电力监控系统大全11篇

电力监控系统篇（1）

中图分类号：TM621.6 文献标识码：A 文章编号：1009-914X（2014）37-0390-01

引言：随着计算机技术和网络技术的飞速发展，人们越来越关注供电系统的稳定性和安全性。利用电力系统进行信息的采集，使用电力监控综合管理整个电力系统都成为了可能。电力智能监控系统是建筑设备监控系统的子系统，通过对系统运行中的各种电力参数进行监控，可优化电力系统的运行管理，极大地提高电力系统运行的安全性、可靠性、稳定性和经济性。为了进一步完善电力监控系统，我国不断加大经济投入，培养优秀人才，引进新技术，对电力的良好运行奠定了基础。而对电力监控系统的进一步研究，也具有重大的意义和价值。

一、电力智能监控系统功能特点

1、极大地提高了现场的工作效率

通过对此电力智能监控系统的设置，工作人员可以在最短的H～f.q内做出正确的判断并进行操作。基于该“透明化”的配电系统，现场人员可以同步了解电能的流量状态，如检查电网运行是否平衡。在全面了解电网状态的情况下，工作人员能及时、准确地处理故障；即使工作人员不在现场，也可以通过系统配置的无线发送模块及时获得故障的信息；根据系统反映的设备实际使用情况，便于工作人员合理地安排相关维护工作。

2、降低能源成本

使用该电力智能监控系统，可以优化能源成本。系统可作为各区域之间检测反常用电量的基准，跟踪意外的用电量，针对可优化管理的负载，制订简单的用电负荷方案。也能够对由于电力公司传输了质量不合格的电能造成的损耗要求赔偿等。

3、使资源最优化

通过该监控系统的数据，能够反映出电力资源的实时使用情况，可以对电网或配电盘、配电柜、变压器等设施的后备用量做出精确的评估，便于业主合理调配电力资源和相关决策，以满足配电系统的不断发展变化。

4、延长设备的使用寿命

系统能够对电气设备的使用情况提供准确的信息，便于对相关设备及时进行维护、保养。系统的谐波监控也会对保证变压器等的使用寿命产生积极的影响。

5、有效缩短断电时间

系统可以显示整个网络状态的总览图，有助于辨别故障区域；通过无线发送模块，工作人员即使不在现场也可以了解具体的故障信息，远程掌握引起现场设备故障的详细信息，准确、及时地处理故障，有效地帮助缩短断电时间，提高生产力。

6、有利于改善电能质量

某些负载可能对于劣质的电能非常敏感，通过系统监测电能的质量可以预防此类事件的发生，并使工作人员可以及时处理相关问题。该系统现已通过相关验收，系统运行稳定，并已体现出系统自身的优势，极大地提高了工作人员的效率。操作人员可以实时监控电力系统的可靠性。

二、电力监控系统的发展应用

1、OPC技术在电力监控系统中的发展应用

OPC技术之所以能够应用于电力监控系统，主要是因为其建立了客户服务器机制，是连接上位人机界面软件与监控设备通讯的纽带。随着国家电网的建设与改造，电力监控系统发挥着越来越重要的作用。OPC标准为工业的发展带来了巨大的利益，目前，它已经成为了国家的工业标准。此外，OPC技术带来的利益还不仅仅如此，它还可以更好地应用于电力整体运行中，为电力监控系统的发展做贡献。

2、配电综合监控装置在电力监控系统中的发展应用

随着我国电力工业的迅猛发展，人们对电力的需求量越来越大，对供电质量的要求也越来越高，在电力供应系统中应用配电综合监控装置就显得尤为重要。运用现代化的配电装置，可以进行实时监测与控制，可以为用电方提供更加便利的技术支持。此外，配电综合监控设备在电力监控系统中还发挥着巨大的作用。第一，可以合理配置电力资源，有效的提供原始数据。第二，提高了电力资源的配置效率，从而保证更好的为客户服务。第三，利用监控装置进行远程通信，加快推动了远程抄表的普及。第四，把管理软件与监控装置系统结合使用，可以强化计量装置的工况监视，防止窃电行为的发生。

3、GPRS技术在电力监控系统中的发展应用

GPRS，即全球定位系统。把GPRS全球移动通信系统应用于电力监控系统，主要是为了提升系统通信工作的准确性与及时性，提高效率，并帮助系统监控部门获得事故发生地的准确位置、地理情形、图像信息等情况。为电力系统的管理人员及时快速的开展工作提供保障，降低电力系统由于故障造成的损失。GPRS在电力监控系统中的应用，主要是通过其数据终端的传输、监控端、集中器、BTS传输系统、GPRS与Internet的传输网络系统共同构成的。

4、故障转移技术在电力监控系统中的发展应用

当主机发生故障的时候，最理想的处理办法就是将服务器进行转移，从而使服务系统能够继续平稳的运行。而电力监控系统中大多设有数据库服务器，在大型电站中充当着重要的角色。因此，应该最大限度的保证其服务运行的连续性和可靠性，进行故障的转移，从而保证电力监控系统的运行。

三、电力智能监控系统的可拓展性

电力智能监控系统在通信方面的开放性，使它与管理系统（BAS）可以非常可靠地通过以下3种方法进行连接：

提供标准的Modbus RTU协议，直接接入BAS的DDC装置，适用于小规模的BAS。

提供符合 IEC标准的OPCSe～er给BAS，适用于中规模BAS。

直接在Ethernet上通过Web或TCP/IP与BAS互连，适用于大规模BAS。通过上述方法，可将电力智能监控系统集成到BAS系统，以实现系统信息共享及联动控制，提高工作人员的效率，降低建筑物的能耗及运行成本，提升建筑物的硬件标准。

电力智能监控系统是一种智能化、网络化、单元化、组态化的系统，以微机继电保护装置、智能配电仪表、智能电力监控装置、计算机及通信网络、电力监控系统软件为基础，把供配电系统的运行设备和运行状况置于毫秒级、周波级的连续精确的监视保护中，提供变、配电系统详尽的数据采集、运行监视、事故预警、事故记录和分析、电能质量监视和控制、自动控制、继电保护等功能。并依托网络技术，使工作人员在现场的任何位置都可以接收相关信息，大大地提高了工作效率。电力智能监控系统以较少的投资，能极大地提高供配电系统的可靠性、安全性、自动化水平。它能够带来减少运行值班人员、故障迅速切除和恢复、优化用电管理等诸多好处，使电力的使用更可靠、更安全、更经济、更洁净。

结语：电力监控系统是一种智能化、单元化、网络化的综合体系，以电力监控系统软件、智能配电仪表和计算机通信网络为基础。依托先进的技术手段，保证工作人员在现场的任何位置都能够接收到信息，提高了工作效率。随着经济科技的飞速发展，电力监控系统以较少的投资取得了极大的效益，在未来的发展中必然会发挥更加显著的作用。

参考文献

电力监控系统篇（2）

中图分类号： F407.6文献标识码： A

引言

随着社会经济的飞速发展和城市化建设进程的不断加快,国民经济发展过程中的电力资源需求量越来越大近。保证供电系统的安全运行已经成为电力管理部门的首要任务。在现代化的供电系统中，变电站管理的网络化、数字化和自动化是电力发展的必然趋势，变电站的无人值守、综合管理和安全管理是电网现代化的必由之路。

目前，我国大部分地区电力部门已经解决了电力维护的问题，实现了对电力系统的远程监控、统一管理、集中调度。为了保证供电系统安全正常的运行，电力企业已经对变电站建立了监控系统，实现了电力系统的“四遥”即遥测、遥信、遥控、遥调。为了进一步提高供电安全，电力系统的“四遥”正在向“五遥”迈进。

1 系统概述

电网综合监控系统实现了动力环境监控技术和数字视频监控技术的完美结合，不仅大大降低

了电力通信机房基础设施的维护成本，而且通过可视化管理，有效地提高了变电站管理的安全性，为整个电网的高效运行提供了充分的保障。

1.1 电力系统中的监控系统

应用于电力系统的监控是以计算机为基础的系统，对现场的运行设备进行监视和控制，利用监控系统，调度员可以掌握电网当前的运行状况以及发展趋势，给电网的调度带来极大方便，同时可以对电力系统的扰动进行在线快速分析，预测事故跳闸的后果。

1.2 变电站系统中的监控系统

变电站的监控系统是电网调度的基础，已成为电力调度不可缺少的工具，在提高电网运行的可靠性、安全性和经济效益，减轻调度员的负担，实现电力调度的自动化与现代化，提高调度效率和水平方面有着不可替代的作用。通过监控系统，用户可以了解和控制现场设备，主要表现在以下方面。

1）监控系统可以提供变电站线路的电压、电流、电度、开关的分闸与合闸等信息的测量。为工作人员对这些信息的分析和处理提供数据窗口，保证变电站的正常运转。

2）工作人员可以通过综合监控系统向现场的测控设备下达控制命令（包括开关的分闸、合闸等），从而实现通过计算机对变电站的运行进行有效控制；同时，监控系统还起到对远程设备进行参数调节、修改以及向上级电力调度系统发送数据、向中心监控系统上传电力系统的数据等作用。

3）在变电站的运行过程中会不可避免的出现线路短路、线路过载以及过电压等非正常情况，除此之外其他的运转情况也会发生变化。这些情况很容易造成对电力系统稳定性以及安全性的影响，因此需要及时响应。监控系统的报警功能，能够保证电力系统的各种非正常情况及时得到响应。

