摘要：电力工业是国家的支柱产业，也可以说是国民经济的命脉。随着国家经济的发展和社会的进步，电力需求不断增加，给供电的质量和供电的安全可靠性提出了更高的要求。同时，信息技术的快速发展和大数据时代的到来，在给电力系统运行、监测提供了新的技术手段的同时，对电力系统的运营和管理也提出更高的要求。
关键词：智能电力监测；系统设计；实现
一、智能电力监测系统的设计原则
1、智能电力监测系统的可靠性
因为，本身要承载的信息量安全可靠是智能电力监测系统最基本的要求，所以在设计的时候首先要关注系统的可靠性。为了系统在出现问题时仍然能够保证电网系统的正常运行，需要在设计时加入备用系统，当前通用的做法是在电力调度监测系统中设置双机备份，这样做的好处就在于在当前监测设备出现故障或问题的时候，能够通过备份系统将信息和资料从备用设备中导出，从而不影响整个电力监测系统的操作，避免信息和数据的丢失或错乱给电网系统带来不应有的损失。
2、智能电力监测系统的兼容性
客观的讲，当前的电力监测系统无论是规模还是技术上都只能满足电力系统短期内的应用需求。云时代已经到来，要适应未来多变的市场经济竞争环境，对现有的系统进行改良已成为共识。为保证新旧信息系统的无缝对接降低改良成本，必须要求设计出的电力监测系统具有良好的兼容性和拓展性，以利于之后最新设备的增加和新功能的扩展，保障新设计的系统与多重更新设备实现硬件和软件两方面的科学融合。
3、智能电力监测系统的分层控制
基于电力检测系统的特点，需要对检测系统进行分层控制，这也是电力调度监测系统的核心功能。在设计时要重视系统的分层控制功能，硬件上以变电站、调度中心及集控中心为核心基础，软件上以多功能电表软件设计和监控计算机软件设计为基础，构建三级监测网络机构，保证电力监测信息能够被科学的采集和分析，从而提升信息的准确性和科学性，为检测工作提供有效的依据。
二、基于物联网的智能电力监测仪的研究
1、系统开发模式设计
根据对智能电力监测仪的研究，采用B/S和C/S混合开发的模式是比较理想的，用户可以使用计算机登录互联网访问系统，也可以通过手机软件访问系统。B/S模式划分为四层，即客户层、页面层、业务层以及EIS层，各层在系统中承担着不同的任务。C/S模式划分为三层，即软件界面层、业务逻辑层、数据访问层。
2、系统硬件设计
系统的硬件应该包括采集部分、处理模块和无线发射模块，由于采集部分和处理模块设计非常成熟，但是需要使用的无线发射模块必须设计，选用的无线模块是NRF2401，这种无线发射模块传输速度快、效率高、距离远，在室内布置无线接收点以后就能够接收到产生的数据。同时硬件的无线传输关键是制定通信协议，只有良好的通信协议才能够完成数据的传输，系统共涉及四种电力参数，设定格式为<校验位，电力参数1，电力参数2，电力参数3，电力参数4，校验位>。通过固定格式参数的发送，可以有效避免错误数据的产生，为防止误报，上位机实行三次连续侦听的机制，判读数据的准确性。
3、系统软件设计
系统软件主要有两个版本：一是在计算机中使用的程序（基于web访问）；二是基于Android系统使用的APP软件。PC机系统采用的是B/S访问模式，具有系统登录、实时数据显示、即时测量、报警界限设置、故障预警、历史数据查询六大功能。（1）系统登录。
