智能电力监控系统在供电保障中的实践与应用

黄光锐 广东省气象局机关服务中心

引言

智能电力监控系统是现代化信息技术在电力企业中深度运用的体现，其以强大信息采集技术与运算技术为基础，实现了电力系统中相关信息的自动采集、传输及处理，极大提升了电力系统管理的效率，加强了我国群众生产生活的电力保障。

一、智能电力监控系统的结构

（一）主控管理层

主控管理层是智能电力监控系统中的核心层，其主要负责对信息进行处理与分析，将传回的信息进行归类与储存，依据已有信息自动作出个性化电力管理。在管理进程中其还会对各个位置的运行状态进行分析，若有故障发生，其可以自动采取处理措施或者向工作人员发出警报，要求工作人员进行故障排查。

（二）通讯层

通讯层主要功能为将主控层与设备层进行连接，实现二者之间实时信息交换，是智能电力监控系统发挥作用的重要层级。

（三）设备层

设备层的主要功能为信息的采集与主控层指令的响应。其技术手段通常较为复杂，涉及设备较多。是智能电力管理系统中信息采集与指令执行的主要层级。

二、智能电力系统的功能及在供电保障中的应用

（一）用户基础用电信息的采集

智能电力系统可以通过设备层布置的大量感应器件实现对每个用户的用电信息的采集。如针对单一用户的用电峰值、用单谷值、日平均用电量、用电真空期、月平均用电量等，针对区域内部整体用户整体用电峰、谷值，平均用电量等信息，针对电力设备的变压器温度变化及平均值，各时段高压进线的谐波频率等。

该功能在供电保障中的作用主要体现在，提升供电服务的针对性。在现代用电背景下，单一用户用电量逐渐上升，且各个区域之间用电量会呈现出较为明显的时间性差距，传统的、不加区分的统一供电模式在现阶段应用中会给供电企业造成较大的压力，需要做出针对性改进。

首先，智能电力系统通过对个人及区域用户用电数据的采集与分析可以得出用户用电规律，依据用电规律进行针对性电力调配，减轻电力企业的供电压力。如在采集数据中显示局部区域集体用电处于谷值、甚至真空期时，电力系统可将优化线路中电力的配置，将更多资源应用到该时段电力需求较为集中的区域，提升资源的使用效率。当同一时段多个区域处于用电高峰时，智能电力监控系统可以依据采集平均值，将电力资源依据比例向不同区域分配，提升电力资源使用的科学性。避免了传统电力分配模式中，前段区域大量用电，导致后端区域电力供应明显不足，生产生活无法正常展开。

其次，智能电力系统可以依据收集到信息实现电力资源的提前分配。对智能电力系统采集到的信息进行分析，不难发现其中电力使用峰值通常会集中在一个固定的时间段。因此，智能电力系统可以提前调集电力资源，满足区域内所有人员高峰阶段的用电需求，提升用户服务的质量。

最后，智能电力系统采集的信息可以指导相关电力设备及导线的更换。智能电力系统会自动对采集到的信息与历史信息进行对比，如发现部分导线与历史数据相比，温度变化幅度差距较为明显，则说明导线内部已经发生老化，需要尽快进行更换；如采集数据中变压器集中用电时间温度过高，则说明其不能很好的适应地区供电需求，需要相关人员及时进行更换或者性能提升。使电力设备始终能够较好的满足电力供应的需求，避免过载断电现象的发生，提升电力供应的稳定性。

（二）自动报警功能

从上文智能电力系统结构分析中可以发现，报警功能是在两个区域同步进行的。其主要负责在电力系统故障发生时给出提示，要求相关人员尽快采取应对措施。

不同位置的报警系统在电力供应保障中具有不同的作用。主控层面的报警系统其主要针对对象为值班的电力系统检修人员。当智能电力监控系统检测到电路内部发生故障时，管理层的报警系统会立即发出警报，管理人员可在系统内部实时查看故障发生位置的现场情况，并作出初步故障判断。此时，检修人员应携带相应工具立即赶往故障发生现场进行检修，及时恢复电力供应，避免故障长时间得不到解决，影响居民正常的生产生活。

设备层面的警报系统更多起到警示作用，一方面，其可以帮助检修人员在抵达现场之后，立即锁定故障位置，加强检修工作的速率；另一方面，其可以向无关人员发出警告，使其远离故障发生位置，避免重大故障发生时，造成过往人员伤亡。