2 系统架构

监控系统具有对远程设备进行参数调节、修改以及向上级电力调度系统发送数据、向中心监控系统上传电力系统数据的作用，所以电力综合监控系统的架构设计分为多级机构，包括调度中心、集控中心（巡检中心）和变电站等各级监控中心，各中心负责查看、管理辖区范围内的系统信息，以满足各级管理部门权限管理的需要。在单独的一套专网中，充分融合个功能模块，有效进行日常监控、应急分析和现场决策，提高电量供应的可靠性以及电网设备运行维护的效率，同时提高系统的自动化运行水平，减少管理成本。系统架构如图 1 所示。

图1 系统架构

在变电站、集控中心和调度中心分别组建监控中心局域网络，并且各级监控中心之间设计成松耦合方式，满足变电站监控信息上报给集控中心和调度中心，接受上级监控中心业务指导，同时，变电站监控中心具有远端存储机制，在上级监控中心设备故障或通信链路中断时，变电站监控中心能够独立运行，避免造成基础监控数据丢失，确保变电站设备安全可靠地运行。

3 应用效果

电力系统中变电站分布散乱，按照原始的管理模式，要对整个行业进行监督，就要安排专人不间断的进行检查巡视，遇到突发事件难以解决，这样既浪费人力物力又难以取得成效，不利于对整个电力系统的运行、维护、监督、管理。传统的变电站监控系统受技术发展的局限，只能进行现场监视，简单的报警信息传输，无法实现远距离传输视频信号，对于前端的具体情况的了解、事件的确认是非常困难的，无形中降低了系统的稳定性和安全性。

电力综合监控系统可以将变电站的远程实时图像信息通过现有的电力通信网传输到巡检中心等相关部门，进行日常监控、应急分析和现场决策，提高电量供应的可靠性以及电网设备运行维护的效率，同时提高系统的自动化运行水平，减少管理成本。通过联动设备，对各类突发事件及治安案件进行预防或录像抓拍取证。

电力综合监控系统不仅可以在监控中心对监控现场的设备和环境进行远程 24 小时全天候监控，及时发现设备隐患，对故障或事故进行有效处理，同时可以将监控现场状况实时传送到电力调度、电力安全保卫部门、操作巡检队等相关职能管理部门，实现各取所需的分专业管理，减少原理电力管理的中间环节，提高供电管理效率和整体自动化水平，减少供电管理成本，有助于电力企业真正实现监控现场的无人值守和安全保卫。

电力监控系统篇（3）

Abstract: with the rapid development of information technology, and the widespread application in industry, intelligent building arises at the historic moment, particularly as the commercial and public buildings to improve the intelligent management and energy saving requirements, make the intelligent building application more widely. Main application by examples, the paper discusses the characteristics and advantage of electric power intelligent monitoring system.

Keywords: intelligent monitoring system; The system structure; Characteristic; application

中图分类号：TD61文献标识码：A文章编号：2095-2104(2013)

一、电力智能监控系统概述

由于智能电力监控系统是信息化、数字化时代应运而生的产物，已经被广泛应用于电网用户侧楼宇、体育场馆、科研设施、交通、医院、电力等诸多领域的高、低压变配电系统中。例如，伴随着信息技术的发展，智能建筑已成为城市现代化、信息化的重要标志。智能建筑的组成通常有三个要素，即建筑物自动化系统、通讯自动化系统和办公自动化系统。自动化系统是对整个系统进行综合控制管理的统一体，它主要以计算机局域网络作为通信基础，来对设备运行管理、数据采集和过程控制。智能电力监控系统便是通讯自动化系统中的一个重要组成部分，利用智能电力监控系统可大大提高整个变配电系统的管理，方便地与其它通讯自动化系统联网，构成完善的楼宇自动化管理系统。

高压开关柜、低压开关柜、应急发电机组、电力变压器和EPS/UPS/ATS等的工作状态都需要智能电力监控系统来进行监控。通过实时记录单相/三相电压、单相/三相电流、功率、功率因数、和电流开关状态等各项参数来进行实时监测，当参数值超出允许的范围时便产生预警、报警，并对相关设备进行控制。这样就以较少的投资，极大地提高了供配电系统的可靠性、安全性和自动化水平。

二、系统结构

智能建筑电力监控系统的拓扑结构如图所示，该系统采用分布式结构，按使用功能或区域进行划分，从而进行模块化设计。整个系统一般分为三层，即主控层、中间层和现场层。

1、系统主控层

智能电力监控系统的的主控层位于中控室或值班室，配置高性能、高可靠性计算机、UPS不间断电源、打印机、报警装置等。电力监控软件主要配置在主控计算机上，通过软件的人机界面结合和各种管理功能，来实现对整个变配电系统的实时监控，加强安全性。

2、系统中间层

智能电力监控系统的中间层位于系统现场层与主控层之间，主要作用是完成现场层设备与主控计算机之间的网络通信联接、数据交换、通信协议转换和提高系统的实时性、兼容性和扩充性。还可以通过太网交换机与其它系统进行连接和从而实现数据信息共享，对于大型的系统还可设置数据服务器和网关服务器来跟其它系统进行连接。

3、系统现场层

智能电力监控系统的现场层主要任务是将现场的各种设备系统的运行参数进行采集和测量，把采集和测量的各种数据迅速的传输给监控系统。现场层的主要设备是：嵌入式电能仪表、导轨式电能仪表和能断路器等。这些装置和仪表依据现场设备的需要进行配置，并装设在现场的配电屏或开关柜上。

三、电力智能监控系统的特点

1、系统的数据采集与处理

系统的数据采集是配电监控的基础，那么数据采集主要经底层多功能网络仪表进行采集完成，从而实现远程数据的本地实时显示。需要完成采集的信号包括：三相电压U、三相电流I、频率Hz、功率因数COSφ及远程设备运行状态等数据。系统的数据处理主要是把按要求采集到的电参量实时准确的显示给用户，达到配电监控的自动化化和智能化要求，同时把采集到的数据存入数据库供用户进行查询。

2、人机交互系统能够实现简单、易用、良好的用户使用界面

人机交互系统采用全中文界面，CAD图形显示，低压配电系统电气一次主接线图，显示配电系统设备状态和相应的实时运行参数，并且画面定时的轮回切换、画面实时动态刷新、模拟量显示、连续记录显示等。

3、极大提高故障报警及事故追忆

在配电系统发生运行故障时，智能系统会及时发出声报警，提示用户及时整修故障回路，同时智能系统还会自动记录事件发生的时间和回路名称，以便用户查询，追忆故障原因。

4、电力智能监控系统的数据库建立与查询

智能监控系统可以定时完成遥测量和遥信量的采集，并且建立数据库，定期生成报表，以供用户查询打印。

5、设置用户权限管理

针对不同级别的用户，改系统会自动设置不同的权限组，防止因人为误操作给生产、生活带来的不必要的损失，实现配电系统运行的安全性及可靠性。用户可以通过用户管理进行用户登录、用户注销、修改密码、添加删除等操作，从而方便用户的使用。

6、运行负荷曲线

所谓的负荷趋势曲线主要功能是负责定时采集进线及重要回路电流和功率负荷参量，并自动生成运行负荷趋势曲线，达到方便用户及时了解设备的运行负荷状况。可以直接点击画面相应按钮或菜单项即可完成相应功能的切换；可以查看实时趋势曲线或历史趋势线；还可以对所选曲线进行平移、缩放、量程变换等操作。

四、电力智能监控系统的应用

通过电力智能监控，可以实现对配电室内的二次设备的功能进行智能化改造，取代了常规的人工电力管理，通过计算机和通讯网络进行电力系统的测量、控制、信号采集、故障分析、负荷控制和运行管理，极大地提高了配电系统的安全性、可靠性和管理水平。电力监控系统具有良好的开放性，可以方便的与智能建筑中其他相关系统和智能装置进行通讯及信息共享，例如：建筑设备的自动化系统、通信网络系统、办公自动化系统、火灾自动报警系统等，都实现了自动化系统间相互之间的通讯和信息共享。下面我们通过一个系统应用实例来具体阐述。

某特大型商业建筑，整体供电容量及供电范围很大，该建筑设置两座10kV高压开关站及9座10/0.4kV变配电站。如果采用传统的管理运行方式，不仅需要投入大量的人力和物力，而且还不能及时发现和处理电网运行过程中发生的故障，从而大大降低了系统运行的可靠性、稳定性和安全性。所以为优化变配电站的运行管理，该建筑设计中采用了电力智能监控系统。

1、电力智能监控的系统设计

（1）该系统共安装58台Ps系列可编程微机保护管理单元，837台QP系列智能配电仪表。然后各个子站就地安装通信控制箱，用串口服务器将RS-485转换成以太网，再采用电转换器转成光纤上传至主站。而主站需要安装一面通信控制屏，采用双机热备的方式监控数据，来保证系统的安全可靠运行。

（2）智能监控子站内的所有装置均由通信管理机进行集中管理。管理机提供RJ-55接口，接人以太网交换机，将数据处理后与监控中心的监控系统进行数据交互。监控子站与监控中心之间通过光纤进行通信，光纤经转换后接人以太网交换机，形成全区光纤以太网络；该建筑设计选用的电力智能监控系统的数据更新周期可控制在10S以内，在小于1S的时间内完成对一级数据的更新处理。

