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　　安科瑞 張奇峰

　　江蘇安科瑞電器制造有限公司 214405

　　摘要：基于目前科學技術(shù)飛速發(fā)展,，人們對電力資源的依賴越來越廣泛，而現(xiàn)階段國內(nèi)電力系統(tǒng)的運營成本還相對較高,，因此完善電力系統(tǒng)各方面的工作已經(jīng)勢在必行,。電力監(jiān)控系統(tǒng)在整個電力系統(tǒng)中具有重要的作用，它能夠有力的促進電網(wǎng)管理工作效率,，降低電力系統(tǒng)的運營成本,，本文通過浙江商業(yè)職業(yè)技術(shù)學院德勝校區(qū)電力監(jiān)控系統(tǒng)的應用介紹電力監(jiān)控系統(tǒng)在高等學校中的應用。

　　關(guān)鍵字：電力系統(tǒng);數(shù)據(jù)采集;高校;監(jiān)控系統(tǒng)

　　0 引言

　　配電自動化,，是一項集計算機技術(shù),、數(shù)據(jù)傳輸技術(shù)、控制技術(shù),、現(xiàn)代化設備及管理于一體的綜合信息管理系統(tǒng),。其目的是提高供電可靠性，改善電能質(zhì)量,，向用戶提供服務,，降低運行費用，減輕運行人員的勞動強度,。

　　隨著電力網(wǎng)絡的不斷發(fā)展,，用電負荷的持續(xù)增長，各種新型負載不斷涌現(xiàn),，用戶更加關(guān)注電能質(zhì)量問題,，同時也對電能質(zhì)量提出了更加嚴格的要求。用戶需要更加有效的電力監(jiān)控管理解決方案來應對上述變化帶來的挑戰(zhàn),，以實現(xiàn)配電系統(tǒng)持續(xù)可靠,、高效低耗的運行。本文通過對浙江商業(yè)職業(yè)技術(shù)學院電力監(jiān)控的建設,，介紹電力監(jiān)控系統(tǒng)在學校中的應用,。

　　1 項目概述及建設目標

　　浙江商業(yè)職業(yè)技術(shù)學院有德勝校區(qū)和濱江高教園區(qū)校區(qū),，兩個校區(qū)合計占地面積592畝，建筑面積10.73萬平方米,。德勝校區(qū),，占地面積40畝，建筑面積2.7萬平方米,。 本項目在德勝校區(qū),，該學校已經(jīng)與2013年在濱江校區(qū)建設好一套電力監(jiān)控系統(tǒng)，本次德勝校區(qū)電力監(jiān)控系統(tǒng)的建設完善了整個學校的配電系統(tǒng)自動化的管理,。

　　德勝校區(qū)共有1個變電所,，主要為0.4kV，共計29個回路;

　　本電力監(jiān)控系統(tǒng)中,，監(jiān)控要求主要有以下幾個方面：

　　1.1遠程觀測：要求系統(tǒng)能夠準確的對電流,、電壓、有功功率,、無功功率,、有功電能、無功電能,、視在功率,、功率因數(shù)、頻率,、開關(guān)狀態(tài),、剩余電流等信息進行檢測;

　　1.2遠程通信：要求系統(tǒng)能夠及時的傳遞設備運作狀態(tài)以及故障信息;

　　1.3報警：要求系統(tǒng)能夠通過設定，對各種信息進行報警;

　　1.4顯示：要求系統(tǒng)能夠就地顯示出各部分運作信息;

　　1.5上傳：德勝校區(qū)監(jiān)控數(shù)據(jù)通過以太網(wǎng)傳輸至濱江校區(qū)總系統(tǒng),。

　　2 電力監(jiān)控系統(tǒng)的設計

　　在監(jiān)控系統(tǒng)的設計中,，要充分考慮客戶的實際需求，以及電力系統(tǒng)的實際結(jié)構(gòu),、電力系統(tǒng)的實際載荷能力等因素,，進而合理的選擇監(jiān)控設備，這既有利于減少系統(tǒng)運作的成本,，同時也有利于系統(tǒng)功能的實現(xiàn),。 本項目的電力監(jiān)控系統(tǒng)，可以實現(xiàn)對樓內(nèi)配電回路的實時監(jiān)控,，有利于電能管理。另一方面,，電力監(jiān)控系統(tǒng)不僅能夠準確的表示出回路的用電狀況,，它還具備網(wǎng)絡通訊等功能，能夠與計算機,、串口服務器等設備進行組合,，及時的顯示樓內(nèi)各個配電回路的運作狀態(tài),，當樓內(nèi)電力系統(tǒng)的負載越標時，電力監(jiān)控系統(tǒng)能夠迅速報警,，發(fā)出語音提示,。另外，電力監(jiān)控系統(tǒng)還能夠生成報表,、曲線圖等統(tǒng)計信息,，便于有關(guān)人員分析樓內(nèi)各部分的用電狀況，使樓內(nèi)的用電活動更加安全,，從而保證樓內(nèi)人員的生命安全,，提高辦公人員的工作效率。Acrel-2000電力監(jiān)控系統(tǒng)在浙江商學院的應用

