應用過程中也會發生各種無法避免的問題，但是電力監控系統還在不斷完善，不斷發展，無論是相應的技術應用還是管理措施都在進步，結合現在社會的發展需要，電力監控系統的發展會在未來與其他系統實現廣泛集成，如今的電力監控系統在專業學者的努力研究下已經于調度員模擬培訓系企業MIS系統成功實現了連接，將電能量計量系統、地理信息系統、辦公自動化系統、水調度自動化系統、調度生產自動化系統與電力習題進行技術融合與系統集成型電力監控系統未來的一個重點研究方向。其次，將變電所的控制回路、信號接收等融合到計算機系統中，從而代替傳統工作操作中使用的控制保護屏，以此來減少核電站建造的占地面積和設備投資，實現變電所綜合自動化的最終目的。電網在運行過程中會有各種各樣的狀態，但是如果等到實質性的問題出現后在尋求解決的方案會在實際中造成過大的損失，在損失沒有造成之前先預測問題然后可以利用這些新的科學技術通過計算機的幫助來模擬電網的實際運行狀況，并研發出調度輔助軟件和管理決策軟件，在有相關領域的專家學者根據模擬的實際情況推演出問題的實際情況，從而最初最合理的運行設計方案，用最優化的方式和速度解決系統的故障，以此實現電力監控系統的有效利用，達到提高運輸效率、降低運行成本、優化運行操作等目的。這些電力監控系統的前沿應用已經在傳統電網的監控系統中已經取得了良好的效果，相信在今后的發展中，會為地鐵電力監控系統帶來更加智能更加高效的監控與調度模式。

4結束語

篇(5)

（長安大學，陜西 西安710064）

【摘　要】為方便讀者全面了解電力監控系統，本文從系統理論的角度，用系統特性對軌道交通電力監控系統進行了分析。

關鍵詞 系統；地鐵；電力監控；分析

作者簡介：韓笑宓（1995—），女，山西人，2008年入讀長安大學，學生。

電力綜合監控系統簡稱SCADA系統，它以計算機為基礎，用于監控現場的運行設備，使調度中心實現采集數據、控制設備、測量和調節參數及報警等功能的調度自動化系統。以下用系統的特性介紹該系統：

1　整體性

整體性要求系統由多個要素組成，各要素之間相互聯系，構成有機整體，實現“1+1>2”的效果。

電力監控中系統基本按照兩級管理（控制中心級和車站級），三級控制（控制中心級、車站級和現場級）方式進行使用和管理，他們之間既相互聯系又相對獨立。

控制中心級電力監控系統對全線重要監控設備的狀態、性能信息進行實時收集和處理，通過各種調度員工作站，將信息轉換成數字化和圖像化的形式顯示出來，供調度人員監控，同時系統可以自動地根據一定的邏輯關系向被監控設備或系統傳達指示命令，從而完成對全線供電設備的統一監視、控制、調度和管理。

車站級電力監控系統負責實時收集并處理所處車站供電設備的狀態、性能信息，當控制中心級電力監控系統或通信網絡出現故障，無法正常工作時，該系統可對車站范圍內的供電設備進行控制管理。

現場級測控設備設置在各個供電設備附近，和監控系統的中心和車輛及均有通信接口，負責接口轉換，信息的采集、匯聚、傳送，命令的接收、執行和反饋。

在系統整體網絡結構中，控制中心級監控系統和車站級監控系統是信息收集、處理、分析與系統實時調度管理的關鍵節點，而現場測控設備是整個監控系統的接口設備。三者缺一不可，共同組成一個完整的電力監控系統。

2　目的性

城市軌道交通系統是一種高密度、大運量的交通系統，必須保證其高度的安全性和可靠性，而電力綜合監控自動化系統的目的則是為整個軌道交通的安全運行提供基礎保障。

目的決定功能，城市軌道交通電力監控系統的“四遙”功能體現了它的目的性，即遙測、遙信、遙控、遙調。遙測指利用電子技術遠方測量集中顯示諸如電流、電壓、功率、壓力、溫度等模擬量；遙信指遠方監視系統及設備的工作、運行情況；遙控指遠方控制或保護供電設備的分、合、起、停等工作狀態；遙調指遠方設定及調整所控設備的工作參數、標準參數等。電力監控系統通過數據采集、設備控制、測量參數調節以及各類信號報警等各項功能，對城市軌道交通全線各類變配電所、接觸網等電力設備運行情況進行分層分布遠程實時監視和控制，從而達到保障系統的正常運行、提升供變配電系統調度、管理及維修的自動化程度，提升供電質量，保證系統安全可靠運行的目的。