（3）该智能系统实现了对多种不同厂家设备的接人及通信控制人机界面简单、易操作；与设备配合，实现了遥控、遥测、遥调、SOE信息采集、事件记录、报警记录等电力监控功能。实现了监控系统与间隔层继电保护装置和智能仪表之间的无缝结合。

(4)该建筑智能监控系统采用联合接地方式，在控制中心机房内设置等电位联结端子箱，与联合接地系统接地端可靠连接，按照接地电阻要求不大于1Q。在线路进出建筑物处加装电涌保护装置。

2、电力智能监控系统功能特点

(1)电力智能监控系统极大地提高了现场的工作效率。通过对电力智能监控系统的设置，工作人员可以在最短的可控时间内做出正确的判断并进行操作。基于该“透明化”的配电设备系统，现场人员可以同步了解电能的流量状态，比如：检查电网运行是否平衡。只有全面了解电网的状态，工作人员才能及时、准确地处理故障；即使工作人员不在现场，也可以通过系统配置的无线发送模块及时获得故障的信息；工作人员还可以根据系统反映的设备实际使用情况，合理地安排相关维护工作。

(2)电力智能监控系统可降低能源成本。使用该电力智能监控系统，可以优化能源成本。该系统可作为各区域之间检测反常用电量的基准，跟踪意外的用电量，并且可以针对可优化管理的负载，制订相应的用电负荷方案。还可对由于电力公司传输了质量不合格的电能造成的损耗要求赔偿等。

(3)电力智能监控系统可使资源最优化。通过该监控系统的显示的数据，能够反映出电力资源的实时使用情况，还可以对电网或配电盘、配电柜、变压器等设施的后备用量做出精确的评估，这就便于业主合理的调配电力资源，做出相关决策，从而满足配电系统的不断发展变化。

(4)还可以延长设备的使用寿命。电力智能监控系统不仅对电气设备的使用情况提供准确的信息，还对相关设备进行及时的维护和保养。系统的谐波监控也会对保证变压器等的使用寿命产生积极的影响。

(5)电力智能监控系统有效的缩短断电时间。智能监控系统可以显示整个网络状态的总览图，这就有助于辨别故障区域；通过无线发送模块，即使工作人员不在现场也可以了解具体的故障信息，通过远程掌握引起现场设备故障的详细信息，准确、及时地进行处理，有效地帮助缩短断电时间，提高生产力。

(6)电力智能监控有利于改善电能质量。由于某些负载可能对于劣质的电能非常敏感，那么通过系统监测电能的质量可以预防此类事件的发生，并使工作人员可以及时处理相关问题。智能监控系统现已通过相关验收，显示系统运行稳定，并已体现出系统自身的优势，极大地提高了工作人员的效率。提高了操作人员可以实时监控电力系统的可靠性。

五、结束语

随着社会的发展及电力技术的广泛应用，电力智能监控系统已成为全国各地重点工程项目、标志性建筑等大面积多变电所用户的必然选择。电力智能监控系统是一种智能化、网络化、单元化、组态化的系统，它除有自身功能上的优势外，还依托网络技术，使工作人员在现场的任何位置都可以接收相关信息，大大地提高了工作效率。电力智能监控系统不仅投资较少，而且能极大地提高供配电系统的可靠性、安全性、自动化水平。还能够带来减少运行值班人员、故障迅速切除和恢复、优化用电管理等诸多好处，使电力的使用更可靠、更安全、更经济、更洁净。

参考文献

电力监控系统篇（4）

每一个行业的发展都离不开电力，随着电力发展电力通信网络应用范围也在不断扩大，所需要维护的设备就更多，这个时候传统的管理方式就不能够满足当前电力通信网络的发展需求。当前我们国家维护电力通信网络最主要的方式是集监控与修护相结合的方式，这个方式是集中进行的。通信电源集中监控系统实现了计算机技术与通信技术的有效结合，从而能够准确有效的对通信电源进行监控。

一、通信电源监控系统结构

在通信电源集中监控系统当中运用的是集中维护集中管理的方式，在这个监控系统当中总共分成了监控单元、监控站、监控中心三个级别。监控单元不仅能够接收到控制中心下达的各种指示，还能够在设备出现问题的时候及时报警，并且储存当时的信息，此外，监控单元还能够收集被监控设备出现的各种各样的数据，并且对收集到的数据进行处理，将获得的各种设备的状态以及处理数据得到的结果传送给监控站。

二、基于具体案例分析电力通信中通信电源监控系统的应用

2.1变电站概况

2010年，某供电公司就开始对公司下属的各个通信站的电源进行监控系统的改进工作，将原先使用的系统作为新系统的基础，把电源监控系统与电力通信网络监控系统运用到该系统当中，使这两个系统成为原先系统当中的子系统，从而能够及时掌握该区域通信电源设备的情况，并且能够提高设备维护的效率。

2.2变电站通信电源监控系统应用

（1）从上面的介绍可以得知，通信电源集中监控系统主要分为监控单元、监控站以及监控中心三个部分，在对集中监控系统进行改进的时候可以从这三个部分下手，对这三个部分进行重新的分配与设定，改进后的系统包括变电站监控分站单元、地区监控中心以及通信调度监控中心。在这三个部分当中，通信调度监控中心可以通过计算机直接与地区监控中心相连接，而且这两个部分的运用都可以运用计算机来进行控制。通信调度监控中心的主要作用就是能够直接与通信电源设备相连接并且对这些设备进行实时的监控，并且将监控到的信息传输到监控分站单元当中。如果在集中监控系统当中没有设置该单元那么可以先对需要监控的电源的数据进行收集，将收集到的数据进行处理以后，将处理以后的数据传送到地区的监控中心站，在监控站使用的是能够传输大容量数据的接口，并且能够与其它的设备连接成能够实时对电源进行监控的网络系统。

（2）监控单元能够采集直流监控器中产生的各种各样的数据，通过特定的协议进行打包以后，就会将获得的数字信号转变为模拟信号。在计算机的串口可以安装上多串口卡，用来满足对计算机的不同需求。监控终端运用的是普通的PC机，得到的模拟信号最终会进入到监控终端使用的PC机当中，该PC机能够实时监控各个站点发生的情况，当出现问题的时候会给予警报。得到的数据经过交换机以后会传递到监控系统当中的协议处理机中，经过对数据进行分析处理以后就会将结果传递给服务器。在总的监控系统当中就可以获得电源设备的运行情况以及出现的各种各样的问题，便于对电源设备的管理与维护。

2.3系统应用效果分析

该供电公司建设并且运用了以IP方式为基础的变电站通信电源集中监控系统以后，在设备管理与维护的过程当中，能够运用统一的标准与规范对设备进行更加及时的管理与维护。当某一个设备出现问题或者是发生故障的时候，能够及时找到该设备所在的位置，节约了对故障设备排查的时间，这样电力系统就能够更加稳定与安全的运行，增强人们对于电力系统的满意程度。

三、结语

该供电公司引入通信电源监控系统系统以后，能够运用计算机对通信电源进行集中的维护与管理，供电公司能够及时掌握各个重要通信站的情况，保证了各个站点的通信电源能够顺利稳定的运行，减少了设备的维护成本，提高了员工的工作效率并且减少了公司员工的工作量。

作者简介：

参 考 文 献

[1]曹景雷，王萍，曲艺海.通信电源监控系统发展及应用[J].科技信息，2012，（04）.

[2]刘建军，白建民，郭伟，顾勇.基于DS80C320通信电源监控系统的设计与实现[J].电源技术，2012，（02）.

电力监控系统篇（5）

目前，近年来港区生产规模的不断扩大、占地范围越来越广，变电所设置越来越多。随着网络的发展，利用现场通讯技术设置远方或就地监控系统，使运行值班人员不用到设备现场也能了解设备运行情况，从而实现港口电力设备的管理的自动化。

1.工程概况

本文所设计的码头工程位于柬埔寨西哈努克港市，本工程设有两座变电所，其间隔距离2公里。其中主变容量5188KVA，10KV分段母线方式供电，进出线终期规模为12路。主要供电设备有10KV门座起重机、10KV皮带机等重要负荷。为帮助业主实时的监控主控制室的设备运行情况、主变、断路器等的运行状态，提高工作效率，减少现场维护的工作量。我们设计了一套电力监控系统（又称变电所综合自动化系统）

2.设计原则

电力监控系统的设计原则如下：

（1）整个系统采用分层分布、开放式结构。

（2）采用先进可靠的设备，能适用变电所环境，可长期连续运行和短期运行。

（3）采用先进完善的计算机监控系统软件。

3.设计依据

本系统方案设计遵循“功能齐备，

实用可靠，扩展性好，投资合理”的原则，完全符合中华人民共和国公安部有关条例和规范，包括不限于：

《电力装置的继电保护和自动装置设计规范》（GB50062-）；《电力装置的电气测量仪表装置设计规范》（GBJ63-）；《10kV及以下变电所设计规范》（GB50053-94）；《智能建筑设计标准》（GB50045-95）；《民用建筑电气设计规范》 （ JGJ/T16-92）；《电信线路遭受强电线路危险影响的容许值》（GB6830-86）；《通信光缆的一般要求》（GB/T7427-87）；《信息技术互连国际标准》（ISO/IEC11801-95）；