　　2.1 系統(tǒng)結(jié)構(gòu) 依據(jù)學校配電室分布情況,，電力監(jiān)控系統(tǒng)建設采用分層分布式結(jié)構(gòu),，系統(tǒng)包括：站控管理層、網(wǎng)絡通訊層,、現(xiàn)場設備層,。系統(tǒng)網(wǎng)絡結(jié)構(gòu)下圖示：　　

　　站控管理層管理人員與計算機進行人機交互的直接窗口，對采集的現(xiàn)場各類數(shù)據(jù)信息計算,、分析與處理,，并以圖形、數(shù)顯,、聲音等方式反映現(xiàn)場的運行狀況,，是系統(tǒng)的zui上層部分。主要由系統(tǒng)軟件和必要的硬件設備,，如工業(yè)級計算機,、打印機、UPS電源等組成,。

　　通訊層使用的設備為Nport5232,。該層是數(shù)據(jù)信息交換的橋梁，負責對現(xiàn)場設備回送的數(shù)據(jù)信息進行采集,、分類和傳送等工作的同時,，轉(zhuǎn)達上位機對現(xiàn)場設備的各種控制命令。

　　現(xiàn)場設備層主要是連接于網(wǎng)絡中用于電參量采集測量的各類型的儀表等,，也是構(gòu)建該配電系統(tǒng)必要的基本組成元素,。根據(jù)本項目的實際特點，在本項目方案設計時為低壓配電回路每個回路安裝PZ80-E4/KC智能儀表,，實現(xiàn)每個回路三相電流,、三相電壓、頻率,、功率,、電能等電參量監(jiān)測;并對每個回路斷路器分合閘狀態(tài)進行監(jiān)測,。

　　2.2 網(wǎng)絡設計 電力監(jiān)控系統(tǒng)中的網(wǎng)絡系統(tǒng)能夠及時的對數(shù)據(jù)進行傳輸，并迅速傳遞操作指令,，是實現(xiàn)電力監(jiān)控系統(tǒng)各項功能的基礎,。對于浙江商業(yè)職業(yè)技術(shù)學院電力監(jiān)控系統(tǒng)來說，系統(tǒng)中監(jiān)控設備較少,，且分布于1個配電時內(nèi),，因此可以在配電室內(nèi)配置一個通訊采集箱，通過網(wǎng)絡交換機將所有數(shù)據(jù)上傳至后臺監(jiān)控主機,。Acrel-2000電力監(jiān)控系統(tǒng)在浙江商學院的應用

　　2.3監(jiān)控系統(tǒng)軟件功能設計

　　系統(tǒng)依據(jù)客戶實際需求進行設計,，并實現(xiàn)了一次主接線圖界面顯示;電參量遙測及電參量越限報警;事件記錄;系統(tǒng)運行異常監(jiān)測;故障報警及操作記錄;報表查詢與打印;系統(tǒng)負荷實時、歷史曲線,，用戶權(quán)限管理等主要功能,。

　　2.3.1數(shù)據(jù)的采集與處理　　

　　數(shù)據(jù)采集主要包括模擬量以及開關(guān)量的采集。模擬量的采集主要是對線路電壓,、電流,、功率、功率因數(shù),、頻率等信息進行采集,，開關(guān)量的采集則主要是對斷路器、隔離開關(guān),、接地刀閘等設備的工作狀態(tài),，以及斷電保護、運行故障等報警信息進行采集,，實現(xiàn)遠程數(shù)據(jù)的本地實時顯示,。數(shù)據(jù)處理主要是把按要求采集到的電參量實時準確的顯示給用戶，達到配電監(jiān)控的自動化化和智能化要求,，同時把采集到的數(shù)據(jù)存入數(shù)據(jù)庫供用戶查詢,。