3　相關性

現實世界是普遍聯系的，系統中相互關聯的各要素相互制約與相互影響，它們之間的相關性確定了系統特有的整體形態與功能。

城市軌道交通SCADA系統通常包括調度主站系統，變電站綜合自動化系統和通信專業提供的所間通信通道三部分?？刂浦行恼{度主站系統通過通信通道與變電所主控單元進行信息交換；變電站綜合自動化系統通過所內通信網與所內IED裝置通信，通過通信通道與調度主站進行通信，三者相互聯系，相互影響，共同決定了SCADA系統的整體形態，實現了系統的功能。

4　動態性

各種物質的特性、結構、形態、功能及其規律都是通過運動表現出來的，要認識系統必須研究系統的運動。開放系統與外界進行物質能量和信息的交換，系統內部結構也隨之不斷變化。

電力監控系統的通道切換功能充分體現了系統的動態性。系統實時監視通道運行情況，能自動依據通道運行情況切換主、備通道，同時調度人員也可手動切換。

5　適應性

系統與周圍環境之間通常都有物質、能量和信息交換，環境的變化會引起系統特性的改變。因此，一般結構良好的系統必須具有反饋系統、自適應和自學習系統，以保持對客觀環境的適應能力。

電力監控系統的適應性體現在：

（1）容錯能力、自診斷、自恢復能力。它具備高度的容錯功能，系統關鍵節點采用冗余配置，軟件按照模塊化設計，不同的軟件模塊能配置到不同的節點上，并且可定義模塊在設備或軟件故障情況下的功能轉移，實現“1+N”軟件容錯功能，保證系統在硬件節點、軟件模塊等任意單一故障的情況下能不受影響而正常穩定的運行。

（2）軟件在線編輯、改進功能。系統軟件滿足開放性標準的要求，最大限度地保證在未來系統功能需求改變或增加的情況下，如硬件節點的增加、數據庫容量的擴充、系統軟件功能的增強等，不影響系統的穩定運行。

（3）地鐵電力監控系統正向通信接口標準化、設備間的互操作性增強化的方向發展。從目前地鐵建設實踐經驗來看，有效解決好各種設備間的接口通信是保證并提高地鐵電力監控系統運行安全性的關鍵所在。由于各大傳統的間隔層電力設備和監控系統廠商幾乎都有適用于自家設備的通信協議，各種協議之間無法直接通信，因此只有要求各廠家采用開放式的接口和通信協議，構建一個開放的系統，才能從根本上解決接口問題，適應系統本身不斷變化的要求。

6　復雜性

現代系統的復雜性一般表現在多結構、多目標、多功能、多參數、多輸入、多變化。

城市軌道交通電力監控系統采用分層分布的結構體系，屬于大型復雜系統。系統各站信息量大，包括遙測、遙信、遙控量，信息量的采集點分散，分布在沿線的各變電所，且數量眾多。監控系統實時和定時采集現場設備的信息，包括三相電壓、電流、功率、功率因數、頻率、電能、溫度、開關位置、設備運行狀態等，將采集到的數據通過統計計算生成新的直觀的數據信息再顯示（總系統功率、負荷最大值、功率因數上下限等），并在數據庫中存儲重要的信息量。另外，目前地鐵逐漸趨于網絡化，運營線路交叉，出現2條線路共用變電站的“共用點”情況及一條線電源來自另一條線路的變電站的“轉供電”情況，兩條線路的電力監控系統需要進行數據的交互和復用，一個變電站的穩定運行決定著至少兩條線路的安全和穩定運行，加之電力監控系統的動態變化特性，使其成為復雜度極高的系統。