4.系统结构

本工程电力监控系统中控室设置 1#变电站，位置在陆域与引桥相接处的转运站1楼。其中设置一台监控主机对整个码头区域的高低压柜内电力运行数据进行集中监控。在码头上的2#变电所设置分控室，利用一台工控机将低压柜内电力监控仪表的数据收集起来，通过一根8芯单模光缆传输到中控室。最终构成一个完整的电力监控系统。拓扑图如图1。

整个电力监控系统采用基于现场总线的分层分布、开放式可配置结构，整个变电所在物理上分为2层：变电所控制层和变电所一次设备间隔层。

变电所控制层计算机监控系统（以下称上位机系统）由PIV866/250M/80G工控机和激光打印机构成。上位机系统主要用于变电所综合自动化系统的组态、维护；变电所运行的监视、操作、信息管理及优化控制；全所的事件事故记录，事故报警，画面显示；报表打印及开关等设备的远方操作控制。

变电所一次设备间隔层由南京南瑞继保的数字式保护测控单元及装置等智能微机组成。各单元采用现场总线CAN网络通讯。就地保护测控单元由各高、低柜、直流屏内电力监控装置构成，他们可完成对各自对象的数据采集、继电保护和自动控制。

5.电力监控系统主要功能5.1 计算机监控后台系统

变电所控制层的功能包括安全监督、操作控制及报表打印等，人机界面采用最新开放式图形软件技术和中英文语言环境。系统具有通过键盘和鼠标选择画面的功能。具体功能如下：

（1）实时数据采集及处理。

通过间隔层智能设备进行实时数据的采集和处理。实时信息包括：模拟量、开关量等信号。

监控系统通过数据采集及处理，产生各种实时数据，供数据库更新。系统应形成分布式的数据库结构，在就地控制单元中保留本地处理的各种实时数据。帮助运行人员对变电所设备的运行进行全面监视与综合管理并作必要的预处理，存于实时数据库，供计算机系统实现控制功能时使用。

（2）控制功能。

对全所变配电系统，港区用电系统的实时运行参数和设备运行状态以召唤方式进行实时监控。当发生事故时自动弹出事故画面，当进行设备操作时自动弹出相应的操作控制画面和过程监视画面。运行人员可通过操作控制菜单，选择控制对象和操作性质，最后系统提示确认。通过计算机监控系统操作控制的变电所设备主要有断路器、隔离开关投切操作，直流系统的操作控制。

为防止误操作，在任何控制方式下都必须采用分步操作：选择、校核、执行，并设置操作员和线路代码口令。比如对变电所一次设备进行操作时，系统退出监视画面并根据全所当前的运行状态以及隔离开关和接地刀闸的闭锁条件，判断该设备在当前是否允许操作并给出相应的标志。若操作不允许，则提示其闭锁原因，防止人为的误操作发生。具有操作权限等级管理，当输入正确操作和监护口令才有权进行控制操作。

（3）事件记录、报警处理。

当变电所或重要设备发生故障和运行人员对变电所设备以及断路器的投切等设备进行各项操作时，计算机监控系统立即响应并处理，将追忆数据保存于计算机中作为历史数据，并记录事故发生的日期、时间、设备名称及内容等。显示并打印报警信息，发出语音报警信号。

报警信息包括：报警接点的状态改变，保护与监控设备的运行工况异常，趋势报警等。

5.2 保护控制单元

（1）配电变压器的监控。

干式变压器已配置有温控装置，采用通讯数据传输方式将变压器的三相线圈温度，超温报警、超温跳闸信号，冷却风机运行及故障信号，温控装置电源故障信号等接入监控系统。监控系统应能对变压器的运行状况进行实时监测。

（2）直流系统的监控。

直流系统要求提供RS485接口用数据通讯方式将各开关状态，各直流电压、电流量，各故障报警信号等接入电力监控系统。电力监控系统应能对直流系统的运行状况进行实时监测。

（3）电容器的监控。

电容器柜均配置电容器自动投切装置，提供RS485接口，电容器测控采用IEC60870-5-103规约，要求能将其信息接入监控系统。监控系统应能对电容器的投切及运行状况进行实时监测。

（4）主控单元。

变电所要求配置主控单元，主控单元组屏安装，主控单元的具体要求具有良好的开放性，支持国内国际标准的通信协议，同时能完成规约处理和转换。至少应支持以下规约：IEC60870-5-101、102、103、104、DNP3.0、CDT、SC1801、Modbus、DL/T645、SEL、SPA-BUS、COURIER等。采用嵌入式实时多任务操作系统，软件和硬件应模块化，并具有可扩充性。

6.结束语

在本设计中，由于变电所只有两座，系统的优越性还没有得到充分体现，但是在一些有多个甚至十几个变电所的大型港区，该系统的优越性则十分明显；只需要一次投资，即可节省了后期大量的人力物力的投入。总之电力监控系统，促进了无人值班变电所的实现，并可以利用远动技术使电网调度迅速而可靠，不失为一种值得大规模运用的现代能源管理方式。

参考文献：

电力监控系统篇（6）

Abstract: with the development of society and progress, pay attention to in the design of power supply electric power monitoring and control system for the role in real life is of great significance. This paper mainly introduces the design for distribution in the electric power monitoring and control system of the role of relevant content.

Keywords: power supply; Design; Power; Monitoring; System; Function;

中图分类号：TM7文献标识码： A 文章编号：

引言

随着我国科技水平的不断发展和进步，我国生产力也在不断提高，与此同时，要满足居民和企业用电低成本、高效率的要求，以往的供配电设计是明显无法达到社会对于电力需求的水平。为尽可能的满足企业之间的运作需求，减少不必要的人力物力损失、提高各个领域的效率，节约能源，供电企业对电力系统的运行和管理需要越来越谨慎和严格，电力监控系统也逐渐成为供配电设计中不可或缺的重要组成部分。

一、电力监控系统概述

（一）电力监控系统的定义

电力监控系统以计算机、通讯设备、测控单元为基本工具，为变配电系统的实时数据采集、开关状态检测及远程控制提供了基础平台，它可以和检测、控制设备构成任意复杂的监控系统，在变配电监控中发挥了核心作用，可以帮助企业消除孤岛、降低运作成本，提高生产效率，加快变配电过程中异常的反应速度。

电网智能化，现有电力网络中设备的运行状态是由设备本身的工作指令来实现的，而与电网运行状态无关，此为被动配电网络：当设备的运行不仅由本身的工作指令来实现还要由配电网络在自我诊断后，再根据电网能力，负荷重要性，发出设备运行指令，按负荷重要性等级顺序控制运行时为主动配电网络。正常工作状态，首先要使系统工作合理，负荷分配合理，充分地消峰填谷：充分利用变压器的过负荷能力：充分地采用各种技术措施节能。发生电力故障状态，智能系统经过监测、分析、判断，确保一级负荷供电，有效的控制二、三级负荷。

（二）电力监控系统特点

系统软、硬件全部模块化，硬件全部智能化。软、硬件设计选择工业级标准，可靠性非常高。整个系统的ICU(智能控制终端)、RTU(远程智能通讯控制器)全部由16位微机组成，这样的集散型监控系统，速度快，实时性好，同机种通讯可靠：ICU自带CPU，采集周期短，实时性强，系统冗余度高，通讯帧数少，可大大减少通讯误码率：各系统都是独立工作，互不干扰，实现了控制的硬件系统模块化，采片j总线方式可节省缆线和工程费用：各子系统实现了模块化，进一步提高整个系统的安全及可靠性：系统可带电插拔，维护、检修更加方便。

二、电力监控系统功能分析

1、数据采集与处理功能

在数据采集方面主要包括开关量、模拟量采集和电能计量采集三个方面。这其中，隔离开关状态、运行报警信号、断路器状态以及断电保护动作等信号信息，都是电力监控系统需要采集的数据信息；而供配电的电压、电流以及功率、频率等信息数据的采集，都是电力监控系统采集的模拟量；同时，利用机械式的电能表对无功电能以及有功电能的信息采集，就是电能计量，另一方面，对信息数据的记录与存储、分析，有助于电力监控系统及时有效的采取处理措施，在方便用户查询数据信息的同时，还能有效快捷的解决供配电过程中出现的突发状况。

2、记录功能

记录功能包括时间顺序的记录和故障记录两方面。其中，时间顺序记录模式，可以有效的记录供配电各个程序中的数据输出和输入信息状态，当然这需要监控系统的采集数据库有足够大的内存空间，当远方集中控制主站或后台监控系统通信中断时，还能确保事件信息、数据不会丢失；故障记录是指对故障动作前后，对与故障相关的电压和电流量等信息数据的记录，这种信息的记录，省去了费力去查找故障点的时间，同时，根据保存的数据，还能有效的采取应对措施。

3、监视功能

监视功能包括对电能质量的监视以及安全监视。电能质量问题主要包括电力设备故障、频率的动态扰动和静态偏差以及人为对电流、电压的误操作行为；安全监视指的是在电力监控系统在运行的过程中，对采集的电压、电流等模拟量，以及自控装置的运行状况，进行不间断的监视，以便在发生供配电故障时，能及时发出报警信号。

4、远程操作功能

在允许电动操作的前提下，操作人员可利用计算机对隔离开关和断路器进行分、合闸操作。比如说在供电过程中，操作断路器时，可远程控制自动重合闸；根据采集到的实时的信息，还可以实现自动隔离开关与断路器间的闭锁操作。这种监控功能，可以通过对采集数据的分析，在故障发生之前，为操作人员提供足够的思考应对措施的时间。

