關于智能電力監控系統在配電系統中的應用探討

摘要：計算機技術水平的發展以及網絡通訊技術在當前越發成熟，配電系統用電技術在發展過程中不斷的呈現出網絡化與智能化的特點。當前很大一部分工業企業在電力監管方面的技術較為落后，在一些必要的智能監控裝置配置上也存在不足，由此便造成了配電系統中負荷分配出現一些不合理的現象，在對用電計量進行統計的過程中準確性不足，這些問題的出現在很大程度上影響了用電過程中的安全性并導致了電能浪費。

關鍵詞：智能電力監控系統；工業企業；應用

1.工業企業配電系統的狀況

在當前我國的大型工業企業配電系統用電的規模相對較大，而且用電的地點較為分散，用電的負載情況也復雜.鍋爐注汽企業屬于工業企業的用電大戶之一，其配電系統具有較高的復雜性，而且單臺設備裝機的容量也相對較大，在這種情況下就需要供電具有較高的可靠性，而這也是大型工業企業配電系統之中的一個典型的代表。本文就這種主要是對智能電力監控系統的應用加以研究。

1.1主要特點

在鍋爐注汽企業之中的配電系統主要包括以下幾個特點：

1）用電負載的情況相對比較復雜,用電設備的種類具有多樣性特點，設備主要包括一些有電加熱的設備、負責提供壓縮空氣的設備、給水的設備、用來測試性能的設備以及一些通用的設備等；

2）單臺設備的裝機容量相對較大，整個連續用電的周期相對較長，而考慮到企業在鍋爐運行方面的成本相對較高，基于這種情況就需要供電具有較高的可靠性；

3）在對設備電源進行控制的過程中一般都是采用變頻電源，由此便在很大程度上影響了電能的質量，嚴重的情況下可能影響到設備的正常運轉。保障電力運行過程中的安全性以及使配電系統運行過程中的經濟性得以實現，對于企業運行過程中的經濟性和安全性以及可靠性有著重要的意義。

1.2存在的問題

在當前大多數鍋爐企業的配電系統中二次設備配置大 都比較落后，而且缺少足夠的運行維護人員，整個管理模式較為簡單和粗放，并且其中還存有一定的隨意性問題，基于這種情況就使管理過程中出現了一定程度的問題。

1）對能源進行計量所使用的手段相對原始，而且電力負荷的實際情況不夠清晰,在對能源進行計量的過程中主要采用的是人工抄表的方法，由此便影響到了系統負荷情況難以實時和準確的反映出來，更難做到應用電力負荷調控的方法 來使電力系統運行過程中的經濟性與安全性。針對一些大型 的用電設備搬遷與增容的項目由于系統運行過程中缺乏足夠的數據支撐，并且企業很難結合實際情況制定出較為合理的配點方案，甚至也會造成變壓器和局部回路發生過載的情況。另外，由于在對各個用電單元的用電量進行統計的過程中準確性不足，在很大程度上影響到了電量化考核等相關的節電管理工作的開展。

2）電能質量所具有的不可控性與不可測性問題。由于在大型工業企業符合具有一定的特殊性特點，而且在其正常運轉的過程中電能質量方面的問題開始逐漸凸顯出來，現有的配電系統并不能對電能的質量進行實時和有效的監測，并且 在很大程度上影響到了電能質量造成的安全隱患被發現出來的及時性，進而便會在很大程度上影響到電能質量相應工作的改善與開展。

3）難以實現對故障的及時預警以及對相關事故進行排查。在當前企業之中大都只能采用一些人工的管理手段，這種方法很難實現對電力系統運行過程中的實時監控,不能實現對電氣安全隱患的排查，也很難實現對于故障的預警。一旦有電氣事故發生的話由于事故情況記錄數據的不足有可能造成事故原因排査過程中出現困難。

為了研究如何解決企業配電系統管理過程中所岀現的 這些問題，而通過對信息化管理手段進行引入，而這 也成為了企業配電管理工作發展的一個方向。

2.智能電力監控系統功能與結構的介紹

2.1系統拓撲結構

我們可以結合智能電力監控系統的結構差異將其具體的分為3個層面：網絡通訊層、現場測控層以及監控管理層。

現場測控層的主要功能是通過對現場測控單元進行利用來實現對變配電站之中所有回路產生的數據進行實時的采集與分析?，F場測控單元之中主要包含了微機綜合保護、變壓器溫控箱和直流監測單元以及智能網絡儀表等?，F場測控層能夠對電力參數進行實時的測量，其中主要包括三相電壓、功率、電流、電度、功率因素以及諧波含量等。其也具有對饋線回路斷路器狀態的實時監測團，主要是通過微機綜保來對相關的故障信息進行獲取，并且能夠通過對變壓器溫控儀進行利用來對變壓器的狀態信息進行獲取。