7　有序性

系統的結構、功能和層次的動態演變有某種方向性，體現了系統的有序性，系統的有序性可表述為系統是由較低級的子系統組成的，而該系統自己有是更大系統的一個子系統。

電力監控系統與高壓供電系統、牽引供電系統、動力照明供電系統、以及綜合接地系統、供電系統運行維修機構共同組成供電系統。

高壓供電系統將電從發電廠經升壓、高壓輸電網、區域輸電網、區域變電站至主降壓變電所；牽引供電系統則負責將電能轉化為機械能，為牽引列車組在軌道上運行提供動力；動力照明供電系統提供車站和區間各類照明、扶梯、風機、水泵等動力機械等動力機械設備電源和通信、信號、自動化等設備電源；綜合接地系統在防雷電流、防雜散電流、工作接地等方面均起到重要作用，是地鐵工程人身安全、設備安全和運營可靠性的重要保證；電力監控系統對整個監控系統中變電所和電網運行狀態進行監控和控制，實現自動化調度管理。各個子系統分工合作，協調配合，保證供電系統的有序進行。

而電力監控系統又由調度主站系統，變電站綜合自動化系統和所間通信通道三部分構成。

調度主站系統主要由如下幾個子系統組成：數據采集和SCADA服務器，數據庫服務器，操作員工作站（OPU），WEB服務器等，它們通過以太網連接。其中：數據采集和SCADA服務器接收被控站通過網絡通道傳送的原始數據，將其處理成熟數據后，由SCADA服務器傳送給全系統其他節點。數據庫服務器負責把系統的所有YC、YX、KWH、通道、廠站、接點的參數存儲到硬盤上。OPU為操作員提供全圖形操作人機界面，供調度員進行數據監視。

變電所綜合自動化系統的系統結構由站控層，間隔層和所內通信網三部分組成。不僅可以完成傳統的RTU功能，還可以實現變電所各個設備的電流、電壓、功率、電度采集和供電設備的監視、控制、聯動、聯鎖、閉鎖、自動投切等功能。

所間通信通道采用冗余方案，通信軟件采用冗余線程，保證系統的可靠性。

8　開放性

系統與環境是相互適應、協調的，開放性是指系統與環境發生交換關系的屬性，輸入與輸出是開放性的兩個方面。

電力監控系統與通信系統：通信系統是實現電力監控系統的關鍵部分，電力監控系統借助有效的通信手段，通過通信網絡將控制中心的命令準確的傳送到為數眾多的遠方終端，并將從遠方終端采集的各設備的運行信息反饋回控制中心。

電力監控系統與漏電火災報警系統：漏電火災產生的根源是供電系統中存在的不易被發現的漏電電流，而電力監控系統可檢測供電系統中的電氣參數及狀態變化，為判斷電氣故障提供參數依據；另一方面，漏電火災報警系統能準確監控電氣線路的故障和異常狀態，發現電氣火災隱患，及時報警，并將信息傳遞給電力監控系統。

電力監控系統與列車運行調度系統：列車正常運行需要電力監控系統對行車組織、故障維修和分析提供實時支持，若二者不能協調配合會造成一系列的問題。隨著運輸需求的增加，地鐵運行調度可能通過加密班次來增加運能，一旦無法正確評估電網的負載能力，極易導致牽引供電設備的負荷超過系統的保護整定值，從而過載跳閘，即使沒有跳閘，電力設備長期高負荷運轉，也易引起設備老化、故障，這就要求各線路的電力監控和列車運行調度系統相互配合，將電力系統運行數據與行車數據結合分析，充分發揮多資源共享和多系統控制協同的優勢。

參考文獻

［1］左鈞超,趙勤,吳仁德,胡學華.城市軌道交通電力監控系統研究[J].電氣化鐵道,2007.

［2］尹學明.重慶輕軌電力監控系統（SCADA）簡述[J].黑龍江科技信息,2009.

［3］楊云林.城市軌道交通電力監控系統研究[J].藝術科技,2012.

［4］張佳,吳玉懷,徐斌濤.城市軌道交通電力監控系統的不足和未來展望[J].工業控制計算機,2012.

［5］董常.城軌交通電力監控系統架構及其通信規約的淺析[J].現代城市軌道交通,2010.