三、供配电设计中电力监控系统的应用

（一）网络设计

电力监控系统中的网络系统能够及时的对数据进行传输，并迅速传递操作指令，是实现电力监控系统各项功能的基础。

对于小型电力监控系统来说，系统中监控设备相对较少，而且大多集中分布，此时，可以将所有设备全部接在一条现场总线上，通过转换器来实现与主机的传递。

对于较大的电力监控系统而言，系统中设备较多，并且分布也相对比较分散，这时，可以先把每个设备就地与总线连接，之后在把各条总线全部接入网关。

对于特大型电力监控系统，它具有很多分属系统，这时，为了确保系统的稳定运作，可以在各个分属系统中分别设置分属主机，每台分属主机负责本系统的监视和控制，同时，总中心主机可以对各个分属主机的数据信息进行分析，从而了解整个系统的运作状态。

（二）监控系统设计

在监控系统的设计中，要充分考虑客户的实际需求，以及电力系统的实际结构、电力系统的实际载荷能力等因素，进而合理的选择监控设备，这既有利于减少系统运作的成本，同时也有利于系统功能的实现。

电力监控系统的设计方案要符合各项基本要求，例如，在电力监控系统中，必须要满足对主中压进线回路的监控要求、对低压进线回路的监控要求，以及对重要出线回路的监控要求。

在电力监控系统当中，监控要求主要有以下几个方面。1.远程观测。要求系统能够准确的对电流、电压、有功功率、无功功率、有功电能、无功电能、视在功率、功率因数、频率、谐波畸变率等信息进行检测。2.远程通信。要求系统能够及时的传递设备运作状态以及故障信息。3.远程控制。要求系统能够远程控制设备的开启和关闭。4.报警。要求系统能够通过设定，对各种信息进行报警。5.显示。要求系统能够就地显示出各部分运作信息。

四、供配电设计中应用电力监控系统的意义

综上所述，电力监控系统具有网络通信、电子绘图、数据编辑、身份校验、故障报警、数据存储记录等功能, 使得工作人员在实际工作中更加方便，可以通过人机操作界面, 直接了解到电力系统的运行状态,并能迅速传递出操作指令。而且，由于监控设备对数据的传递都是通过网络传输来实现，因此，不同的电力监控系统可以设计不同的组网方式,确保数据信息能够迅速、精准的进行传输。另一方面，在供配电设计中运用电力监控系统，应该根据实际情况选择监控设备。一般的电力监控系统通常都采用具有远程通信、远程观测以及远程控制等功能的设备，而一些高端电力监控系统则需要选择功能更加齐全的智能设备。

在商务楼、写字楼等场所设置电力监控系统，可以实现对楼内高低压配电回路的实时监控，有利于电能管理。另一方面，电力监控系统不仅能够准确的表示出回路的用电状况，它还具备网络通讯等功能，能够与计算机、串口服务器等设备进行组合，及时的显示楼内各个配电回路的运作状态，当楼内电力系统的负载越标时，电力监控系统能够迅速报警，发出语音提示。另外，电力监控系统还能够生成报表、曲线图等统计信息，便于有关人员分析楼内各部分的用电状况，使楼内的用电活动更加安全，从而保证楼内人员的生命安全，提高办公人员的工作效率。

结束语

电力事业是我国国民经济的支柱产业，它的发展和进步关系着我国综合国力的提升，关系着人们生活、生产中的各个环节，而电力监控系统是保证电力事业稳定收益的有力保障，对电力事业的蓬勃发展具有深远影响。在以后的日子里，我国的电力事业势必会更加发达，电力监控系统也将更加完善，电力事业仍会不断促进我国的国民生活水平，推动我国社会主义现代化事业的伟大进程，为我国在世界之林中的长久生存保驾护航。

参考文献

[1]高士宏.电力监控系统在供配电设计中的应用[J].科技风.2011(21):115.

电力监控系统篇（7）

【关键词】电力设备 电缆隧道 综合监控系统

近年来，我国电力电缆隧道维护工作一直处于发展阶段，当前主要通过对电缆温度与负荷来检测其运行状态，设定一定标准值，一旦运行参数超出标准，则必须制定停电计划进行检修，此应对措施，具有较大的局限性，大大增加了检修成本与维修时间，此外，对于部分潜在故障与绝缘性缺陷也无法进行检测覆盖。因此，为保证电力电缆的稳定运行，本文对电力电缆隧道运行状态的综合监控及应用进行探析。

1 电力电缆隧道综合监控系统

1.1 监控系统运用的目的及意义

电力电缆隧道综合监控系统主要利用信息化自动监控技术，通过软件控制，由传统人为巡检方式转换为计算机自动化监控。该技术方式，不仅可以提高电力电缆隧道运行的稳定性、实用性、科学性以及准确性，并且还可辅助预测，具有预知功能，一旦电力电缆隧道运行中出现风险或故障，监控系统可以准确、及时的定位故障点，具有良好的灵活性和准确性，可以将损失降低最小，同时，还可大大降低人力维护成本与劳动强度，提高电力电缆隧道维护质量。

1.2 综合监控系统的功能架构概述

根据建设需求，在电力电缆隧道变电站内或工作井旁，设立综合监控预警控制室。该系统是独立于变电站内的综合监控系统。系统组成部分是由综合控制系统、火灾预警系统、气体监测系统、环境温度监测系统以及视频防盗系统等子模块组件构成。通过计算机软件技术，把各独立模块集合为一套综合监控系统。如图1所示：所有子模块系统均提供不同的通信接口，便于集成管理各功能模块，此外，通过设定的通信接口，还可通过互联网与电力监控中心或电力系统专网进行数据传输，实现监控数据共享。

2 系统功能设计

2.1 火灾预警系统

该功能模块主要采用预警/控制总线连接方式，由火灾预警控制主机与火灾探测器、消防联动装置以及报警提示设备组建构成，可接收各探测区域返回具有地址码的火灾预警信号，并显示详细的位置与信息。在隧道两头各设立1个火灾控制器，火灾预警控制器接收到火灾报警信号后，可手动或自动向防火门、风机、消防设备发出控制信号，并给予报警信号。提示工作人员迅速处理火灾。

2.2 气体监测系统

电力电缆隧道中如果存在有毒有害气体，并且无法及时排出时，对进入隧道巡检的工作人员人身安全造成极大威胁，针对该问题，必须对电缆隧道中容易产生的CH4、H2S、CO等有害气体，进行实时监控。对电缆隧道防火墙划分为若干分区，在各分区内设定一组环境监测传感器，对有害气体进行实时监控，将采集到的环境信息传输到综合监控平台。同时，还需对隧道内的空气温湿度、含氧量进行监控，尽可能的保障工作人员的人身安全。

2.3 环境温度监测系统

随着社会用电需求的不断增长，电缆隧道长度也随之增加，传统线性感温电缆已无法满足当前环境温度的监测需求，综合监控系统设计采用分布式测温光纤系统，该系统是由光电检测器、二极管激光器、信号处理器、传感回路以及计算机处理模块等设备构成。具有可定位、精度高、稳定性强等特点，可对单通道1.5-4.5km长度范围内的电缆进行温度监控。每个监控控制区均可进行预警参数的设定。最多可设定500个电缆监控点，监控点与系统主机相连，可准确显示电缆的报警信息、温度轨迹以及受损点。

2.4 视频防盗系统

在位于电缆隧道出入口或重要设备位置安置视频监控设备，对电力电缆隧道内安全防护进行实时监控。该监控系统由摄像设备、视频光端机以及编码器等设备构成。本系统采用红外防水摄像机，具有外置红外灯，可达到IP68防护等级，有效监控范围为50m。系统将采集到的视频信息通过视频电缆SYV75-5传输至视频光端机，在利用通信光纤把视频信息传输到视频编码器，然后把模拟信息转换成DVD画质的D1数字信号，最后，实时显示在控制室的显示器中。

3 总结

综上所述，本文对电力电缆隧道综合监控系统的功能及架构进行深入探析。通过实践证明，该系统的运用，可以有利减少巡检人员的工作量，提高巡检效率和准确度，对设备缺陷与安全隐患进行有效的预警和监控，做到及时发现问题、分析问题、处理问题，能够有效的控制电力电缆隧道内运行设备的稳定运行。

参考文献

[1]李华春.北京地区高压电缆系统[J].高电压技术，2004（S1）.

[2]刘红彬.IP网络摄像机及其在远程视频监控系统的应用[J].设备管理与维修，2004（09）.

