浅析供配电设计中电力监控系统的作用

梁峻铭

摘 要：在社会经济不断发展的背景下，居民和生产企业对电能的要求越来越严格——电力企业在日常工作中不仅要保证电能供给不中断，而且还要保证供电质量。因此，对电网系统进行合理规划、科学设计有极为重要的现实意义。研究发现，建立合理的电力监控系统不仅能节省电网运行成本，而且能促进电网管理成效的提升。基于上述观点，对供配电设计中电力监控系统所起到的重要作用进行了分析探讨，以期能为我国电力企业提供参考。

关键词：供配电设计；电力监控系统；电力企业；电网系统

中图分类号：TM76 文献标识码：A DOI：10.15913/j.cnki.kjycx.2016.09.079

传统的供配电设计无法完全满足居民和社会企业日益增长的电能需求，为了提升电网的运行效率，节省不必要的人力、物力损失，电力企业对电网系统运行的管理要求越来越严格，电力监控系统也逐渐成为供配电设计中的重要环节。

1 供配电设计中电力监控系统的重要性

在我国民用建筑中，很多控制系统都要在电力系统的支持下运作，例如中央空调系统、大型计算机系统等。为了满足需求，电力工程师们在电力系统的设计中付出了很多心血。但从我国目前电网系统中可了解到，供配电设计并未实现真正意义上的电力监控，一般情况下都是以模拟电压表或电流表对回路运行状态进行监视；数据记录方式主要依靠人工手录——这不仅增加了电网运行成本，也降低了工作效率，而且无法对电网系统进行实时监控。因此，对供配电设备进行统一管理和监控，建立高效、智能的监控平台，对整个电网运行具有重要的现实意义。

2 电力监控系统概述

2.1 计算机监控层

计算机监控层设备包括控制键盘、打印机、电脑监视器、UPS等，所采用的软件均为专用软件，能起到对系统进行调度、授权、集中指挥等作用，例如录入图像数据，实时查询，对用户授权进行分区监控，对图像历史资料进行回放调看等。

2.2 网络通讯层

网络通讯层由现场总线网络和以太网通讯网络组成。现场总线网络是监控层中各个设备间的共通网络，通常以RS485为通讯接口，且支持Modbus-RTU协议；以太网通讯网络则是负责现场总线与监控设备通讯的网络，主要包括交换机、网络服务器等设备。

2.3 系统管理层

系统管理层主要包括中央控制设备中的电力监控管理设备以及外围设备、网络通讯设备等。中央控制设备与各分点电力监控设备相连，可实现现场各监测点与中控设备的信息交互，监控人员能通过系统管理层向各检测设备发送各项指令，实现电力监控的集约、统一管理。

3 电力监控系统在供配电设计中的作用

3.1 拓扑结构功能

在供配电设计中，电力监控系统的拓扑结构主要是对配电系统中的运行参数信息进行实时采集与测量，同时将所测得数据传输至中控系统。通常，现场层设备包括电力互感器、断路器、网络电力仪表等设备。上述设备安装在电缆分解箱内部，且相互独立，能各自单独完成任务，无需每个项目依靠主控计算机。因此，可通过总线传递各种监测信号和数据。通常，在值班室或者中央监控室内均安装有电力监测系统的主控层，利用监测软件功能实现对供配电系统运行状态的实时监测。监控组态软件能生成目标应用系统，方便操作人员及时获取运行数据，可同时下达多个监控指令，实现电网运行的实时监控。此外，组态软件还自带绘图功能和编辑功能，能对图像或其他对象进行移动、旋转操作。而软件身份检验功能则可预防用户操作失误，实现对曲线和历史瞳线的绘制，方便报表拟定。

3.2 网络信息采集和传输功能

电力监测系统要实现对电网运行的管控需通过现场总线，在实际工作中，可采取将系统与总线直连的方式，通过智能设备组建网络系统，实现对现场智能设备运行状态的监控和数据采集传输，且能迅速传达操作命令，提升电力监控系统的监控能力。

在现场智能监控设备较多时，可将大系统布置得相对分散，例如将现场智能监控设备直接连到总线，然后再将网关中各总线分别接入；而在现场智能监控设备较少时，则可分布相对集中的小系统，将所有智能设备连接到一条总线上，利用接口转换器实现数据交换；当电力监测系统中有多个子变电站大系统存在时，为保证系统运行稳定，要在单个子变电站系统中均设置监控主机，通过主机对现场智能设备进行直接管理，同时对监测数据进行分析运算，将重要信息传输至远程监控中心，并对监控中心的主机授权，以便于对子变电站监控主机进行查询控制，提高电力监测系统的运行效率。

3.3 监视和记录功能

电力监控系统的监视功能包括对电能质量和电网安全的监视。电能质量主要包括电力设备故障、动态扰动、静态偏差以及人为误操作等；电网安全则包括电力监控系统在运行过程中对电流、电压模拟量和自控装置运行状态的不间断监视，以便于在供配电设备发生故障时能及时预警，为技术人员检修工作提供便利。

记录功能包括时间顺序记录和故障记录。时间顺序记录模式可对供配电各程序的数据输入、输出状态进行有效记录。当远程集控主站或后台监控系统信号断路时，时间顺序记录模式也能保证数据不遗失。故障记录则是指在设备故障动作前后，对与故障相关的信息数据进行记录，例如电流和电压值，有效提升了检修人员的工作效率，不必像以往那样逐个查找故障点时间和缘由。此外，根据记录数据还能为应对措施的拟定提供参考。

4 结论

通过对某汽车制动器支架扭转刚度有限元的仿真模拟，得到以下结论：设计目标分析结果与同类制动器的值相比，仿真值大于目标值，能够满足制动钳支架扭转刚度的要求。当然，有限元分析具有局限性，其结果取决于建模的准确性。这种刚

度分析法也可用于其他制动器。

参考文献

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〔编辑：白洁〕