浅谈配电室智能监控系统的设计与实践

2021-07-15 09:11 发布人：admin

摘要: 配电室智能监控系统设计，引起供电部门重视，借助先进科学技术，加大配电室智能监控系统设计创新力度，改变人工值守、单一化电力监控方式，注重完整化的配电室综合监控系统创设，从而满足现代化社会发展要求。
关键词: 配电室; 智能监控; 系统设计; 实践
0 引言
针对配电室智能监控系统设计及实践应用分析，本文主要选择中航技 5 号厂房配电室电力监控系统为研究对象。而在创新研发过程中，主要借助互联网、物联网、云平台、大数据、智能电网等技术，共建综合化配电室监控平台，使 5 号配电室电力信息等数据，借助通信监控主机直接传输到中心监控室，再由中心监控室对系统内部各功能分配任务，从而实现了配电室 “无人值守”目的。
1 配电室智能监控系统总体化设计
1．1 系统组成
在配电室智能监控系统总体化设计过程中，主要是以移动通讯网络为载体，目的就是便于对变电站等实时监测与控制。其中，GPRS通讯模块成为主体操作系统，可以结合配电室内部结构及各领域应用需求
综合分析，使系统终端上的信息数据及时上传到主站，再由主站把系统内的信息数据及时发送到各模块功能中，整个操作流程较明确，还确保信息数据传输质量与效率。同时，在总体化设计环节中，还能便于工作人员对系统内表面整体结构、所包含的模块等全部掌握，只需要考虑到各领域应用需求，就可完成配电室智能监控系统总体化设计，同时系统应用效率有显著提升。
1．2 软件设计
从配电室智能监控系统整体情况分析，该系统内部结构较为复杂，所包括的模块也比较多，各模块既单独存在，又相互影响，在系统实际运行环节中，还需对系统整体性分析。目前，最常用的检测方式包括循检、接收终端上报等，实时掌控系统运行情况，并在系统发生故障的第一时间发出故障报警信号，便于工作人员及时处理，从而确保配电网系统运行安全性。
1．3 硬件设计
在配电室智能监控系统内的硬件设计，还需考虑到硬件系统内部组成部分，因其组成部分较多，我们主要分析核心处理器、直流模拟量采集、交流模拟量采集三方面。
核心处理器，主要是此类内核处理器，其自身的功能较多，还选择专用计量芯片，既符合配电室智能监控系统要求，又能对相关信息数据集中处理。
直流模拟量采集，主要就是在配电室智能监控系统运行过程中，时刻掌握配电室智能监控系统运行情况，并且还为配电室智能监控系统提供各项有利条件。其中就包括配电室智能监控系统中的变压器工作情况，增强系统稳定性及信息数据传输安全性。
交流模拟量采集系统，最大的特点就是其自身优势，能够实施监测系统电压、电流、电量、有功功率、无功功率、频率等情况。同时，在监测的过程中还会产生相关信息数据，结合各阶段所监测到的信息数据综合分析，便可轻松地掌握配电室智能监控系统运行稳定性，还获取到相关信息数据，突出交流模拟量采集系统强大功能。
2 配电室智能监控系统拓扑
考虑到配电室智能监控系统内部结构复杂性，我们主要从终端数据采集层、数据传输层两方面分析。
终端数据采集层: 主要就是在高压柜上安装2台多功能电能表，完成1#变902，2#变903电流值采集工作，相关工作人员只需要根据系统所采集到的信息数据合理分析，就可以掌握其电流值大小。并且所采集到的信息为开关闭合提供重要依据。在低压柜中安装 15 台多功能电能表，主要就是负责把采集到的电流值传输到监控平台中，由监控平台对后续工作控制与管理。
数据传输层: 针对数据传输层分析，我们主要给出了两种探究方案。其中，第一种探究方案，是以无线4G网络传输为主。在通信管理机上借助4G 网络，把相关信息数据传输到云服务器，再由云服务器把所接收到的信息数据传输到监控中心中。此外，客户也可以借助手机 APP 软件，对配电室运行情况及时查询与掌握。
第二种探究方案，是以有线传输为主。在通信管理机上借助网连线接，使系统与客户监控中心相连接，并且还可以把所接收到的信息数据存储到监控中心或客户电脑端，依然可以随时掌控配电室运行情况。
那么在实际应用过程中，如何合理选择两种方案，还需相关工作人员对两种方案探究与分析，掌握两种方案的优势与劣势，具体如下。
第一种方案的优势: 主要是其可以免布网线，所接收与传输的信息数据，可以直接存储到云服务器中，便于客户对配电室运行情况全面掌握;而劣势: 考虑到手机物联卡、云服务器空间内、监控室三者连接问题，还需设置一根宽带。而客户还需每年定期支付手机流量费用及宽带费用，整体费用成本较高。
第二种方案的优势: 完成网线布设后，只需对其一次性成本投入，就可满足终身使用需求;而劣势: 在网线布设过程中比较麻烦，无论是外在因素影响还是内在因素影响，都会在实施过程中增加施工量。并且对在配电室运行情况掌控，只能借助监控中心，可掌控方式及掌控面受限。
3 配电室智能监控系统功能及特点
3．1 功能
配电室智能监控系统功能，主要包括遥测遥信功能与综合监控功能。其中，遥测遥信功能，需分别从遥测、遥信两方面分析: 遥测主要功能就是电流值;而遥信主要功能是高压柜开关合分闸。此外，综合监控功能，主要包括值班监控功能、实时数据查询、历史数据查询、报警预警功能、统计报表分析。