（三）事故追忆显示画面

现代化智能电力监控系统，其检测功能不只局限于电力信息的收集，其还具备一定的图像与声音采集功能。相关人员可以通过该系统，对一段时间内设备周边情况进行回放，查看电力系统发生故障时，是否遭受过人为破坏。

该项功能在电力供应保障中的主要应用模式在于加强电力系统的监管。由于电力设备数量较多，布置较为散乱，且存在部分设备运行进程中，如周边区域有人员存在，有一定可能发生安全事故。因此，传统模式下，对电力系统实施全程监管的可能性较低。电力设备遭受外力损害的现象至今仍普遍存在。事故追忆显示画面功能的应用，实现了电力系统全面且有效的监管。当电力系统因人力原因发生损害时，企业及人员可以将视频作为证据提出诉讼，要求破坏人员赔偿损失。在避免电力企业承受经济损失的同时，向社会传达出企业具备寻找故意损害电力设备人员的能力，也愿意消耗时间成本与人力成本，和相关人员对峙。彰显电力企业对于破坏电力系统人员追责到底的决心，减少有意损坏电力设备事件发生的概率，保证电力供应的稳定性。

（四）自动跳闸及遥控跳合闸

顾名思义自动跳闸指当智能电力监控系统发现电力系统中存在较为严重的问题时，会在发出警报之前优先切断电路，避免问题进一步扩张。而遥控跳合闸指检修人员可以在监控室内直接控制切断电路。

其在电力供应保障中应用的主要途径为避免局部故障演变为全面故障，对电力供应系统造成大规模的破坏，需要检修人员利用较长时间进行线路更换及设备修复，通过减少故障检修时间的方式，保障电力供应的正常进行。以自主跳闸功能为例，当智能化电力监控系统做出该种决定时，说明电力系统内部故障处于较为严重的状态，若等到检修人员确定故障、赶到现场，故障可能已经演变为无法处理的灾害，需要较长时间进行电力系统的恢复，局部地区将不得不承受相当一段时间的无电力供应生活。

（五）故障录波与谐波分析

故障录波与谐波分析指智能电力监控系统可以对收集到线路谐波信息进行整理，进而发现其运行进程中是否存在故障或者判断故障发生的趋势。

该功能在电力供应保障中的应用主要有两点：第一，电力系统故障发生通常是有预兆的，故障发生前，相关线路内的电流常会发生不规则的波动，而这些波动会在线路谐波上体现，智能电力监控系统通过对谐波的分析可以实现部分电路故障的预测，将故障集中发生之前便消除隐患，有效减少电力系统故障发生的概率，提升电力供应的稳定性。第二，现代电力供应系统设计是复杂的，存在大量的线路故障检修人员无法通过外在体现直接确定其成因。智能电力监控系统谐波分析功能可以帮助检修人员进一步了解故障发生的原因及位置，提升故障检修工作的效率。当电力系统故障发生时，可以以最快速度恢复正常电力供应。

（六）安全管理措施

安全管理措施在于智能电力监控系统可以赋予不同人员不同的权限，并详细记录各级人员在系统中的操作。

其在电力供应保障中的应用主要有：第一，多级权限限制可以避免基层人员在电力系统内部胡乱操作，影响电力供应的正常进行，最大可能排除人为因素对电力系统的影响；第二，该项功能的全面应用有助于企业内部建立完善的电力故障追责制度，促使各级检修人员以更加积极的态度开展工作，可以为电力供应的正常进行提供多级保护。但该项功能在运用进程中需要注重对各级人员的权限进行合理划分，避免权限划分过于严格限制值班人员检修工作的顺利展开。

（七）运行及配电管理功能

运行及配电管理功能主要职责在于电力系统中电能的划分，其在电力供应保障中应用的主要模式为与电力信息采集系统相互配合，调整电力分配，提升电力服务的针对性，优化电力资源的使用。

三、结论

智能电力供应系统可以自动对电力系统运行信息进行采集、分析并发出针对性指令，其在电力保障中的应用可以改变传统电力供给方式，提升电能使用效率；加强电力系统监管，提升电力供给稳定性；加速电力故障的发现、分析与维修，缩短故障断电时间，最大程度上保证电力的持续供给。