電力監控系統在浙江商學院的應用

徐霜

    摘要：基于目前科學技術飛速發展，人們對電力資源的依賴越來越廣泛，而現階段國內電力系統的運營成本還相對較高，因此完善電力系統各方面的工作已經勢在必行。電力監控系統在整個電力系統中具有重要的作用，它能夠有力的促進電網管理工作效率，降低電力系統的運營成本，本文通過浙江商業職業技術學院德勝校區電力監控系統的應用介紹電力監控系統在高等學校中的應用。

    0 引言

    配電自動化，是一項集計算機技術、數據傳輸技術、控制技術、現代化設備及管理于一體的綜合信息管理系統。其目的是提高供電可靠性，改善電能質量，向用戶提供優質服務，降低運行費用，減輕運行人員的勞動強度。

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

    1 項目概述及建設目標

    浙江商業職業技術學院有德勝校區和濱江高教園區校區，兩個校區合計占地面積592畝，建筑面積10.73萬平方米。德勝校區，占地面積40畝，建筑面積2.7萬平方米。 本項目在德勝校區，該學校已經與2013年在濱江校區建設好一套電力監控系統，本次德勝校區電力監控系統的建設完善了整個學校的配電系統自動化的管理。

    德勝校區共有1個變電所，主要為0.4kV，共計29個回路；

    本電力監控系統中，監控要求主要有以下幾個方面：

    1.1遠程觀測：要求系統能夠準確的對電流、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、頻率、開關狀態、剩余電流等信息進行檢測；

    1.2遠程通信：要求系統能夠及時的傳遞設備運作狀態以及故障信息；

    1.3報警：要求系統能夠通過設定，對各種信息進行報警；

    1.4顯示：要求系統能夠就地顯示出各部分運作信息；

    1.5上傳：德勝校區監控數據通過以太網傳輸至濱江校區總系統。

    2 電力監控系統的設計

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

    2.1 系統結構

    依據學校配電室分布情況，電力監控系統建設采用分層分布式結構，系統包括：站控管理層、網絡通訊層、現場設備層。系統網絡結構下圖示：

    站控管理層管理人員與計算機進行人機交互的直接窗口，對采集的現場各類數據信息計算、分析與處理，并以圖形、數顯、聲音等方式反映現場的運行狀況，是系統的最上層部分。主要由系統軟件和必要的硬件設備，如工業級計算機、打印機、UPS電源等組成。

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

    現場設備層主要是連接于網絡中用于電參量采集測量的各類型的儀表等，也是構建該配電系統必要的基本組成元素。根據本項目的實際特點，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，實現每個回路三相電流、三相電壓、頻率、功率、電能等電參量監測；并對每個回路斷路器分合閘狀態進行監測。

    2.2 網絡設計

    電力監控系統中的網絡系統能夠及時的對數據進行傳輸，并迅速傳遞操作指令，是實現電力監控系統各項功能的基礎。對于浙江商業職業技術學院電力監控系統來說，系統中監控設備較少，且分布于1個配電時內，因此可以在配電室內配置一個通訊采集箱，通過網絡交換機將所有數據上傳至后臺監控主機。

    2.3監控系統軟件功能設計

    系統依據客戶實際需求進行設計，并實現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；系統運行異常監測；故障報警及操作記錄；報表查詢與打�。幌到y負荷實時、歷史曲線，用戶權限管理等主要功能。

    2.3.1數據的采集與處理

    數據采集主要包括模擬量以及開關量的采集。模擬量的采集主要是對線路電壓、電流、功率、功率因數、頻率等信息進行采集，開關量的采集則主要是對斷路器、隔離開關、接地刀閘等設備的工作狀態，以及斷電保護、運行故障等報警信息進行采集，實現遠程數據的本地實時顯示。數據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，達到配電監控的自動化化和智能化要求，同時把采集到的數據存入數據庫供用戶查詢。