作者简介

电力监控系统篇（8）

进入21世纪，世纪经济获得了快速的进步与发展，社会的各个方面都获得了巨大的进步，这些发展都是由于科学技术的不断革命所引起。科学技术的进步同样促进了电力系统的巨大飞跃，从发电到输送再到使用都发生了根本性的改变。尤其在供电设计方面获得了系统性的革命，电力监控就是现代电力设计中最具代表性的一个系统，其重要作用和意义引起了越来越多人的重视，本文就是针对电力监控系统的作用进行系统的论述，希望人们可以更为科学的掌握其实际价值。

1.电力监控系统的定义

电力监控系统以计算机、通讯设备、测控单元为基本工具，为变配电系统的实时数据采集、开关状态检测及远程控制提供了基础平台，它可以和检测、控制设备构成任意复杂的监控系统，在变配电监控中发挥了核心作用，可以帮助企业消除孤岛、降低运作成本，提高生产效率，加快变配电过程中异常的反应速度。

电网智能化，现有电力网络中设备的运行状态是由设备本身的工作指令来实现的，而与电网运行状态无关，此为被动配电网络：当设备的运行不仅由本身的工作指令来实现还要由配电网络在自我诊断后，再根据电网能力，负荷重要性，发出设备运行指令，按负荷重要性等级顺序控制运行时为主动配电网络。正常工作状态，首先要使系统工作合理，负荷分配合理，充分地消峰填谷：充分利用变压器的过负荷能力：充分地采用各种技术措施节能。

2.供电设计中电力监控系统的作用

2.1 事件顺序记录

供电过程是一个十分复杂的过程，由于电能的特殊性质决定了供电过程之中不允许出现错误，尤其是断路器的合闸与分闸顺序必须予以保障，在实际的供电过程之中对于这些事件与操作必须严格遵循相应的顺序。电力监控系统可以有效的帮助我们对这些事件的顺序进行准确的记录。电力监控系统的后台内存只有足够大，就可以帮所有事件的顺序进行准确的记录，确保电力数据的完整性。

2.2 故障记录

电力供给设计虽然是一个十分严谨的过程，但是，在实际的工作过程之中难免会遇到这样或者那样的问题，这些故障的出现顺序与实践等信息对于后期的维修等工作有着极为重要的价值与意义，应该予以准确的记录，为电力抢修提供更为科学准确的资料并为电力抢修提供完整的资料

电力监控系统可以实现供电过程中的故障记录，帮助我们完成对供电各种情况下出现的问题进行准确的记录，这就为我们的电力维修工作带来了极大的价值与意义。

2.3 远程操作

电力监控系统的设计过程之中利用并植入了计算机远程操作系统，这就为电力的远程控制提供了相应的可能性。在实际的工作之中我们可以利用电力监控系统进行远程操作，完成对隔离开关、断路器等设备的远程操作，通过这种方式提高电力管理的效率，节省大量的人力与物力。

远程操作是电力监控系统的作用之一，但是在实际的电力系统设计过程之中不能完全依靠电力监控系统的远程操作，也应该设计相应的手动设备这样才能保证电力输送的万无一失。总而言之，无论采取远程操作还是采取进程操作，在实际的电力管理工作之中应该充分的认识到电力监控系统的重要作用，在条件允许的条件下尽量使用远程操作，这样可以有效的提高电力管理的效率，降低管理成本，降低危险发生的几率，为我国电力管理的发展保驾护航。

2.4 安全监视

电力管理工作与普通的管理工作有着很大的不同，这是由于电能自身的特点所决定的。在电力管理的过程之中我们应该充分的注重安全管理，电力管理一旦出现事故，其后果将不堪设想。电力监控系统可以帮助我们对电力管理的各个环节进行安全监视，一旦出现意外情况，电力监控系统会立即发出报警信号，同时在记录系统上记录下出现问题的时间与区域，为后期的电力抢修工作提供最为完善的资料。

2.5 数据处理

电力监控系统不仅仅可以将电力管理过程之中的相关数据进行简单的记录，其更大的意义在于可以对这些数据进行处理。在实际的过程之中，电力监控系统会将收集到的数据进行分类储存，这样方便用户和工作人员进行查询，并通过报表的形式呈现在工作人员面前，为电力管理工作提高最为科学的资料。

3.结束语

电力监控系统是现代供电设计之中最为基础也是最为重要的系统之一，对于保障电路通畅，促进电力输送等方面都有着极为重要的意义和价值。在实际的供电设计过程之中，我们应该对电力监控系统的作用进行充分的认识，并进行科学的设计，以此来保障供电体系的有条不紊。

电力监控系统篇（9）

1 引言

火力发电厂中热工自动化和电气系统自动化的水映了整个电厂的运行管理水平。分散控制系统DCS 是集计算机、通信、图形显示和控制四大技术于一体的自动化综合系统，他基于控制功能分散、操作管理集中、信息共享的原则，具有运算能力强、实时、可靠和精度高、操作简单、检修维护方便、人机界面友善等特点。我国火力发电厂对DCS 的运用始于80 年代，主要是热工专业运用于对机炉生产过程的控制。

2 电气系统监控范围和功能

2.1 监控范围

从大的方面来划分，电气设备监控系统可以分为两大监控单元组: 即发电机- 变压器监控单元组和厂用电源监控单元组，而检测范围除包括此两大单元组外，还应包括单元机组直流系统UPS 和保安电源系统等。

2.2 单元组功能

2.2.1 发电机- 变压器监控单元组

发电机- 变压器监控单元组应能实现程序控制和软手操控制，使发动机由零起升速、升压直到并网带初始负荷。根据实际运行水平和设备可靠性，机组顺控并网应该设置间断点，分步进行，即:第一步由DEH 零起升速至额定；第二步，启动并网，主要完成并网前的准备工作，如投退相关保护压板，投入灭磁开关等；第三步，升压过程，DCS 将投入AVR，通过AVR 自动励磁调节器完成发电机零起升压至额定电压；第四步，完成并网，主要检查定转子的接地情况，投入AS 自动准同步装置(发电机与电网的同步是由同步装置自动实现的)，在同步过程中通过DCS 控制AVR、DEH，当同步条件满足时，向发电机断路器发合闸指令，在同步合闸成功、发电机电负荷达到一定值之后，DCS 将高压厂用电系统快速从起/ 备变切换到高压工作厂变上。

机组顺控解列操作大致与此相反:即机组正常停运时，DCS控制降低机组负荷，当机组负荷降到某一定值时，DCS 将高压厂用电系统快速切换到起/ 备变系统供电； 当机组负荷继续降到零，跳开主开关，联跳汽轮机(主汽门关闭)，发电机灭磁。

2.2.2 厂用电源监控单元组

厂用电源监控单元组主要包括高压厂用电源系统、低压厂用电源系统及保安电源系统以及需要在集控室控制的和参加机炉辅机程控的高、低压电动机等的控制。厂用电系统在起动停止阶段和正常运行阶段应能实现程序控制和软手操控制，即在机组启动时通过起动/ 备用变压器向厂用负荷供电； 在机组正常用电时，由高压工作厂变供电并经低压厂变向400VMCC低压负荷供电以启动机组所必须的辅机；在厂用电消失时，为了保护设备和系统的安全，厂用电快速切换装置应快速将厂用工作负荷自动切换至起/ 备变；当确认保安段母线失压后，应启动事故备用柴油机供电以保证设备安全。其监控对象具体可归纳为:

(1) 高压厂用工作变压器和高压起动/ 备用变压器的投切控制；

(2) 工作段及公用段电源进线断路器投切6kV控制；

(3) 高压厂用工作变压器与高压起动/ 备用变压器的正常倒闸操作；

(4) 高压起动备用变压器有载分接头调节控制；

(5) 低压厂用工作变压器和低压公用变的投切控制；

(6) 段进线和分段断路器投切控制；

(7) 单元机组辅助车间电源进线断路器投切控制；

(8) PC 段分段断路器投切控制；

(9) 柴油发电机出口断路器的投切控制；

(10) 保安PC 段断路器的投切控制；

(11) 事故保安MCC 工作电源进线断路器的投切控制；

(12) 柴油发电机程控启动控制；

(13) 消防水泵的投切控制；

(14) 锅炉、汽机辅助电动机的顺序控制。

除以上监控功能外，电气控制回路中原来由红、绿灯实现的控制电源回路及跳合闸回路监视功能均可由DCS 实现。此外，断路器防跳，高、低压厂用母线低电压保护分时段跳厂用电动机，专用低压备用变接线方式，备用电源自投等等，这些功能在不增加I/O 点数速度满足要求的情况下，也可利用DCS 来完

成。

3 电气DCS 系统配置

3.1 电气控制站的配置

DCS 控制站一般按单元机组设置，两台机组设一集控室，电气和热工合用一套DCS，实现DAS(数据采集与处理系统)、MCS(模拟量控制系统)，SCS(顺序控制系统)及FSSS(锅炉炉膛安全监视系统)等功能，按机组单元设置炉机电公用DCS。

电气部分每机发变组与高低压厂用电系统作为一个子站进入该单元DCS；每两台机组设置一公用控制网系统，该系统作为一个子站挂入相关两单元机组DCS 上。对于两台机组的公用系统，如厂用公用及备用电源系统等，DCS 的配置应能实

现一台机组停运时，另一台机组的运行人员能对公用系统进行监控，并且要求采用可靠的闭锁措施确保其控制命令的唯一性，即在同一时间只允许一套DCS 系统对公用设备起控制作用，确保各机组DCS 独立运行并不致使两单元机组DCS 耦合在一起，保证机组的可靠运行。

3.2 监控系统配置

从近几年来火力发电厂电气进入DCS 监控的发展过程看，电气监控系统的配置可分为:I/O 集中控制方式、远程智能I/O 方式及现场总线控制系统(FCS)方式等。

3.2.1 I/O 集中方式

I/O 集中方式，是将电气的各馈线遮现场设置现场设备I/O接口，通过硬接线电缆与集控室DCSI/O 通道相连，经A/D 处理后进入DCS 组态，实现DCS 对全厂电气设备的监控。这种监控方式优点是速度相应快、运行维护好、控制站的防护等级低，从而使DCS 的造价下降，但由于电气设备全部进入DCS监控，伴随着监控对象的大量增加随之而来的是DCS 主机冗余的下降，电缆数量巨大，控制楼面积大，长距离电缆引进的干扰也可能影响DCS 的可靠性，且大量的电缆进入控制室会增加控制室火灾引发的危险。

