江蘇安科瑞電器制造有限公司 范宏博

摘要：為了適應(yīng)社會的快速發(fā)展，供電網(wǎng)絡(luò)在新環(huán)境下提出了新的要求。過去，單一配電室和人工值班監(jiān)控供電狀況的方式已不能滿足實際要求。一套完整的配電室智能監(jiān)控系統(tǒng)的設(shè)計、開發(fā)和應(yīng)用已成為必然趨勢。配電室智能監(jiān)控系統(tǒng)的設(shè)計和應(yīng)用需要實現(xiàn)三個目標：一是實現(xiàn)電子智能監(jiān)控，使配電室無需人工看守或值班，具有降低員工、提高效率的作用；二是與五遙系統(tǒng)連接，實時監(jiān)控，提高工作效率，實現(xiàn)供電穩(wěn)定；三是在此系統(tǒng)的基礎(chǔ)上建立智能電能管理系統(tǒng)，為電能的有效管理提供信息和數(shù)據(jù)。闡述了配電室智能監(jiān)控系統(tǒng)開發(fā)的必要性、系統(tǒng)設(shè)計框架和應(yīng)用。

關(guān)鍵詞：配電室；智能監(jiān)控；設(shè)計；

引言

配電室作為電網(wǎng)系統(tǒng)的一部分，雖然處于電力系統(tǒng)的末端，但對整個電網(wǎng)系統(tǒng)非常重要。配電室為用戶提供正常用電，小故障可能導致整個配電網(wǎng)絡(luò)癱瘓，導致停電甚至火災(zāi)，嚴重影響人們的正常生活和生產(chǎn)活動。造成這些情況的原因是傳統(tǒng)的配電室配電網(wǎng)絡(luò)主要依靠人工維護其正常運行，人工維護不能實時檢測，導致問題不能及時發(fā)現(xiàn)，問題不能立即維護。為了確保供電的穩(wěn)定和配電網(wǎng)系統(tǒng)的正常運行，有必要對配電網(wǎng)絡(luò)進行實時監(jiān)控，實時監(jiān)控設(shè)備的運行，以確保設(shè)備和線路的正常運行。實現(xiàn)智能配電網(wǎng)已成為電網(wǎng)網(wǎng)絡(luò)的發(fā)展方向。

1、智能配電室建設(shè)思路

配電室網(wǎng)絡(luò)智能化建設(shè)的關(guān)鍵在于信息化的集成和管理。以通信管理為連接主體，圍繞站室數(shù)據(jù)集成設(shè)計，核心是站室自動監(jiān)控和站室信息集成管理。智能系統(tǒng)具有集中監(jiān)控、監(jiān)控預警、保護控制、設(shè)備信息集成、數(shù)據(jù)收集、分析處理優(yōu)化等功能。智能配電室的建設(shè)可以用幾個詞來概括:數(shù)據(jù)收集與分析、評估和制定解決方案。收集分析配電室供電設(shè)備的基本信息、運行數(shù)據(jù)和運行環(huán)境，評價配電室設(shè)備的狀態(tài)和可靠的供電保障能力。*之后，在可靠數(shù)據(jù)分析、狀態(tài)和能力評價的基礎(chǔ)上，制定配電室設(shè)備的運行、維護和改造策略。*最終目的是使配電室的設(shè)備狀態(tài)良好，實現(xiàn)配電室供電的安全穩(wěn)定。

2、配電室智能監(jiān)控系統(tǒng)研究

2.1智能監(jiān)控系統(tǒng)的整體結(jié)構(gòu)

配電室的智能監(jiān)控系統(tǒng)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)和設(shè)備來支持智能電網(wǎng)的實現(xiàn)，可靠的保證是通信和安全保證技術(shù)。配電室智能監(jiān)控系統(tǒng)通過監(jiān)控服務(wù)系統(tǒng)，構(gòu)建技術(shù)和集成平臺，實時監(jiān)控設(shè)備運行，隨時記錄數(shù)據(jù)信息，消除不安全風險，確保配電設(shè)備正常運行。配電室智能監(jiān)控系統(tǒng)具有集成、兼容、自愈的特點。其最終目標是實現(xiàn)安全穩(wěn)定的供電，滿足用戶的用電需求，確保配電室的正常運行。

2.2 視頻環(huán)境監(jiān)控系統(tǒng)

視頻環(huán)境監(jiān)控系統(tǒng)的主要任務(wù)是收集、存儲和上傳配電室內(nèi)的視頻、音頻、報警信號等環(huán)境信息。系統(tǒng)可以根據(jù)這些信息和現(xiàn)有程序自動連接，并將數(shù)據(jù)信息傳輸?shù)狡渌酉到y(tǒng)。

