配电室智能监控系统设计及实现分析

李文庭　侯太顶

摘 要：随着电能供应规模的扩大，电网正常运行的过程中对配电室的监控变得越来越重要。在科技飞速发展的基础上，配电室智能监控系统被开发出来，并且在实际应用中取得了很好的效果。而对于配电室智能监控系统而言，监控系统的设计显得尤为重要。本文将根据配电室智能监控系统的实际情况，对其设计与实现进行探讨。

关键词：配电室；智能监控系统；设计；实现

中图分类号： TM64 文献标识码： A 文章编号： 1673-1069（2016）13-148-2

0 引言

配电室作为电网正常运行中的基础性设施，在其出现故障的时候将会对电网造成严重影响，从而给用电户带来损失。但是在电网实际的运行过程中，并不能随时对其进行故障检查和查看，因为这样不但会增加工作人员的工作量，还会给供电企业带来巨大的成本支出。而通过对配电室进行智能监控就能有效解决这些问题，所以配电室智能监控系统的应用逐渐受到人们的关注。为了能让配电室更好的工作，就必须要加强对配电室智能监控系统设计及实现的研究。

1 配电室智能监控系统的总体设计

1.1 系统组成

在配电室运行的过程中，配电变压器是最重要的部分，也是最容易出现故障的部分，所以对配电室的监控主要是检测配电变压器的状态。目前，很多地方都有复合控制系统，其主要是利用系统主站的通信资源和设备，对变压器的数据流量和监测点进行计算，在移动通信网络的基础上，结合必要的通信方式对功用配变、大用户专变和变电站等进行监测，从而完成对整个供电系统的监管，从而完成对配电变压器的监控。

通过GPRS通讯模块与主站之间的通讯，能够将终端信息上传到主站上，并且对主站的命令进行接收。通过对主电源和备用电源的管理，能够保证系统有稳定的电源。而通过红外线通讯设备的应用，能够实现与智能设备的通信。

1.2 终端主要功能

监控终端主要是对配变的运行数据进行采集，并对所采集到的信息进行储存，然后完成对数据的分析；对终端参数的召唤和设置，对电容控制信号进行输出，对断路器分合闸进行控制并完成主站命令的接收；与剩余电流保护器和低压集中抄表器等进行数据的转发。终端装置可以完成对电能的采集和存储，并且实现对电能的计量，还能完成与智能电表的通讯；根据事件的属性对其进行分类记录，其中包含事件的时间、地点和类型；重要事件的记录会及时反馈给主站，而一般事件只会被收录以供主站查询。

2 监控终端硬件设计

配变监测终端硬件中主要包含运行监控系统、人机交互系统、电源系统、通信系统、开关量输入/输出、直流模拟量采集、交流模拟量采集和核心处理器等部分，其功能框图如图1所示：

以高性能的32位内核处理器作为配变监测终端的核心处理器，电能计量芯片采用多功能防窃电基波谐波三相芯片，从而完成对配变综合测控仪的核心数据采集和处理单元的构建；在交流模拟量采集系统的作用下，能够及时、准确地掌握频率、电量、功率因素、无功功率、有功功率、电流和电压等数据，从而让上位计算机拥有足够的电网监测基础数据；在开关量输入/输出系统和直流模拟量采集系统的作用下，监测终端能够完成对变压器油压和油温的采集，从而完成对务工补偿的投切，并能通过对变压器上其余设备的状态检测，全面地掌握变压器的状况；电源系统中主要是通过对征集后备电源和性能稳定的模块稳压电源的应用，让主电源掉电使系统能够进行正常的数据处理；通信系统中有多个通讯接口，这些接口能够保证各个系统之间的正常交流，并且可以根据系统的要求对通信进行调节；通过将大容量Flash配置在配变监控终端，能够让ISP和LAP功能得以实现，并能通过对相关数据的利用完成对程序的升级；在人机交互系统中，主要是通过对液晶显示屏的应用实现画面监控，结合运行监控，能实现对终端装置的远程维护，并在第一时间完成对终端状态的掌握。

3 监控系统软件设计

对于配电监测系统而言，系统软件也是十分重要的组成部分，其能在巡检和接收终端上报的基础上，完成对变压器运行数据和线损的分析，并且能在设备被盗和运行故障的时候及时报警，从而保障配电网的正常运行。

一般情况下采用自上而下的模块化设计方法对软件系统进行设计，这样能够保持软件结构的简单清晰，从而让系统的修改和调试更加方便。系统的后台软件一般是用J2EE进行开发，因为其具有良好的扩展性、稳健性和较好的结构，并且其具有平台无关性。同时在使用J2EE的情况下，还能在编写一次程序的情况下，实现程序在各种不同操作系统中的部署。对于用户界面的分层，主要有表现层、业务层、持久层，其中表现层能够为客户提供业务层的基本信息，并将得到的信息反馈到业务层；业务层负责对收集到的数据进行处理，其能将处理得到的数据反馈给客户，也能将数据存储起来；持久层主要是对数据进行持久的保存，避免出现数据丢失。

按照功能对软件进行划分，可以将软件划分为七个部分。其中第一是用户管理功能，其能在用户的不同要求下对管理单位进行划分。其中监控中心的用户就可以通过对配电所所属的线路配变进行操作，配电所不同时会有不同的线路配变操作，如图2所示：

第二是系统管理功能，这一功能模块能够让用户根据自身的实际要求来对配电所和线路等对象单位进行移动、更改、删除和增加；第三是数据采集功能，其中包含有文件的上传、实时监控、GPRS采集和定时采集等多项功能；第四是数据的分析功能，其能根据实际情况完成对数据的单台分析、多台分析和综合分析；第五是系统设置功能，主要是对软件界面风格、设备类型、GPRS终端类型和通讯规约等参数进行设置；第六是日志记录功能，其主要是记录系统的运行状态、用户信息和定时清理系统中的历史日志；第七是对外开放功能，其能实现系统的与厂家其他系统数据交换。

4 总结

配电室的监控对电网的正常运行而言有重要意义，在电网运行的过程中必须要对配电室进行严密的监控，避免其发生故障时对电网的安全和用户的利益造成损失，所以需要加强对智能监控系统设计的研究，从而实时掌握配电室的信息。

参 考 文 献

[1] 贾维.分布式配电室智能监控系统设计与实现[D].电子科技大学，2013.

[2] 李雨桓.配电室智能监控系统设计与实现[D].电子科技大学，2014.