篇(6)

【關鍵詞】電力監控系統；研究；應用

近年來，我國電力系統的自動化發展已逐步向著完善化和科技化的方向發展。到目前為止，我國絕大部分電網公司已經建立起了遠程遙控變電站，實現了電網發電機的遠程監測和遠程遙控。計算機技術的快速發展，使得遠程遙控和遠程數據監測成為了可能，為了進一步確保電力系統運行的穩定性和平穩性，不斷提升系統工作效率，必須正確對待計算機網絡等高新技術。順應著時展的主流，研究、運用好電力監控系統，將其應用到各行各業中對電力行業的進一步發展有著十分重要的意義。

一、電力監控系統

電力監控系統是一種通過計算機以及別的通訊器件，對電力數據、電力系統運行狀況以及電力系統工作狀態，進行實時監測的一種新興的電力控制檢測體系。電力系統有很多的功能，例如它可以對電力數據進行收集、整理和存儲。在許多的設計當中運用電力監控系統不但可以起到顯著提升系統的工作效率的作用，而且可以起到實時監控系統工作狀態，提高工程經濟效益的作用。

電力監控檢測技術是一項新興的、現代化的高新技術，它不但有著高級的技術理念的支持，還有著與實際結合的工作優勢，在穩定的狀態下能夠實現對電力系統運行狀態、電力系統安全程度以及電力系統的基本狀況的實時監控。作為新時展下的帶頭技術，合理地將電力監控系統應用到各個行業當中，可以明顯提升工作效率，避免浪費現象的發生。明確電力監控系統的基本功能，了解電力系統的使用要點可以促進人們意識到電力監控的意義和地位，從而促進電力監控系統的進一步發展和完善。

二、電力監控系統的基本功能

第一，數據收集功能。大部分的電力系統都是采用數據查詢的方式來對數據行進收集，使用這種數據收集方式，可以有效降低電力處理的時間，提高電力處理的工作效率。數據收集包括模擬量的收集、開關量的收集以及電能的計算三個部分。

其中，模擬量的收集指的是在電力監控系統當中，需要對每個區段的電壓電流、電阻以及電阻率等的大小進行收集和記錄。模擬量收集數據使用的直流采樣以及交流采樣的采樣方式。直流采樣的操作比較簡單，并且抗干擾的能力也比較強，但直流采樣的實時性不大好，容易存在誤差，除此之外，直流采樣的穩定性也需要進一步改善。因為電力監控系統的操作程序比較繁雜，其內部包含的結構很多，電力監控系統要及時、準確的對電力系統中的開關開閉狀況、刀閘開關狀態以及系統的安全報警數據等進行記錄。及時、有效地掌握開關的閉合狀況，不但有利于工作人員對電路的安全狀況進行正確的判定，保證電力系統的安全性，而且對人們的生命財產安全起到了一定的保護作用。通過對電能進行計算可以得到整個電路的工作效率。以往的電能計算方式十分單一，電能表不能和相關的通訊設備相連接，致使電能浪費。而新的電能計算方法就這一點做了改動，將以往的電能計算方法變為了兩種，雖然這兩種計算方式在處理數據方法上是不同的，但他們的設計原理是相同的，并且都在一定程度上提升了電能計算的工作效率，保證了電能計算的準確性。

第二，順序記錄功能。電力系統的順序記錄功能不但可以記錄、監控整個電路的工作順序，而且還能夠對整個電路線路起到一定的保護。但是順利實行電力監控系統的這一功能是需要一定的環境要求的，它需要在確保計算機或者是其他的通訊設備內存量足夠大的情況下才可以有效運行。因為只有內存足夠大的時候，才能夠順利記錄事件的數量和時間，從而確保電力監控系統的有效性和安全性，便于工作人員對以前的信息進行查詢。

第三，故障記錄功能。電力監控系統的故障記錄功能可以清晰記錄整個電力系統中的故障，便于在后續的處理工作中，工作人員的故障檢測和維修排查。實驗表明，在整個電力系統中最容易發生故障的區域就是電路開關、閘刀等區域。通過電力監控系統，電路的運行效率得到了有效地保障。

