电压电流实时监测装置在铁路站场供电中的应用

王瑞平，刘晓辉，张 钟，钱振宇

电压电流实时监测装置在铁路站场供电中的应用

王瑞平，刘晓辉，张 钟，钱振宇

为了及时获取现场电压电流信息，实现对铁路站场供电电压电流的有效监测，对车站实施实时电压电流监测管理系统的开发和电压电流监测管理。通过近3年的应用实践和持续改进，监测效果显著。

电压电流；实时监测；站场供电

0 引言

当铁路行车供电站点出现突发停电事故或地方电网维护检修停电时，由于车站各用电单位上报信息不及时，铁路供电部门不能及时掌握现场供电信息，造成供电段各级调度无法及时了解现场供电情况，影响现场供电调度、指挥及故障的恢复。

及时掌握供电质量最为有效的办法就是实时监测在线电压电流，将异常电压、电流、停电、来电等信息及时通知管理人员，最大限度地缩短停电延时；通过贮存大量数据，为供电质量分析及故障分析提供数据保证，促进铁路电力供电现场规范化、科学化管理。

北京铁路局北京供电段怀北电力车间担负着北京北部京包线、京通线、京承线近700 km供电线路的管理任务，负责沿线70多个站点的行车供电任务，实施电压电流的有效管理对提高供电质量具有重要的意义。

从2014年开始，在北京铁路局北京供电段的组织下，怀北电力车间与宁波舜阳电测仪器有限公司合作，进行了实时电压电流监测管理系统的开发。在对电网电压进行实时监测的过程中，对软硬件进行了不断完善，扩大了对电流回路的监测；为适应智能化移动办公需求，实现了手机APP功能，可随时随地查询监测站点的电压电流情况。

1 主要功能

1.1 基本功能

在较成熟的DT6统计式电压监测仪和SYEZ12多功能电能质量监测仪的基础上，改进形成DT6（DX）-3×220 V/G电压电流监测装置。

（1）采集与显示功能。

a.对三相220 V电压进行实时采集并显示，以分钟平均值为最小统计单位进行数据统计、存储和显示。

b.对额定值≤5A的三相电流进行实时采集并显示。

（2）统计及记录功能。

a.电压数据。记录实际运行电压，包括1 min电压平均值和产生时间。

b.电压监测数据统计，包括日统计和月统计数据。根据实际运行电压（1 min电压平均值）及被监测电压额定值、上/下限值对数据分别统计，包括电压最大值及出现时刻、最小值及出现时刻、电压平均值、超上限率及超上限时间、超下限率及超下限时间、电压合格率及合格时间、统计时间等。

c.电流数据。记录并显示实时电流。

d.事件记录。包括采样电压停来电、越上限及复归、越下限及复归、装置复位事件和装置工作电源停来电事件等，根据各个事件的判别原则判定，包括事件发生时刻或当前1 min电压平均值。

e.流量记录。分为月发送和月接收流量。

f.可靠性记录。按月统计，包括停电次数、停电最长时间、停电最短时间及停电总时间。

g.工作状态记录。分为工作总时间和本次连续工作时间。

1.2 特色功能

（1）电源失电保护和自动上报功能。

DT6（DX）装置内置高性能、大容量锂电池。该装置在电源断电后仍可保持30 min正常工作，确保电压和电流数据采集不间断，及时上报断电事件数据及装置断电后30 min内产生的数据和事件。

（2）通信功能。

系统采用GPRS无线通信技术，实现装置与远程CAC的数据交互，确保数据定时主动上传，无需人工干预。

（3）短信告知功能。

通过短信发送装置和配套软件，可实现对多个指定用户进行短信告知功能，方便用户及时掌握供电信息，快速处理供电线路电压异常或停电故障。

（4）WEB页面功能。

通过WEB页面，用户可按照权限通过PC机查看各个供电线路的供电信息。

（5）手机APP功能。

通过手机APP软件，可按照权限随时随地查看各供电线路的测点信息、告警信息、电压和电流实时数据等。

2 系统拓扑

系统采用装置+前置软件+采集软件+WEB发布+手机APP模式，进行电压电流数据的分析管理，系统拓扑如图1所示。线路异常时，系统可及时短信提醒相关人员，并将三相电压及电流数据定时上传，具备电压、电流相关参数配置功能。

3 系统硬件

系统硬件主要由DT6（DX）-3×220 V/G电压电流监测装置、短信发送装置、数据采集服务器、SQL服务器、WEB发布服务器等组成。

图1 系统网络拓扑

4 系统软件

4.1 前置网关软件

前置网关软件负责入网监测装置的识别、信息交互，将监测装置的上发报文转发至采集程序，将采集程序下发的报文转发至对应的监测装置，其界面如图2所示。

图2 前置网关软件主界面

4.2 采集软件

采集软件负责解析前置网关软件转发来的报文，回复需要确认的报文并做数据存储及显示，转发或自动生成操作监测装置的报文并发送至前置网关软件（图3）。

4.3 WEB发布软件

北京供电段电压电流监测管理系统用于数据监测、台账管理、报警查询、数据统计和现场分析。

WEB发布软件框架如图4所示。

图3 采集软件主界面

图4 Web发布软件框架

4.4 短信发送装置配套软件

短信发送装置配套软件主要用于控制短信发送装置向指定用户发送电压异常信息，方便用户及时进行现场处理（图5）。

图5 短信发送装置配套软件

4.5 手机APP软件

基于手机android系统，主要用于在Android手机上查询各监测点实时电压、电流、断相数据和相应的异常数据。手机APP软件框架如图6所示。

图6 手机APP软件框架

5 结语

运用电压电流监测管理系统，实现了对下属车站站点供电情况的实时监测，实时了解各个站点故障停电情况，及时安排人员处理，提高了电网供电的可靠性。终端电源部分出现异常时，终端还具有维持半小时的数据及事件上报的功能，提高了装置的实际使用价值。

电压电流实时监测装置经过3年时间的全面应用，既对现场实现了实时监测，也为大数据的积累和分析创造了条件。该装置除在电力系统、铁路供电系统应用外，还可应用于医疗、冶金、化工、企业生产线等领域。

[1]DL/T500-2009电压监测仪使用技术条件[S].

[2]Q/GDW 1819-2013电压监测装置技术规范[S].

[3]张 钟，钱振宇，张 雨，等.电压质量分析管理系统[J].控制工程，2014，21（6）：1011-1017.

[4]宁波舜阳电测仪器有限公司.舜阳牌DT6(DX)-3×220V G电压电流监测装置使用说明书[Z].

In order to obtain the voltage and current information at site,realize the effective monitoring of power supply voltage and current for railway stations and yards,accomplishes the execution of development of voltage and current monitoring and management system as well as the voltage and current monitoring and management.The operational practiceand constant improvement for nearly 3 yearsshow that themonitoring effectsaresignificant.

Voltage and current;real time monitoring;power supply for station and yard

U226.5

B

1007-936X(2017)06-0013-03

10.19587/j.cnki.1007-936x.2017.06.004

王瑞平.北京铁路局北京供电段，工程师；刘晓辉.北京铁路局北京供电段，助理工程师；张 钟.宁波舜阳电测仪器有限公司，高级工程师；钱振宇.宁波舜阳电测仪器有限公司，助理工程师。

2017-06-19