智能視頻環(huán)境監(jiān)控系統(tǒng)具有以下功能：一是通過視頻監(jiān)控隨時掌握配電室內(nèi)的所有動態(tài)信息，實現(xiàn)視頻監(jiān)控功能。二是檢測配電室除設(shè)備運行外的其他環(huán)境信息，發(fā)現(xiàn)異常情況及時采取報警措施，實現(xiàn)環(huán)境數(shù)據(jù)檢測。三是利用電子計算機技術(shù)，在配電室安裝攝像機，通過攝像機的Q方位靈活旋轉(zhuǎn)和強大的聚焦功能，實現(xiàn)配電室各角落的動態(tài)監(jiān)控；基于計算機技術(shù)的視頻監(jiān)控系統(tǒng)實現(xiàn)了配電室的遠程控制。第四，視頻監(jiān)控石可以通過對講機等設(shè)備與其他系統(tǒng)連接，及時呼叫其他值班人員，實現(xiàn)語音對講機。第五，監(jiān)控錄像內(nèi)容具有實時存儲功能，事故或其他情況可調(diào)回監(jiān)控錄像進行回放查看。第六，配電室視頻遠程監(jiān)控系統(tǒng)可實現(xiàn)遠程操作，修改配電室設(shè)備參數(shù)進行設(shè)備維護，無需親自到現(xiàn)場，不僅提高了工作效率，而且節(jié)省了人力物力資源。第七，對于系統(tǒng)訪問者，通過訪問端系統(tǒng)為管理者和一般人員設(shè)置訪問權(quán)限。他們根據(jù)自己的工作內(nèi)容和性質(zhì)，設(shè)置賬號和密碼進行登錄、訪問和操作，實現(xiàn)職權(quán)分離，責任明確。

2.3 防誤操作系統(tǒng)

防誤操作系統(tǒng)主要是為配電室所有線路的連接而設(shè)計的一套模擬訓練系統(tǒng)，用于實際操作前的演練，防止工作中出現(xiàn)錯誤。操作人員通過對防誤操作系統(tǒng)主機上的配網(wǎng)系統(tǒng)接線圖進行模擬訓練，防止接線錯誤。系統(tǒng)在操作人員模擬接線訓練過程中自動啟用分析程序，接線正確時給出指令。否則，系統(tǒng)會以文字或圖像的形式提示操作人員操作不符合規(guī)范，需要找出錯誤，重新進行接線操作。系統(tǒng)還將記錄正確的操作步驟供操作人員參考。操作人員根據(jù)計算機發(fā)出的操作提示，按步驟對設(shè)備和線路進行相關(guān)操作。防誤操作系統(tǒng)可以提前做好準備，進行操作模擬訓練，大大降低了操作人員在實際工作中出現(xiàn)錯誤的概率，減少了人為因素操作錯誤的發(fā)生，系統(tǒng)可以反復使用，模擬訓練次數(shù)不受限制，直至操作正確通過，降低了試錯成本。

2.4 電能質(zhì)量監(jiān)測系統(tǒng)

電能質(zhì)量監(jiān)測系統(tǒng)對監(jiān)測技術(shù)有很高的要求。判斷檢測技術(shù)的兩個標準是：一是捕捉干擾波形，不放過快速瞬時；二是建立有效的自動分析識別系統(tǒng)，充分反映各種電能質(zhì)量指標的特點，分析各種指標隨著時間的推移而變化的規(guī)律。安裝電能質(zhì)量監(jiān)測系統(tǒng)，通過監(jiān)測電能數(shù)據(jù)采集分析電能質(zhì)量指標數(shù)據(jù)，自動生成相關(guān)表格和報告，提供給供電系統(tǒng)工作人員和用戶，方便查詢檢查供電質(zhì)量是否符合要求，保證供電質(zhì)量。

2.5 采用智能分布技術(shù)

智能分布技術(shù)不需要主站的參與，主要由相鄰電網(wǎng)開關(guān)和非主干饋線決定，相對于主站的管理模式。當電網(wǎng)線路發(fā)生故障時，通過相關(guān)通信信息直接更改饋線。非主干饋線按事先設(shè)定的方案隔離處理事故區(qū)域，無需主電站集中控制。這種智能分布技術(shù)形成的自動檢測機制的*大優(yōu)點是快速隔離故障區(qū)域，分區(qū)控制，不會影響其他區(qū)域的正常供電運行。自動檢測機制可信度高，可在*短時間內(nèi)處理和恢復故障區(qū)域。

2.6 電壓電流型自動化技術(shù)