第四，遠程操控功能。隨著科學技術的不斷提升，電路和計算機的聯系越來越密切。到目前為止，已經實現了電路和計算機的一體化結構。這就是說，相關的電力工作人員不再需要到電路現場進行數據的采集，系統的檢測等工作。相關操作人員可以在辦公室里通過相應的計算機檢測系統來對整個電路進行實時、有效的故障排查，電力數據的收集以及日常的系統維護。這樣做不但可以極大地節約工作時間，提高工作效率，而且避免了以往因人工檢測的不及時而導致的系統故障等問題的發生，為電力系統的有效運行和安全運行提供了可靠的保障。但是將計算機和電力監控系統結合起來也有著一些弊端，例如，當計算機發生故障時電路中的問題就沒辦法得到及時的反饋和解決，針對這一問題，相關設計人員可以在電路設計的過程中增添一項閉鎖功能。在實施閉鎖功能的時候一定要遵守電力的基本準則，按部就班地完成閉鎖操作，以確保電力系統的安全性和穩定性。

第五，安全監測功能。電力監控系統中的安全監測功能可以實現對電力系統的實施監控，它可以把電力系統中存在的安全隱患和故障問題及時報警，并且會把相應的檢測結果反饋給中央處理機構，便于工作人員對系統故障的排查，確保電力系統運行的有效性和穩定性。安全監測的報警方式有兩種：一個是事故報警。另一個是預報警。事故報警是指在電路跳閘以及電力的保護設備遭到破損時發出報警。預報警則是指在電力系統運行狀況發生異常，電流、電壓長期超出額定限度的時候發出報警，除此之外，預報警還可以對整個電力系統運行過程中發生異常的時間，以及發生異常時電流電壓的大小進行相應的記錄。

三、電力監控系統的應用

（一）系統拓撲結構方面

首先，現場層的主要目的是收集和處理各個運行系統中的各類參數，與此同時，還要把收集、檢測到的數據信息傳送到相應的監控系統當中。相關的工作人員要根據實際的工程要求，選擇合適的電力設備。要保證各個設備在不依賴中心控制計算機的狀態下，可以獨立完成各自的工作，發揮各自的功能。因此，可以使用現場總線把各個電力現場所收集到的數據及時、有效地輸送到中間層，以此協助數據處理工作的完成。在此過程中，還要使用電力監控系統來完成一些相應的操作。

其次，是主控層。通常來說，電力監控系統的主控層一般是在中控室以及值班室，除此之外還需要有計算機及打印機等高性能設備的輔助。因此，在中心處理計算機上裝上相關的電力監控系統，與此同時還要依照所安裝的軟件實行界面管理等一系列管理功能，以此實現電力監控系統的監測和管理功能。

（二）網絡方案設計方面

由于電力監控系統通常都是以電力現場的總線技術為依仗的，進而對整個電力網絡進行管理和控制。在現實運行的過程中，可以把它直接放到總線當中，再通過相關的高性能設備形成完整的網絡系統。這樣一來，既可以方便、簡單、低耗能地組成電力網絡，而且還可以高效解決電力現場數據收集的問題。從而可以及時、有效地將中央計算機的命令傳送到各個電力現場，最大限度地保障了電力監控系統的有效運行。

第一，對那些較為分散的大型電力系統而言，因為電力監控系統的現場智能檢測的設備有很多，所以其分散的范圍也比較廣。所以在進行相關設計的時候，首先要把現場總線都接到電力監控系統的現場監測設備當中，然后再把電力監控系統的每條總線按照次序接到網關當中，完成設計。

第二，對于那些相對比較集中的小型電力系統來說，它的配制方法和那些分散式的大型系統是不一樣的。因為集中型的小型系統的現場智能監測設備的數量比較少，而且分布都很集中，所以就可以把所有的智能監測設備連接在一條總線上，然后通過專門的轉換器和電力監控主機連接起來，進行相應的數據交換。

第三，對于那些有很多個子變電站的大型的電力系統來說，由于電力監控系統的復雜程度較高，因此，在進行相關設計的時候，一定要重視對電力監控系統穩定性的提升。所以，可以給所有的子變電站都配備上一個主監控計算機，從而確保電力系統中任一信號數據的完整性和有效性。與此同時，主監控計算機不但要對電力現場的智能監測設備進行相關的管理和維護，而且還要對相應站內的信號數據信息進行運算和處理，這個時候只需要把一些重要的信息傳送給中心計算機，中心計算機則會相應地處理子變電站所反饋的信息，并根據實際情況對這些反饋信息進行相應的授權操作，這樣一來會極大提升電力監控系統的工作效率，保證電力監控系統運行的有效性和可靠性，進而提升設計方案的質量。

