供配电设计对电力监控系统的应用分析

2014-04-15陈凯

机械管理开发 2014年2期

陈凯

（中国市政工程西北设计研究院有限公司，湖北武汉 430056）

随着电力系统自动化建设和改造不断完善和发展，电网企业大多都已经实现了对远程变电站或者电网发电机组的遥测、遥信、遥控、遥调的功能，电力监控系统通过借助计算机、通信设备、计量保护装置等，为系统的实时数据采集、开关状态检测及远程控制提供一个基础性的平台，与检测、控制设备等构成监控系统，在变电站监控系统中发挥核心作用，为降低企业的电力运营成本、提高电网工作效率等诸多方面产生积极影响。

1 供配电设计中的电力监控系统

电作为全世界最普遍、最通用的能源形势，多数资源被加以利用转化为电能，经济的高速运行加剧了电负荷，电力系统的安全性受到一定程度的威胁。电力监控系统通过采用电子技术、计算机网络技术和现代化的控制技术等一些高科技技术，集远程监控、数据采集、数据记录、数据分析、远程通信、远程调控等功能于一体，使电力系统更加透明化，提高电力系统的紧急性、安全性和智能性。

电力监控系统的数据采集主要有模拟量采集、开关量采集和对电能的计算3种采集方式。其中，模拟量采集分为直流和交流采集，主要对线路电压、电流、功率等信息进行采集和整理，开关量针对的是断路器、隔离开关和接地刀闸等设备状态以及断电保护、运行故障等方面的信息采集，电能计算主要包括有功电能和无功电能。

远程监视、远程通信和远程调控都属于电力监控系统远程操作的重要环节。远程操作能够使工作人员对电力系统实行控制，对保护装置的状态进行评估，对电流、电压等信息进行观测，对故障进行分析，电力监控系统远程控制的操作设置，在很大程度上减少了工作人员的工作量，也给电力系统的正常运行提供了保障[1]。

电力监控系统通过远程控制实现对变电站区域内场景情况、对变电站内变压器和断路器等重要设备运行的外观状态进行监视和监听，使软件和硬件实现模块化、智能化，按照工业标准来完成如见、硬件的设计，提高效率和可靠性。电力监控系统属于集散型，速度比较快，稳定性可靠性很强；电力监控系统采集功能多，周期短，能够避免通讯误码大量出现；电力监控的每个系统之间相互独立，互不干扰，实现了硬件系统的模块化；由于子系统逐渐实现硬件系统的模块化，电力监控系统的安全性和可靠性也随之大幅度增加。

2 电力监控系统的基本功能

1）事件顺序记录。事件顺序记录指的是远方站自动记录电力系统发生事故时开关或继电保护动作的时间顺序。当主站需要时，远方站就向主站端进行传送，主站端将收集到的各个站的事件顺序记录的信息按时间进行排列，并由打印机记录。事件顺序记录主要包括断路器的合闸或分闸记录、保护动作顺序记录，由于后台监控系统在进行采集时需要大量数据，因此，要准备足够大的空间，确保电力监控系统能够正常运行，保证记录信息的安全性。

2）实现远程操作。在电力监控系统基本功能中，操作人员通过运用计算机网络来控制断路器和隔离开关，进行远程操作，比较简洁方便，在很大程度上减少了工作人员的工作量。在远程操作过程中，有时候计算机会发生故障，导致设备操控无法正常使用，这种情况的出现对电力监控系统的正常运行产生非常不利的影响[2]。因此，不管就地操作还是远程操作，都要具备闭锁功能。在操作时将自动重合闸闭锁，实施防误操作闭锁措施，确保操作的正确性、安全性。

3）安全实时监视。电力监控系统在供配电设计中起到监督防护的作用，电力作为人们生活和工作中一项必不可少的能源要素，最重要的就是安全管理，因此，安全监视是电力监控系统中不可忽视的功能。电力监控系统在运行过程中，对保护装置和自控装置进行实时监视，并且对采集的电流、电压等进行越限监视，出现问题就要立刻发出警报信号，并及时有效地解决。

4）数据采集和处理。电力监控系统中数据采集主要有模拟量的采集、开关量的采集和电能计算，在获取数据之后，对数据的具体内容进行分析，并实时地记录存储，就目前情况来看，很多系统都能够把数据以报表的形式呈现出来。对数据进行存储，有利于用户进行查询。

5）电能质量监视。电力监控系统主要负责的就是对电力系统的监视，由于电力设备出现故障、电压出现静态偏差、电压频率不正常、波动频繁或者电流操作失误等现象对电能质量造成破坏，使电能质量发生变化，对人们生活产生影响，这种情况下，电力监控系统就可以起到监督作用，很好地发挥监控的性能[3]。

6）故障记录。在电力系统监控过程中，难免会出现一些故障，故障记录就是对继电保护动作前后与故障有关的电流量和电压等的记录，主要是继电保护动作开始前2个电压周期和继电保护动作后10个电压周期，并且对继电保护动作与重合闸的全过程都要进行记录。电力监控系统中，监控组态软件也是十分重要的。监控组态软件以数据的监控和采集为主要内容，能够生成目标应用系统，并且对取得现场证据带来极大便利，监控组态软件对于操作人员来说非常重要，操作人员可以通过它来达到实时监控的目的。