期刊文章分类查询,尽在期刊图书馆用户凭借用户名和密码登录系统。如果用户名和密码不正确，不能登录系统；（2）实时数据显示。系统能够实时接收网络传输的数据，并将数据传输给计算机；（3）即时测量功能。用户使用该功能能够即时对电力数据进行检测；（4）报警界限设置。用户可以设置报警的界限值；（5）故障报警。当电力设备出现故障、电力传输设备出现故障的时候系统会出现故障报警；（6）历史数据查询。数据能够存储在计算机当中，用户可以根据记录的日期查询监测的数据。基于Android的App软件采用的是C/S模式。具有三大功能：（1）实时监测。可以利用手机软件实时接收监测的数据，并查看这些数据；（2）故障报警。能够在出现异常的时候报警，提醒用户注意电力参数突变；（3）历史数据查询。数据存储在手机中，可以根据记录的日期查看监测的数据。
三、智能电力监测系统设计的实现效果
信息可视化和全面化是智能电力监测工作的两个突出特点。在进行系统设计时需要全面考虑各种因素，让电力监测系统具有实时传递信息作用，能将其监测到的现场信息及时准确传递给相关的职能管理部门，迅速采取正确的措施，减少了中间环节失误，实现分专业管理，提高电力监测工作的整体自动化水平及供电管理效率，降低管理成本，同时及时发现设备和技术隐患，做到防患未然、有效处理。
四、电力在线监测方法
1、直接叠加法
直接叠加法的原理是利用电压互感器产生交流相电压，从而叠加到变压器的母线或者是中性接地点的直流电源，通过高压电容控制在直流电源中受到交流高压的影响。测试电缆中的直流电流的绝缘电阻，从而可以实现对电缆的在线监测。但是这种这种方法对于监测10Kv或者10Kv以下的电压时比较有效，当电压过大时，则无法进行有效的监测，除此之外，可以在线监测线路对地电晕放点也是非常有效的。
2、直流成分法
研究发现，在一些含有水树脂的电缆绝缘在运行时，会有部分的直流电存在于线芯和铜屏蔽之间，这主要是由于绝缘中的水树进过裂化造成的。在监测过直流成分以后，可以确定水树监测可以判断绝缘的老化程度，其原理是加以利用水树中的整流效应，通过施加具有负半周期的电压，通过尖端传递到绝缘，将大量的负电荷注入到水树枝当中，当电压处于正半周期时，注入较少的正电荷，从而只能中和一部分负电荷。在传输时的工频电压下，会使处于水树尖端的大部分负电荷逐渐的转移，从而造成直流电的出现，但是其作用相比较整流就比较小，小到几十纳安。而水树枝的增加会造成泄露电流的增加，从而使交流击穿电压降低，从而影响电能的输送。而直流电压叠加的原理是将低直流电压施加到绝缘逐渐的劣化的电缆时，产生的直流电流与劣化程度相应，而直流成分是电缆运行中的固有成分，所以常用于对中高电压的电缆检测。
3、局部放电法
就局部放电而言，采集终端头和附件等局部的放电量是实行检测的主要目的，分离电缆的局部放电量的原理是利用小波原理以及信號处理系统。在水树枝产生的开始阶段，通常为0.1PC的局部放电量，电力电缆的绝缘程度对局部的放电量具有非常关键的影响。当局部的放电量出现浮动的情况时，也就是表示电缆的绝缘程度存在隐患影响电缆的运行，从中提取的电力电缆的绝缘劣化信号在干扰信号下面覆盖。
结束语
综上，随着现代自动化时代的到来，电力行业必须要不断自我完善和创新，智能化、数字化、网络化的电力检测是电力工业远程监控与检测的趋势，建设高效、快速、准确、安全的电力监测系统是这个行业发展的必然选择，也是企业的改革方向。尤其在电力监测系统的设计时，要充分的考虑实际工作中各种因素的影响，实现系统的可持续良性发展和效用最大化，保证电网运行的安全与稳定。
参考文献：
[1]陈俊岳.电力调度监测系统的设计与实现[D].成都：电子科技大学，2015.
[2]汤路庆.西昌市电力调度监测系统的设计与实现[D].成都：电子科技大学，2016.
论文作者:黄焜
论文发表刊物:《电力设备》2018年第4期
论文发表时间:2018/6/19
标签：电力论文; 系统论文; 监测系统论文; 数据论文; 电压论文; 智能论文; 电缆论文; 《电力设备》2018年第4期论文;