摘要：当前，随着社会经济的飞速发展，对供配电设计的要求也越来越高。为了能够进一步满足供电企业与用电客户的根本需求，要将电力监控系统应用到供配电设计中。电力监控系统作为配电设计中的重要组成部分，能够实现对整个电网的实际运行情况进行全方位的监控，提高电力运行可靠性的同时，有效确保电网管理效率、缩小电力运营成本，在供配电设计中的应用成为保证电网管理效率的重点。本文在此从电力监控系统的功能出发，对电力监控系统在供配电设计中的几个具体应用做了一定的探讨。
关键词：电力监控；供配电；拓扑结构
前言
供配电中的电力监控能提升用电明确性，提高电网工作效率，进而有效降低电力系统运营成本，可以减少人力投入，迅速发现故障、及时切除与恢复，优化用电管理，确保电力使用安全可靠、经济、洁净。
一、供配电设计中电力监控应用概述
电力监控系统以计算机、通讯设备、测控单元为基本工具，为变配电系统的实时数据采集、开关状态检测及远程控制提供了基础平台，它可以和检测、控制设备构成任意复杂的监控系统，在变配电监控中发挥了核心作用，可以帮助企业消除孤岛、降低运作成本，提高生产效率，加快变配电过程中异常的反应速度。
电力监控系统对进一步提高供配电的控制能力直接的作用，其可以避免供配电在电网系统中处于隔绝的状态，保证供配电与电网的统一发展，进而降低电力成本。同时，电力监控系统还能够为供配电提供智能化状态，通过指令―状态―检测等环节，实现对供配电设备的智能化监控，提供电力设备故障的预防能力。所以，将电力监控系统应用在供配电设计中的最重要意义，就是对供配电设计进行进一步的优化。
二、电力监控系统的基本功能
1、事件顺序记录
主要有保护动作顺序记录与断路器合闸、分闸记录的内容，这要求电力监控系统要具备充足的内存进行相关数据信息的储备。在产生问题的时候才能及时、有效的保证电力监控系统中的故障等信息是完整的。
2、数据采集
主要包含三方面的内容，其一是对开关量进行采集，电力监控系统运行中需要对隔离开关状态、断电保护动作信号等进行信息的采集。其二是对模拟量进行采集，电力监控系统中需要有电流、频率功等需要采集的模拟量。其三是电能计量，指的是对有功及无功电能进行采集，这种方法效率更高，可以更加精准、及时的采集相关电网信息。
3、远程操作
主要是操作者通过电脑对隔离开关及断路器实行分、合闸的管理，这样电流的控制过程会更加智能，要特别注意计算机系统发生故障造成的电网系统的瘫痪，所以，设计人员需要具备远程操作理念，保留人工分、合闸的功能，这样才能对供配电线路进行更加有效的管理。
三、电力监控系统在供配电设计中的应用
1、拓扑结构
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。
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2、网络方案设计
将智能监控设备运用于电力监控系统中，主要目的是应对现场智能监控设备纷繁复杂以及分散问题，智能监控设备接入就近的现场总线上，再分别将各条总线接入网关；如果现场智能监控设备是比较集中的小型系统，可把现场全部的职能监控设备连接到一条总线上，再利用接口转换器，与监控主机进行直接的数据交换；如果是拥有多个子变电站的大型系统，可以再每一个供电子站配备一台监控主机来提高电力监控系统的稳定性，连接监控中心主机，即可控制或查询子站的监控主机所采集到的信息，从而提高整个系统的效率、安全性，还有可靠性。
3、现场智能监控设备
对于供配电电力监控系统而言，各个现场智能监控设备都是独立存在的，主要任务是收集并传输相关数据，按照监控主机的指示执行具体的操作，除此之外，还可以对开关设备的工作状态、相关参数以及设备故障等相关信息进行实时显示。现场只能监控设备的独立性主要体现在其运行并不依赖于监控网络，也不受其影响，换句话说，即使是监控网络出现传输故障，现场监控设备依旧可以正常的进行收集数据以及对相关信息予以动态显示，其相关功能并不会受到任何影响。