電壓電流自動化技術(shù)是在時間電壓技術(shù)的基礎(chǔ)上增加障礙輔助判斷系統(tǒng)，主要依靠電壓與電流的相互作用，對時間電壓技術(shù)要求較高。增加的障礙輔助判斷系統(tǒng)可以在*短時間內(nèi)檢測到有問題的線路，可以很好地與重合閘重疊，縮短電源開關(guān)的第二次關(guān)閉時間，及時處理許多緊急情況。優(yōu)點是防止電路障礙，從源頭上減少總電站跳閘次數(shù)，提高配電運行效率和重疊成功率。

2.7 該系統(tǒng)具有整體功能

配電室智能監(jiān)控系統(tǒng)的設(shè)計與實現(xiàn)具有以下功能：

(1)監(jiān)控界面。

視頻監(jiān)控子系統(tǒng)提供監(jiān)控界面，員工可以隨時準確了解配電網(wǎng)系統(tǒng)的整體運行，顯示配電室所有設(shè)備的工作故障狀態(tài)和環(huán)境信息反饋，實現(xiàn)遠程操作，檢查和修改系統(tǒng)設(shè)備參數(shù)，維護設(shè)備的正常運行。

(2)歷史數(shù)據(jù)存儲與查詢功能。

計算機系統(tǒng)具有記憶功能，可定期存儲監(jiān)控數(shù)據(jù)，方便工作人員今后查詢歷史信息。

(3)故障報警及報警信號查詢、跟蹤功能。

監(jiān)控系統(tǒng)可以發(fā)出故障報警信號，并以圖像和文本的形式提供故障報警信息。工作人員可以通過系統(tǒng)發(fā)送的報警信息查詢故障的可能原因，跟蹤故障地址，以便維修人員在*短時間內(nèi)修復故障。

(4)電能統(tǒng)計及報表管理功能。

監(jiān)控系統(tǒng)可以統(tǒng)計用戶的功耗，并根據(jù)用戶的需要自動生成報告，清楚地顯示用戶的功耗，并為用戶提供查詢和打印功能。

(5)其他輔助功能。

系統(tǒng)攝像機具有環(huán)境感應(yīng)功能。一旦攝像機移動或堵塞，就會發(fā)出報警信號，防止fan罪分子利用攝像機無法監(jiān)控的手段影響配電網(wǎng)的正常運行。系統(tǒng)還可以進行網(wǎng)絡(luò)通信信號狀態(tài)測試、用戶文件管理等。

3、安科瑞配電室環(huán)境監(jiān)控系統(tǒng)系統(tǒng)

3.1概述

配電室綜合監(jiān)控系統(tǒng)包括智能監(jiān)控系統(tǒng)屏幕、通信管理機、UPS電源、視頻監(jiān)控子系統(tǒng)(云臺球機、槍機)、環(huán)境監(jiān)測子系統(tǒng)(溫度、濕度、水浸、煙感)、控制子系統(tǒng)（照明、空調(diào)、除濕機、風機、水泵）、門禁監(jiān)控子系統(tǒng)(讀卡器、開門按鈕、磁鎖)、安全監(jiān)控子系統(tǒng)(雙檢測器)。

3.2應(yīng)用場所

適用于軌道交通、工業(yè)、建筑、學校、商業(yè)綜合體等35kV及以下用戶端供配電自動化系統(tǒng)的工程設(shè)計、施工和運行維護。

3.3系統(tǒng)結(jié)構(gòu)

3.4系統(tǒng)功能

3.4.1實時監(jiān)測

能夠顯示配電室設(shè)備的運行狀態(tài)，實時監(jiān)測配電室環(huán)境參數(shù)信息，實時顯示有關(guān)故障、告警等信息。

3.4.2數(shù)據(jù)查詢

在人機界面中，可以直接查看配電室中各個設(shè)備的運行數(shù)據(jù)。

3.4.3曲線查詢

可以直接查看各電參量曲線。

3.4.4運行報表

查詢配電室內(nèi)設(shè)備的運行數(shù)據(jù)報表。

3.4.5實時告警

具有實時告警功能，系統(tǒng)能夠?qū)ε潆娛覝囟?、濕度、有害氣體、設(shè)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

能夠?qū)Ξa(chǎn)生的所有事件記錄進行存儲和管理，方便用戶對系統(tǒng)事件和進行歷史追溯、查詢統(tǒng)計、事故分析。

3.4.7用戶權(quán)限管理

設(shè)置了用戶權(quán)限管理功能，可以定義不同級別用戶的登錄名、密碼及操作權(quán)限。

3.4.8網(wǎng)絡(luò)拓撲圖

支持實時監(jiān)視并診斷各設(shè)備的通訊狀態(tài)，能夠完整的顯示整個系統(tǒng)網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)。

3.4.9遙控功能

可以對整個配電系統(tǒng)范圍內(nèi)的設(shè)備進行遠程遙控操作。

3.4.10系統(tǒng)硬件配置

4、結(jié)語

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

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