3.2.2 远程智能I/O 方式

远程智能I/O 方式是将控制站中的I/O 下放，在数据采集较集中且离控制室较远的现场设立远程I/O 采集柜即现A/D转换机柜，现场设备I/O 信号通过硬接线电缆与I/O 采集柜(A/D 转换机柜)相连，A/D 转换机柜与控制室DCS 控制器主机柜通过光纤或双绞线的相连。远程I/O 具有节省大量电缆、节省安装费用、节省控制楼面积、可靠性高等优点，智能化远程I/O 卡件、模拟量卡件及电量

变送器还是不能减少。我国近年来已有部分大型火力发电厂采用这一控制方式。

3.2.3 现场总线方式

厂用电系统采用现场总线方式进入DCS，是采用连接智能现场设备和自动化系统的数字式双向传输及多分支结构通信网络来取代现行的智能化远程I/O 分散式控制系统。智能现场设备可实现数据采集、处理及逻辑控制等功能，可在就地实现对现场设备的控制、监视、保护和通信等功能，通过现场总线经通信单元将处理好的信息上传至控制站，并能将控制站的指令下达。

目前，对于以太网、现场总线等计算机网络技术已普遍应用于变电站综合自动化系统中且已，积累了丰富的运行经验智能化电气设备也有了，较快的发展均为网络控制系统应用于发电厂厂用电系统奠定了良好的基础。厂用电系统包括高压厂用电源系统、低压厂用电源系统及保安电源系统等，厂用电系统采用现场总线方式进入DCS 就是将这些分散式就地安装的被控设备选用集保护、测量、控制、通信于一体的智能化电气设备，如:发变组保护及测量装置、励磁调节装置、厂用电快速切换装置、微机厂用电源分支测控保护装置、电动机测控及保护装置等等，用现场总线将这些智能前端设备的通信接口连接起来，再与通信管理机相连，通过通信管理机接至站控层以太网，再由以太网接至各机组DCS 系统，同时还可通过以太网扩接到电气运行维护工程师站、远动工作站、数据库工作站、电厂MIS 系统、SIS 系统等。

采用现场总线方式进入电厂DCS 系统除具有远程智能I/O 的全部优点外，还可减少大量的隔离器件、端子柜、I/O 卡件、模拟量卡件等，且智能电气设备就地安装，与DCS 通过通信线连接，可节省大量的控制电缆及施工安装维护工程量，从而降低综合成本。

另外各装置的功能独立，装置之间仅通过网络联结，网络组态灵活，使整个系统的可靠性得到很大提高，任一装置故障仅影响到相对应的元件。因此现场总线监控方式是今后火力发电厂计算机监控系统发展的方向。

4 值得注意和探讨的问题

(1) 随着电厂大量采用微机监控系统，为了提高全厂事故分析水平，全厂互联系统时钟应统一。

(2) 电气设备监控采用DCS 系统的接口问题:通过多年的实践及应用电气已具有的几套成熟的专用装置，即自动励磁调节器(AVR)、自动准同步装置(ASS)、发变组保护、厂用电快速切换装置等，一般而言，功能强大的DCS 应能实现这些功能，然而这些装置原理较复杂，专业性较强且电气设备保护装置要求可靠性高，动作速度快，(例如: 发变组保护动作速度要求在40ms 以内；自动准同步采用同步电压方式，转速、电压调整和滑压控制要求在5ms 以内； 厂用电快切装置时间一般小于60～80ms 等)如让DCS 实现这些功能，将大大增加对DCS 硬件及软件的投资开发费用，因此其功能还不宜由DCS 来实现，从而引申出这些装置与DCS 的接口问题。同时，网控计算机监控系统、输煤程控系统、电除尘程控系统等电气控制系统与DCS 也存在一个接口问题，如果接口处理不当，会影响DCS 监控功能的实现，而接口的连接主要包括硬接线连接方式和通信口网络连接方式，国内现已设计并投产或正在施工的大型火力发电厂基本采用硬接线的连接方式，但如果在网络速度能满足电气设计需要的前提下也可采用通信口网络的连接方式，因此在工程方案确定前需要设计院会同这些电气专用装置生产厂家与DCS 制造厂协调配合，从而圆满解决不同装置间的接口问题。

(3) 机组公用电气系统的控制:两台机组公用电气系统(如高压起动/ 备用电源)的控制由DCS 公用控制网完成。DCS 公用系统设置独立的公用控制网络分别与两台机组的DCS 系统相连，数据可以同时进入两套DCS 系统。每台机组的DCS 操作员站均可对公用系统进行操作，但两套DCS 之间必须由软件实现闭锁，保证同一时刻仅有一个操作有效。

(4) 现场总线可根据具体工程控制对象的范围及位置不同设置不同的段，可布置在分散的开关柜附近的房间内或集中布置在电气分场办公楼或专用的房间内。

电力监控系统篇（10）

中图分类号：TM73 文献标识码：A 文章编号：1672-3791（2014）11（b）-0070-01

在电力系统调控一体化中，电力传输与其监督管理互相结合，这就要求监督控制信号工作的开展要以电网系统的实施操作情况为基础。因此，该文以一体化监控信号对电力系统监控的管理作为研究对象，通过对监控信号的名称规范与监控类别进行划定，在结合相关信号监控工作的基础上，对电力系统监控中，一体化监控信号的显示方式及其对异常信号的处理进行了详细分析。

1 监控信号的名称规范与类别划定

就现阶段而言，我国电力系统中监控信号的名称的表示方法为：N+V+E+S+I，其中N代表电力系统中的变电站名称，V为电压级别，设备名称和信号规范分别以E和S表示，I则表示间隔名称。监控信号名称的规范为：监控信号名称要与电力系统实际运行情况的表达反应相符，进而使信号监控的相关工作人员可以系统地掌握当前电力运行的具体情况。

以方便信号监控工作人员对电力系统的监控工作为原则，可将监控信号划分为如下三类：（1）由于操作不规范或设备自身出现故障而导致的电网运行不正常的监控信号；（2）反应电网内部的一二次电气设备运行不正常以及设备自身运行状况出现变动的监控信号；（3）体现电力系统中电气设备的运行模式与运行情的监控信号[1]。

2 信号监控工作简述

监控信号的分析与处理是电力系统调整与控制一体化的关键性工作，是实现电力系统调控一体化的重要保障。由于监控信号管理设备每天会从电力系统运行设备中获取数以万计的监控信号，要实现对全部信号的监控与管理是不现实的[2]。因此，如要确保体化监控信号管理效率的高效性，就应对系统所获取的相关信号进行科学划分，进而提高电力系统运行的安全性和稳定性。

2.1 即时信号监控

所谓即时信号监控是指在负责信号监控的工作人员对电网的全部监控信号进行类别划分的基础上，对部分关键和紧急的第一、二类信号进行及时分析并处理。然后，通过所收集到的一、二类信号判断出当前电力系统的实际运行情况，在对整个系统运行过程中容易出现安全隐患部分进行全面收集和分析后，将相关结果传递给系统维护人员，进而为电网调度方面工作的开展提供可靠的信息来源。

2.2 后台信号监控

通过一体化监控信号管理系统，可以实现对历史信息监控信号的后台处理与分析。监控信号管理在电力系统中后台信号的监控，在保证了监控信号真实性和广泛性的同时，也通过对以往电力系统的安全隐患进行的综合分析，提高了故障防护和应对措施的针对性。

3 一体化监控信号在电力系统监控中的显示区域及方式

对电力系统监控中一体化监控信号的显示区域及信号在各区域中的显示方式进行综合分析是提高整个电力系统调控监管效率的必要手段。下文就一体化监控信号在电力系统各区域中的显示方式展开了详细说明。事故信号区：在该区域内通过将电网设备因故障而跳闸以及影响变电站安全运行的信号进行显示，以便为监控人员提供系统故障成因的合理分析。开关事故跳闸区：该区域主要显示电力系统中各项开关的位置在非法操作时的变位信号。状态信号区：电气设备运行状态的信号在此区域得以显示。遥测越限区：若线路负荷、电压、电流以及功率和温度等遥测信息超出了正常使用限度，则监控信号便会在遥测越限区域显示出来，以便为系统维护人员提供相关的越限信息。最后便是一体化监控信号显示的综合区域，即综合信号区。整个电网的远动信号、试验信号以及AVC（高级视频编码）事项信号均会经由该区域显示到电子屏幕当中，进而为电力系统的综合维护提供可靠而有力的综合信号信息。

4 电力系统监控中一体化监控信号对异常信号的管理

4.1 操作伴生信号

所谓操作伴生信号是指当相关电力设备的运行情况出现变化时，监控系统随之出现的一种随设备运行情况的变化而变化的类别信号。由于此类信号具有复位较快的特征，因此，在实际监控中具有较大困难。在电力系统运行中，需要采用过滤伴生器来对此类信号进行屏蔽和隔离，具体的隔离原理为：若监控系统接收到具有伴生信号的相关电力信号，则主程序便会将此类信号先置于缓存区，如果系统在较短的时间里（一般为3～5 min）获取到了信号的归复事宜，便不会将此信号送出。若在短时间内未获取到此信号的归复事宜，则会将该信号显示在系统的状态信号区，以便为工作人员对此类信号的处理提供可靠的信息支持[3]。