当前市场上有很多种类型的智能监控设备可供选择。电力监控系统的功能以及系统的经济成本在一定程度上取决于现场监控设备。因此，在电力监控系统方案设计过程中，要从用户的实际需求出发，同时对电力网络结构以及负荷级别等相关因素予以全面考虑，在此基础上确定最适宜的智能监控设备。
4、监控组态软件
电子监控组态软件主要是依据采集和监控数据作为主要的内容，同时拥有很多的组态功能，能够进一步生成目标运用的软件。相关操作人员利用电力监控组态软件，能够较为简便的获取现场数据信号，并及时发出命令，从而很好的进行监控。其主要包括五个方面，第一，绘图（按钮、标签、时钟、滑动条、位图等）；第二，系统编辑，则能够复制、粘贴、旋转等多个操作；第三，身份验证，主要指启动和退出程序的时候，反复对文件进行删除和修改，同时进行读写数据等多个操作进行验证，从而有效防止非法操作等多个状况；第四，显示曲线（历史曲线以及实时曲线）；第五，报表生成和OPC接口，前者主要是在汇总多个信息的基础之上，严格依据规定的形式，进行系统的保存和打印；后者主要是为电力监控和上级系统及时进行信号交换。
5、监控系统要求
（1）主中压进线回路或者关键低压进线回路监控要求为：遥测；遥信，主要涉到开关的分合及故障状态；遥控，及控制开关的分合；预警输出设置；实时显示；标准的通信接口；监测电能质量，单次谐波分析（大63 次）、波形捕捉及报警以及监视电压骤升、骤降等；设备配置，选择CM4250 ；（2）低压进线回路或关键出现回的监控要求与前者大致相同，区别在于监测电能质量方面，单次谐波分析（低于63 次）以及监视电压的骤升及骤降情况；设备配置选择；PM800 ；（3）出线回路监控要求为：遥测，主要针对单相或三相电流及母排电压，可以对报警进行设定；遥信，主要针对的是断路器的分合及故障状态；遥控，同样负责控制开关的分合；标准通信口；设备配置，选择MC 系列多回路监控单元，监控各单元数条馈出线回路。
6、数据采集模块设计
对于供配电设计而言，电力监控系统采集到的数据尤为重要，所有的监控工作全部都是以数据作为支撑，换言之，数据是电力监控系统运行的基础，脱离数据，系统将无法正常运行，会对供配电设备造成一定的影响。对相关设备的供配电过程进行监测和管理是电力监控系统存在的根本目的，对相关数据的采集则是核心内容，为确保数据采集的完整性和高效性，需要对数据采集模块进行合理设计。由于外部采集到的信息均为模拟信号，因此，必须利用A/D转换器将之转换为数字信号，以便监控主机进行读取，在A/D转换器的选择上，可以选用性价比较高的12位A/D转换器。数据采集模块可对供配电设备的运行状况进行实时采集，在该模块的设定中，除A/D转换器之外，还应对多路开关、放大器、采样保持器等器件进行优选。
四、结语
综上，电力监控系统作为电力运行系统中的重要组成部分，对电网的正常运行有着重要的作用。供配电设计过程中应结合用户的需求和供电系统的规模，合理配置好电力监控系统，及时发现故障并解决，提高供电系统的安全性和可靠性，实现电力系统的高效、安全运行。
参考文献
[1]张国茹，毛剑锋，吴丽华.电力监控系统在供配电设计中的应用[J].科学与技术，2012，23（07）：23-25.
[2]黄国庆.浅谈供配电设计及电力监控[J]. 科技资讯. 2009(09).
论文作者:刘大任
论文发表刊物:《电力设备》2019年第3期
论文发表时间:2019/6/13
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