電力監控系統是整個電力控制系統別重要的一個部分，通過電力監控系統可以實現對電力數據的記錄、分析和整理，在一定程度上提升工作效率，節省工作時間，降低耗能。由此看來，研究、運用好電力監控系統，把它合理地運用到各個行業當中，對我國電力行業的發展有著十分重要的意義。

篇(7)

關鍵詞：電力調度 電網監控 無人值守 穩定

一、引言

電力是重要的動力和資源，是國家經濟和社會發展的基礎。電力系統的運行穩定性和可靠性是保持電力供應的保障。因此，電力系統包含了運行和調度，而這兩個系統都是非常重要的系統，保障了電力的正常運作。本論文在設計時針對當前系統存在的運用現狀和實際使用需求，并結合了作者所在的四川地區的實際情況后，設計了一套適用于電力系統的調度監控系統。

二、電力調度系統設計的需求分析

伴隨著社會的快速發展與信息化的不斷發展，對電網進行擴大已經成為一個必然趨勢，這也就對電網的全面綜合管理提出了更高的要求，傳統的綜合管理模式已經無法滿足時代的發展，因此國網公司應當依據實際發展情況對電網綜合管理進行長遠計劃。在對電力調度監控系統進行規劃設計前，首先應當對該系統的設計要求進行分析，基本確認在該系統投入運行之后需要擁有哪些功能，比如在進行計劃時應當對網絡覆蓋程度進行預設，防止出現信息孤島。

對于大型項目，用戶往往對現場控制單元的穩定性要求較高，控制單元能夠相互獨立，功能上不依賴于上層設備，以增強整個系統的可靠性和可用性。同樣對于負責全系統數據傳輸、數據交換的網絡系統需要能夠具備冗余能力，單點故障不影響全局應用。最后則需要一個總控中心，負責對數據集中存儲，完成系統的集中操控功能。

三、電力調度監控系統功能架構設計

電網調度中心集控模式又稱調控一w化模式，即電網監控與調度合一，調度中心調控人員除負責電網調度外，同時負責變電站設備監控、遙控操作等工作。該方式下調度SCADA，EMS系統集電網運行調度指揮與變電站設備操作控制為一體，通過設置若干席遙控操作工作站，專門用于設備運行監視和遙控操作，對無人值班變電站實施“四遙”。該模式在國外電網應用較為普遍，國內（廣州、深圳、無錫等電網）也有大量的實際應用。該模式下，集控中心（集控站）即可以設置在調度中心大樓內，也可以分別設置在若干座變電站內。

電力調度監控系統的數據采集模塊主要設計結構如圖1所示：

通過站級監控工作站的彩色液晶顯示器和人機聯系工具顯示變電站各種信息畫面，顯示內容主要包括全部設備的位置狀態、變位信息、保護設備動作及復歸信息、直流系統及所用電系統的信息、各測量值的實時數據，各種告警信息、計算機監控系統的狀態信息。

系統集成過程中的關鍵技術是接口的設計，因為系統集成的實質是讓不同產品、不同設備互連，讓不同網絡、不同系統互連。系統集成的技術關鍵不是對具體產品設備的研究開發，而是解決產品、系統之間的接口問題。因此要完成系統集成，不僅要對產品、技術或系統有全面深入的了解和分析，還應設計開發合適的接口。所有子系統采用共同的接口，使用相同或相近的開發模塊。保證系統結構清晰簡單，各個部分容易配合，使系統具有良好的擴展性。

四、電力調度監控系統安全防護

電力調度監控系統設計了不同的角色，電力調度監控系統中的所有人員都是屬于其中的一種角色，固定的角色對應固定的權限，電力調度監控系統需要對一個人的權限進行變更時，那么只需要變更這個人的角色就可以完成，當企業的人員發生變動時，比如增加了人員，或者刪除了相應的工作人員，那么只需要為這個新加入的員工賦予相應的用戶角色即可。不同級別的工作人員要配置不同的操作權限，同時對所有登錄電力調度監控系統的用戶進行雙因子驗證，用戶不僅是需要輸入自己的用戶名和密碼，還要插入相應的u盾，等待電力調度監控系統驗證成功后才能夠進行登錄。