4.2 设备定值不科学的信号

由于电力系统部分保护装置自身所具备的返回值以及启动定值同监控信号参数规范化运行值出现重合，使得相关设备在运行过程中发出异常信号。针对这一问题，在充分了解监控信号的基础上，电力系统的监控管理人员需要与保护设备定值调整的工作人员进行协商，并就设备当前的定值进行合理调节，从整体上预防并解决设备由此产生的异常信号的问题。

综上所述，在电力系统中做好对相关电力信号的监控工作，并以此确保电力系统运行的安全性和稳定性是推动电力产业发展并满足人们用电需求的前提。电力系统应在保证其自身供电质量的前提下，通过一体化监控信号管理的实施提高其自身的安全性能，并通过监控信号管理的相关措施，提高系统对各个异常信号的处理能力，确保用电安全。

5 结论

该文通过划定监控信号的名称规范与类别，并结合电力系统的实时信号监控与后台信号监控，从开关事故跳闸区、事故信号区以及异常信号区和遥测越限区等方面对一体化监控信号管理对电力系统的监控区域和显示方法进行了分析，在此基础上，又对电力系统监控中一体化监控信号对操作伴生信号与设备定值不科学信号的处理方法展开深入探讨。可见，未来加强一体的监控信号管理在电力系统监控中应用的研究力度，对于促进我国电力产业发展具有重要的历史作用和现实意义。

参考文献

电力监控系统篇（11）

中图分类号： F407 文献标识码： A

前言保证供电系统的安全运行已经成为电力管理部门的首要任务。在现代化的供电系统中，变电站管理的网络化、数字化和自动化是电力发展的必然趋势，变电站的无人值守、综合管理和安全管理是电网现代化的必由之路

一、电力系统中的监控系统

应用于电力系统的监控是以计算机为基础的体系，对现场的运转设备进行监督和操控，使用监控体系，调度员能够把握电网当时的运转状况以及发展趋势，给电网的调度带来极大便利，也能够对电力体系的扰动进行在线疾速剖析，猜测事端跳闸的结果。

二、系统架构

监控系统具有对远程设备进行参数调节、修改以及向上级电力调度系统发送数据、向中心监控系统上传电力系统数据的作用，所以电力综合监控系统的架构设计分为多级机构，包括调度中心、集控中心（巡检中心）和变电站等各级监控中心，各中心负责查看、管理辖区范围内的系统信息，以满足各级管理部门权限管理的需要。在单独的一套专网中，充分融合个功能模块，有效进行日常监控、应急分析和现场决策，提高电量供应的可靠性以及电网设备运行维护的效率，同时提高系统的自动化运行水平，减少管理成本。

监控体系具有对远程设备进行参数调整、修正以及向上级电力调度系统发送数据、向中间监控体系上载电力体系数据的功能，所以电力综合监控系统的架构规划分为多级组织，包含调度中心、集控中心（巡检中心）和变电站等各级监控中心，各中心担任检查、控制辖区范围内的信息，以满足各级办理部门权限办理的需求。在独自的一套专网中，交融个功能模块，有效地进行平常监控、应急剖析和现场决议，提高电量供给的可靠性以及电网设备运转保护的功率，一起提高系统的自动化运转水平，削减管理本钱。

在变电站、集控中心和调度中心分别组建监控中心局域网络，并且各级监控中心之间设计成松耦合方式，满足变电站监控信息上报给集控中心和调度中心，接受上级监控中心业务指导，同时，变电站监控中心具有远端存储机制，在上级监控中心设备故障或通信链路中断时，变电站监控中心能够独立运行，避免造成基础监控数据丢失，确保变电站设备安全可靠地运行。

三、系统组网

各级机构中心均要组建监控中心局域网络，这就要求监控系统支持全IP组网与多级组网，能满足电力各级部门对图像监控的不同需求，并且组网方式符合电力行业垂直管理模式和电力系统管理现状。

系统组网遵循分层控制的原则：分为调度中心、集控中心和变电站三级，以满足调度中心和集控中心对变电站现场情况的数据采集和调度控制。先进性原则：采用成熟可靠的技术，硬件设备选用当前的主流设备同时考虑余量，保证系统以后的扩展。可靠性原则：系统可支持双机备份功能，在一台设备出现故障时不影响整个系统的运行，保证系统的稳定可靠性。综合性：网络结构以及硬件平台具有较大的兼容性，能够融合多个厂家的多种类型设备，便于以后管理和系统升级及扩充。

本次监控系统主要实现某地区的配电系统用电监测的实时监控，监测范围包括各个变电站的远程实时监测。系统组网如图2所示。在整个监控系统中，由于变电站分布范围广与监控中心的距离远，所以系统网络采用电力系统专网进行组网，各个变电站的现场情况，通过电力通信专网直接传输到监控中心的服务器、监控/管理客户端和电视墙上，实现数据的联通。

1、监控现场

作为电网系统的枢纽，对变电站进行无人监控是保证电力系统正常运行的重中之重。变电站的监控设备主要包括报警主机、网络硬盘录像机、摄像机、拾音器、照明设备及各类报警探头，变电站监控设备的主要作用是采集现场的告警信息―现场的环境及视频，同时根据监控中心的控制指令执行响应操作。报警探头包括红外线侦测器、水淹、玻璃破碎器、烟雾传感器、应急铃。变电站内各自动化系统实时联动。变电站内同时发生多点报警时，系统将按报警级别高低和时间优先进行处理，优先上传重点报警点的音视频等告警信息，同级别的报警信息按照时间优先顺序上传。视频编码器是每个变电站监控点的核心，分别通过视频接口控制接口、音频接口、报警接口接入摄像机、拾音器和红外线侦测器、水淹器、玻璃破碎器、烟雾传感器、应急铃等报警设备。变电站所有监控的图像都通过摄像机采集，摄像机采集范围包括：变电站周边、门口、电气设备以及通信机房等。红外线侦测器主要部署安装在电站的周围院墙处，防止有人翻墙入内，如有人触到红外线时就会发出警报信号。水淹器和烟雾传感器均应用于室内，检测站内的环境与烟尘，预防水灾和火灾的发生，警情发生时及时发出信号告警。玻璃破碎器主要保障站内环境不遭到破坏，当有人非法破窗而入或因自然原因玻璃出现破裂时能及时发出警报。视频编码器通过报警主机与报警探头相连，当发生告警时通过站端处理单元进行联动，在监控中心实现视频控制和画面切换。作为音频对讲设备，拾音器通视频编码器的音频接口接入到变电站的监控系统中，主要保障监控中心和监控现场的语言通话，实现监控中心对监控点的远程调度、远程维护和指导。

2、监控中心

作为系统的核心，监控中心实现整个系统的统一管理和集中控制。监控中心由各种响应服务器及服务器群、监控/管理客户端、磁阵、多媒体交换单元、电视墙、话筒、打印机、网络接入等设备组成。监控中心接收的远端图像可瞬间传到电视墙或客户端显示设备上，一览无余可实现监控中心对监控现场的点对点或点对多点指挥。监控中心可以根据整个监控系统的规模灵活部署服务器，一台服务器上可以同时部署多个软件，这样可以在满足需求的情况下节约成本；也可以将其分别部署在不同的服务器上，提高监控中心处理能力，还可以对关键核心服务器进行容灾备份。

3、系统功能

在典型组网图中，监控中心设备统一部署在一个局域网内。在实际应用中，可以根据用户现实网络状况，将监控中心设备多级组网、分布部署，以便实现系统信令集中控制、统一管理，每天信息就近存储转发[5]，从而优化网络负载，降低网络压力，充分发挥监控系统的功能。系统功能主要为安保监控；移动视频监控；动环监控；调度自动化系统、SCADA系统互联；应急指挥系统的互联。

四、应用效果

电力系统中变电站分布散乱，按照原始的管模式，要对整个行业进行监督，就要安排专人不间断的进行检查巡视，遇到突发事件难以解决，这样既浪费人力物力又难以取得成效，不利于对整个电力系统的运行、维护、监督、管理。传统的变电站监控系统受技术发展的局限，只能进行现场监视，简单的报警信息传输，无法实现远距离传输视频信号，对于前端的具体情况的了解、事件的确认是非常困难的，无形中降低了系统的稳定性和安全性。电力综合监控系统可以将变电站的远程实时图像信息通过现有的电力通信网传输到巡检中心等相关部门，进行日常监控、应急分析和现场决策，提高电量供应的可靠性以及电网设备运行维护的效率，同时提高系统的自动化运行水平，减少管理成本。通过联动设备，对各类突发事件及治安案件进行预防或录像抓拍取证。电力综合监控系统不仅可以在监控中心对监控现场的设备和环境进行远程24小时全天候监控，及时发现设备隐患，对故障或事故进行有效处理，同时可以将监控现场状况实时传送到电力调度、电力安全保卫部门、操作巡检队等相关职能管理部门，实现各取所需的分专业管理，减少原理电力管理的中间环节，提高供电管理效率和整体自动化水平，减少供电管理成本，有助于电力企业真正实现监控现场的无人值守和安全保卫。

结束语

过电力综合监控系统对变电站内设备运行情况远程监视、现场工作行为远程监督、倒闸操作辅助监视、事故及故障辅助分析、辅助安防，可实现监控现场的可视化调度，随时观察设备运行和现场操作情况，并且在监控中心与监控现场之间及时进行双向语言交流，有效防止误操作。

参考文献