　　2.3.2數(shù)據(jù)記錄

　　電力監(jiān)控系統(tǒng)的數(shù)據(jù)記錄功能主要就是對斷路器分合狀態(tài)以及保護動作的前后順序進行記錄，它要求系統(tǒng)中必須有足夠的內(nèi)存空間,，進而長時間的,、大量的對數(shù)據(jù)信息進行記錄和存儲。其次,，電力監(jiān)控系統(tǒng)的數(shù)據(jù)記錄功能也包括對故障信息的記錄,，即對故障發(fā)生時的實時電流、實時電壓等數(shù)據(jù)進行記錄存儲,。由此可見,，數(shù)據(jù)記錄功能可以通過對保護裝置工作狀態(tài)的記錄，以及對故障信息的記錄,，準確的反映出系統(tǒng)中存在的問題,，從而便于工作人員解決。　　

　　2.3.3遠程操作

　　電力監(jiān)控系統(tǒng)的遠程操作包括遠程監(jiān)視,、遠程通信,、遠程調(diào)控等環(huán)節(jié)，實現(xiàn)了電力系統(tǒng)的遠程控制,，使工作人員可以遠程對電流,、電壓等信息進行觀測，對系統(tǒng)故障進行分析,，對保護裝置的狀態(tài)進行評估,，更便于工作人員在遠程對隔離開關(guān)等設備進行操作，大大減少了工作人員的工作量,，不過,，在供配電設計中不僅要有電力監(jiān)控系統(tǒng)，還要設計人工操作系統(tǒng),，當電力監(jiān)控系統(tǒng)出現(xiàn)故障時,，可以人工進行處理。Acrel-2000電力監(jiān)控系統(tǒng)在浙江商學院的應用

　　2.3.4電能管理

　　為了實現(xiàn)對各回路用電量的監(jiān)管,，系統(tǒng)設計了電能管理報表,，系統(tǒng)通過對有功電度的采集，按照回路名稱的不同,，自動生成日報表,、月報表和年報表并有報表打印功能，并可對某一回路的某一時間段內(nèi)的用電量進行查詢,，可以幫助建立有效的用能管理考核制度,。通過系統(tǒng)的建設和制度的建立，使各入駐企業(yè)管理辦公人員節(jié)能意識大大提高,，有效的節(jié)約了學校管理辦公能源消耗,。　　

　　3、供配電設計中應用電力監(jiān)控系統(tǒng)的意義

　　綜上所述,，電力監(jiān)控系統(tǒng)幫助用電單位提高效率,、減少損失、降低運營成本,，電力監(jiān)

　　控系統(tǒng)能夠有效確保電網(wǎng)管理效率,、縮小電力運營成本，也成為供配電設計中*的重要組成部分,。電力監(jiān)控系統(tǒng)的通信,、故障報警、數(shù)據(jù)存儲記錄等功能使得工作人員在實際工作中更加方便,，可以通過人機操作界面, 直接了解到電力系統(tǒng)的運行狀態(tài),并能迅速傳遞出操作指令,，由于監(jiān)控設備對數(shù)據(jù)的傳遞都是通過網(wǎng)絡傳輸來實現(xiàn),，因此，不同的電力監(jiān)控系統(tǒng)可以設計不同的組網(wǎng)方式,確保數(shù)據(jù)信息能夠迅速,、精準的進行傳輸,。另一方面，在供配電設計中運用電力監(jiān)控系統(tǒng),，應該根據(jù)實際情況選擇監(jiān)控設備,。一般的電力監(jiān)控系統(tǒng)通常都采用具有遠程通信、遠程觀測以及遠程控制等功能的設備,，而一些電力監(jiān)控系統(tǒng)則需要選擇功能更加齊全的智能設備,。 在商務樓、寫字樓,，學校等場所設置電力監(jiān)控系統(tǒng),，可以實現(xiàn)對樓內(nèi)高低壓配電回路的實時監(jiān)控，有利于電能管理,。另一方面,，電力監(jiān)控系統(tǒng)不僅能夠準確的表示出回路的用電狀況，它還具備網(wǎng)絡通訊等功能,，能夠與計算機,、串口服務器等設備進行組合，及時的顯示樓內(nèi)各個配電回路的運作狀態(tài),，當樓內(nèi)電力系統(tǒng)的負載越標時,，電力監(jiān)控系統(tǒng)能夠迅速報警，發(fā)出語音提示,。另外,，電力監(jiān)控系統(tǒng)還能夠生成報表、曲線圖等統(tǒng)計信息,，便于有關(guān)人員分析樓內(nèi)各部分的用電狀況,，使樓內(nèi)的用電活動更加安全，從而保證樓內(nèi)人員的生命安全,，提高辦公人員的工作效率,。參考文獻

　　[1]《電力電測數(shù)字儀表原理與應用指南》， 任致程,、周中,，中國電力出版社