配电房站端在线监控系统研究

2022-01-12程华明

光源与照明 2021年6期

程华明

江苏润和智融科技有限公司，江苏南京 210012

0 引言

配电房是电力系统末端配电网中分配、传输电能的主要场所。该场所具有分布较广、数量较多且管理相对比较复杂的特征，是供电企业的工作难点之一。在此背景下，在当前先进的信息技术与物联网技术的支持下，供电企业可针对配电房的运行特点，建设在线监控系统，对配电房的运行状态以及运行过程中所产生的各种数据进行实时监控，全面提升配电网运行的可靠性。

1 配电房站端在线监控系统概述

配电房站端在线监控系统安装的主要目的是实时检测配电房中相关设备的运行稳定性，场所内的温度、湿度、危险因素、防盗状况以及所传输的电能质量的实时检测。系统在运行过程中，能够将配电房运行中产生的所有数据信息传输到系统主站中，由系统主站在对这些数据信息进行处理后，实现对配电房的实时控制。同时，相关工作人员可通过在线监控设备，实时查看配电房中所有电气设备的运行状态，并随时查看配电房进线回路的三相电压等相关数据。另外，在线监控系统具有数据采集与存储功能，并且在数据采集完毕后，可通过打印设备打印数据报表，报表能够详细记录配电房运行过程中所出现的故障。在上报故障的同时，系统中的感应报警器能够及时发出报警信息，相关人员可第一时间进行故障处理，大幅缩短了应急事件处理时间。在线监控系统中的数据存储功能能够有效存储配电房中电气设备的历史运行数据，为系统维修或者升级提供良好的数据依据。

配电房站端在线监控系统还具有通信方便的优势。该系统可运用传统的数据通信模式与主站进行实时通信，并且在此基础上实现无线通信。监控系统中的相关设备在生产过程中具备以太网、无线网等多个网络接口，无论在何种气候环境下，都能够实现与主线的实时连接。此外，该系统具备对配电房内的温度与湿度的实时监测，并上传至主站，能够有效帮助工作人员科学管理配电房内的物料、设备。

2 配电房站端在线监控系统的构成

配电房站端在线监控系统主要由配电房内安装的监控系统、相关网络设备、计算机设备等硬件组成。根据相关规定，在配电房站端在线监控系统的设计过程中，设计人员应秉承分层次、分布式的设计原则，使该系统能够符合我国当前正在实行的通信系统的特点与设计标准。其中，分层次的设计理念，可实现每一个管理层级都能够独立开展对配电房的运行系统实时查看，并且能够远程控制该系统。同时，在配电房站端在线监控系统运行过程中，如果两个相邻层级之间发生故障，可保障其他层的功能不会受到影响。配电房站端在线监控系统的拓扑图如图1所示。

图1 配电房站端在线监控系统的拓扑图

2.1 主站层

配电房站端在线监控系统的核心部分为整个系统的主站层，主要由监控主机与服务器构成。在运行过程中，其主要功能是处理通信层传输的相关数据信息，实时分析与管理这些数据，并根据最终的分析结果，发出相应的指令，全面实现对配电房的实时管理。主站能够通过外网服务器与配电放站端之间进行实时通信。在主站层中，需要将单监控主机、单通信机、双通信机、双主机等设备进行组合使用。同时，相关设计人员可以对主站系统中的GPRS数据进行二次开发与优化，使该系统在运行过程中全面收集与传输配电房站端内的所有信息，并实现对该系统的远程控制。

2.2 通信间隔层

通信间隔层的主要功能是保障配电房站端内的所有电气设备与主站层之间的数据传输。该层级也是监控主站与配电房之间最重要的连接枢纽，对于配电房站端在线监控系统能否稳定、安全的运行起到决定性的作用。

通信间隔层的主要功能是主站与各子站之间的数据传输与连接。其工作原理是通信主站会根据配电房的运行状态，通过通信总线发布不同的指令，通信总线将其传输到不同配电房的站端控制主机上，通过配电房内的主机实现对相关电气设备的实时控制。通信子站在运行过程中，可将配电房内的电气设备的运行状态、运行参数等信息通过通信总线传输至主站层。两个不同控制层级之间的数据传输载体，被定义为通信间隔层。当前在我国通信间隔层常用的上行网络主要是以太网和PROFIBUS的方式，而下行网络之间的传输主要应用的是现场总线，常见的型号为RS232、RS485、CANBUS等，相关技术人员需要根据所安装的电气设备类型选择最合适的总线。

2.3 远端设备层

远端设备层是配电房在线监控系统中最重要的监测设备，该系统的主要功能是对配电房内不同类型的数据信息以及设备的运行状态进行实时监控。这一层级中主要运用的设备均为监测设备，如监测配电房内气候环境的温度监控器、湿度监控器，监测设备运行状态的视频监控设备，以及相应的主控设备等，其主要作用是数据收集以及指令的接受与执行。

3 配电房站端在线监控系统的主要功能

3.1 数据采集

配电房站端在线监控系统能够实现对配电房内的所有电气设备运行数据的采集。在信息采集完毕并进行处理后，将所有信息上传至系统的主站层。在此基础上，实现数据的及时更新，并做好相应的数据报表。

3.2 报表记录打印

配电房站端在线系统中的主站层在接收到远端设备传输的数据信息后，可对相关信息进行分析和处理，并在进行数据存储的过程中，将数据转化成为标准格式，以标准格式打印为纸质版本，使相关工作人员能够根据该系统提供的纸质报告，及时了解配电房内的设备运行情况。同时，相关工作人员能够根据自己对该系统的实际需求，设置满足电力系统运行需求的数据报表。

3.3 报警

配电房内部的工作原理相对比较复杂，所涉及的电气设备种类及技术较多，因此在其运行过程中，经常会因为不同的影响因素而出现不同规模的故障。如果相关工作人员没有对故障进行及时处理，那么不仅会影响正常供电，还造成一定的经济损失。在此背景下，运用配电网站端在线监控系统能够有效解决这一问题。该系统中的每个检测设备都具有报警功能，通过物联网信息技术将配电房中的监测设备与系统主站进行实时连接，一旦配电网中的电气设备发生运行异常，或者周围空气环境内出现危险因素，监测设备能够第一时间发出警报，并将警报信息直接传输到通信主站中，使工作人员能够第一时间了解故障信息，找出故障原因。同时，配电房内的监测设备在报警后，必须手动消音，使报警信息停止。此外，在故障发生后，相应的故障信息会被记录在系统故障事件记录中，从而为后续故障处理工作提供数据支持。