網絡通訊層屬于現場測控層設備以及監控管理層設備實現對通訊線路以及通訊設備數據交換的一個總稱,其屬于連接監控管理層與現場測控層的一個紐帶和橋梁。網絡通訊層主要包括了光電轉換器、路由使用的通訊電纜和光線以及光交換機等相關設備。

監控管理層的作用是對整個系統進行調度。其主要設備包括顯示器、監控主機、打印機、電力監控軟件以及UPS電源等設備。監控管理層的核心部分是負責對電力進行監控的軟 件，通過軟件的各種管理功能以及人機界面，能夠對電力系統進行實時的監控。

2.2系統功能介紹

智能電力監控系統的應用可以對變配電站的運行情況 進行動態實時的反映，對于各種模擬量的數值以及開關的狀態量進行監測和記錄，并且對變配電站運行過程中的歷史數據進行自動的記錄，方便運維人員對信息進行查詢和分析，并且可以使他們處理報表的工作變得便捷。

1）數據采集和處理的功能。電力供配電系統之中數據的采集和處理是安全監控得以實現的基礎，通過對智能電力監控系統進行控制能夠實現對現場設備開關量和模擬量的實 時采集，所采集到的數據可以經過處理之后生成一些較為直觀的數據，或者直接的在監控主機的屏幕之上顯示出來。并且系統可以實現對一些重要信息的存儲。

2）實時數據與實時曲線。實時數據所包含的主要是實時遙信與遙測值，對于所選單元遙信量的狀態進行實時遙信的反映，并且可以對所有遙測量的當前值進行實時遙控反映。

3）歷史數據庫。對于各種事件的記錄以及遙測和遙信的數據能夠記錄和保存，并且參照歷史數據庫能夠對各種數據進行有效的分析?？梢詫Σ煌瑫r段的設備提供電力運行曲線，其主要是用在對設備運行狀況的分析。

4）報警功能。對于一些開關的變位信息智能電力監控系統可以自動生成警報，釆用的告警形式是音響以及圖形彈出窗口。系統所有發生的報警都會在歷史數據庫中被記錄出來，由此可以使相關的人員有據可査，并且為他們分析和處理故障提供有效的數據支撐。

5）操作權限的設定。結合配電室之中工作人員職責與工作范圍的差異性給予他們相應的權限，避免一些不同級別的人員發生越權操作的問題。并且，系統可以對一些事故處理者的權限密碼進行記錄，通過這樣能使査詢工作變得更加方便。

3.安科瑞電力監控系統產品介紹與選型

3.1概述

Acrel-2000Z電力監控系統是安科瑞電氣股份有限公司根據電力系統自動化及無人值守的要求，針對35kV及以下電壓等級研發出的一套分層分布式變電站監控管理系統。該系

統是應用電力自動化技術、計算機技術和信息傳輸技術，集保護、監測、控制、通信等多功能于一體的開放式、網絡化、單元化、組態化的系統，適用于35kV及以下電壓等級的城網、農網變電站和用戶 變電站，可實現對變電站方位的控制和管理，滿足變電站無人或少人值守的需求，為變電站安全、穩定、經濟運行提供了堅實的保障

3.2應用場所

(1) 辦公建筑（商務辦公、國家機關辦公建筑等）

(2) 商業建筑（商場、金融機構建筑等）

(3) 旅游建筑（賓館飯店、娛樂場所等）

(4) 科教文衛建筑（文化、教育、科研、醫療衛生、體育建筑、會展中心等）

(5) 通信建筑（郵電、通信、廣播、電視、數據中心等）

(6) 交通運輸建筑（機場、車站、碼頭建筑等）

(7) 廠礦企業建筑（石油、化工、水泥、煤炭、鋼鐵等）

(8) 新能源建筑（光伏發電、風能發電等）

3.3系統結構

Acrel-2000Z電力監控系統釆用分層分布式設計，可分為三層：站控管理層、網絡通信層和現場設備層，組網方式可為標 準網絡結構、光纖星型網絡結構、光纖環網網絡結構，根據用戶用電規模、用電設備分布和占地面積等多方面的信息綜合考慮組網方式。

3.4設備選型

  4.結束語

本文主要是對鍋爐注汽行業電力管理過程中存在的相 關問題進行分析,并且對智能電力監控系統的功能以及拓撲結構加以介紹，并且對智能電力監控系統引入之后供電可靠 性提高的效果，符合分配的優化情況以及維護人員工作效率的提高程度進行一定的描述，希望由此可以使配電系統管理過程中的問題得到一定的解決以及對用電管理的水平加以提高。

參考文獻

• 田忠民,付春旺.智能電力監控系統在配電系統中的應用
• 苑晉沛，聶宇，羅起.試論人工智能在電力監控中的應用[J]. 科技創新與應用，2018(3):141 -142.
• 安科瑞電力監控與保護類產品選型手冊,2020.01.
• 安科瑞企業微電網設計與應用手冊，2019.11.