值班监控功能: 主要优势就是为值班人员提供便捷工作方式，能够对配电室运行情况 24h 远程掌控。
实时数据查询: 主要负责监测配电室各设备电流、电压、功率等参数。
历史数据查询: 依据配电室运行需求，可对以往运行信息数据查询，结合各阶段运行信息数据对比分析，可调整配电室运行方案。
3．2 特点
采用“分层分布式”系统结构，目的就是为工作人员对系统维护、扩展等提供便捷。
采用“B/S”体系结构，拓展配电室运行监测渠道，如: 浏览器、手机 APP 等。
采用“层次化、模块化” 设计，增强系统内各模块协作性与影响性。
4 配电室智能监控系统监控平台功能
4．1 监测系统用电情况
通过监测平台对系统用电情况监测，主要包括:电度、电流、电压、功率等。
4．2 系统故障警报
在配电室系统内部运行过程中，监测中心可以根据系统运行情况，当系统出现故障时，会第一时间发出故障警报，为维护工作人员提供信号，并及时处理。
5 配电室智能监控系统实践价值
5．1 管理效率显著提升
配电室智能监控系统实践价值，是以其创新设计为基础前提，能够在实施过程中注重系统监控及管理，免去现场巡查工作环节，可借助监控中心、电脑及相关软件等，就可实施掌握配电室整体情况，在管理效率方面有显著提升。
5．2 管理成本显著降低
因对系统内部结构创新，减少不必要的工作环节，使组织队伍更完善，有效降低人力成本，使配电室智能监控系统在实践应用过程中，整体成本费用显著降低。
5．3 管理方式便捷
因配电室管控方式创新，对其检测渠道拓展，满足远程检测与管理需求，实现移动监控创新目标，从而降低配电室智能监控系统实践中的安全风险。
6 安科瑞配电室环境监控系统的介绍与选型
6.1简介
安科瑞电气股份有限公司根据配电室实际情况，结合多年的变电站和配电室的运行管理经验，自主研发了安科瑞配电室综合监控系统，实现了智能开关柜运行监控、高压开关柜带电显示、电流电压等负载运行监控、母线测温监测、电缆测温监测、环境监测、有害气体监测、安防监控、采暖通风、门禁、灯光、风机、除湿机、空调控制等功能。实现动力环境各数据的检测与设备控制，实现动力环境优化，避免运行环境的失控导致配电设备运行故障，保证维护人员，延长设备使用寿命，减少配电室粗放式管理导致成本过高，同时实现配电动力环境的分布式远程管理。
6.2系统功能
6.2.1 通信管理
安科瑞智能配电室综合监控系统可以完成对整个配电室范围内的通信设备进行管理、添加、删除、控制和数据的实时监测。
6.2.2实时监测
安科瑞智能配电室综合监控系统人机界面友好，能够显示配电室设备的运行状态，实时监测配电室环境参数信息，如视频、温度、湿度、漏水/水浸、水位、有害气体和电参量等。实时显示有关故障、告警等信息。
6.2.3 数据查询
在人机界面中，可以直接查看配电室个设备的运行数据。
6.2.4曲线查询
在曲线查询界面，可以直接查看遥测参量曲线，包括温度、湿度、水位、有害气体、电压、电流等曲线。
6.2.5运行报表
查询配电室内设备的运行数据报表，包括日报表、月报表、年报表和查询报表等。
6.2.6实时告警
安科瑞智能配电室综合监控系统具有实时告警功能，系统能够对配电室温度、湿度、有害气体、设备故障或通信故障等事件发出告警。告警如右图所示：
6.2.7 历史事件查询
安科瑞智能配电室综合监控系统能够对产生的所有事件记录进行存储和管理，方便用户对系统事件和进行历史追溯、查询统计、事故分析。
6.2.8 用户权限管理
为保障系统稳定运行，设置了用户权限管理功能。通过用户权限管理能够防止未经授权的操作（如遥控的操作，数据库修改等）。可以定义不同级别用户的登录名、密码及操作权限，为系统运行、维护、管理提供可靠的保障。
6.2.9网络拓扑图
安科瑞智能配电室综合监控系统支持实时监视接入系统的各设备的通信状态，能够完整的显示整个系统网络结构。可在线诊断设备通信状态，发生网络异常时能自动在界面上显示故障设备或元件及其故障部位。
6.2.10遥控操作
安科瑞智能配电室综合监控系统可以对整个配电系统范围内的设备进行远程遥控操作。
6.3Acrel-2000E/B配电室环境监控系统推荐配置选型

7 结语
经过上述文章中对配电室智能监控系统设计及实践应用情况分析，使我们了解到，对配电室智能监控系统创新，是一项必要工作，也成为供电部门创新发展趋势。借助先进技术、完善基础设施、增强系统功能等，实施监控与管理配电室运行情况，从而提升管理效率、降低成本费用与安全风险。

参考文献：
[1]贺大为，张正华，于卫．配电网低压智能监控系统设计与分析［J］．科技创新导报
[2]蒋振铨．配电室智能监控系统的设计与实践探索
[3]安科瑞Acrel-2000EB配电室综合监控系统2020.04版

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