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摘要：为了给供电单位及用户提高效率、减少损失、降低运营成本，电力监控系统能够有效确保电网管理效率、缩小电力运营成本，也成为供配电设计中不可或缺的重要组成部分。而一般情况下，电力监控系统中的智能设备均具备遥测、遥信以及遥控功能，如果用户提出较高的电能质量监控要求，需要选择更高端的智能设备。为此，本文介绍了在供配电的设计中，电力监控系统的重要性，并概述了电力监控系统，最后研究了在供配电设计中，电力监控系统的作用。
关键词：电力监控系统；特点；作用；供配电设计
电力智能监控系统是一种智能化、网络化、单元化、组态化的系统，以微机继电保护装置、智能配电仪表、智能电力监控装置、计算机及通信网络、电力监控系统软件为基础，把供配电系统的运行设备和运行状况置于毫秒级连续精确的监视保护中，提供变、配电系统详尽的数据采集、运行监视、事故预警、事故记录和分析、电能质量监视和控制、自动控制、继电保护等功能。并依托网络技术，使工作人员在现场的任何位置都可以接收相关信息，大大地提高了工作效率。电力智能监控系统以较少的投资，能极大地提高供配电系统的可靠性、安全性、自动化水平。它能够带来减少运行值班人员、故障迅速切除和恢复、优化用电管理等诸多好处，使电力的使用更可靠、更安全、更经济、更洁净。因此，在供配电设计中，电力监控系统具有不可或缺的重要作用。而在设计过程中，要从用户的实际需求以及负荷情况出发，确定最适宜的现场监控设备。
1 供配电设计中电力监控系统的重要性
在我国民用建筑中，很多控制系统都要在电力系统的支持下运作，例如中央空调系统、大型计算机系统等。为了满足需求，电力工程师们在电力系统的设计中付出了很多心血。但从我国目前电网系统中可了解到，供配电设计并未实现真正意义上的电力监控，一般情况下都是以模拟电压表或电流表对回路运行状态进行监视；数据记录方式主要依靠人工手录――这不仅增加了电网运行成本，也降低了工作效率，而且无法对电网系统进行实时监控。因此，对供配电设备进行统一管理和监控，建立高效、智能的监控平台，对整个电网运行具有重要的现实意义。
2 电力监控系统概述
按结构形式，可将电力智能监控系统分为集中监控系统模式、区域供电集中监控系统模式和光纤自愈环网集中监控系统模式。其中，集中监控系统模式适用于供电范围集中、监控对象数量不大的电力监控系统。电力监控系统的特点：系统软、硬件全部模块化，硬件全部智能化。软、硬件设计选择工业级标准，可靠性非常高。按组成具体可将电力监控系统分为以下几层：
2.1 计算机监控层
计算机监控层设备包括控制键盘、打印机、电脑监视器、UPS等，所采用的软件均为专用软件，能起到对系统进行调度、授权、集中指挥等作用，例如录入图像数据，实时查询，对用户授权进行分区监控，对图像历史资料进行回放调看等。
2.2 网络通讯层
网络通讯层由现场总线网络和以太网通讯网络组成。现场总线网络是监控层中各个设备间的共通网络，通常以RS485为通讯接口，且支持Modbus-RTU协议；以太网通讯网络则是负责现场总线与监控设备通讯的网络，主要包括交换机、网络服务器等设备。
2.3系统管理层
系统管理层主要包括中央控制设备中的电力监控管理设备以及外围设备、网络通讯设备等。中央控制设备与各分点电力监控设备相连，可实现现场各监测点与中控设备的信息交互，监控人员能通过系统管理层向各检测设备发送各项指令，实现电力监控的集约、统一管理。
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3 电力监控系统在供配电设计中的作用
3.1拓扑结构功能
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。
3.2 网络信息采集和传输功能
电力监测系统要实现对电网运行的管控需通过现场总线，在实际工作中，可采取将系统与总线直连的方式，通过智能设备组建网络系统，实现对现场智能设备运行状态的监控和数据采集传输，且能迅速传达操作命令，提升电力监控系统的监控能力。
在现场智能监控设备较多时，可将大系统布置得相对分散，例如将现场智能监控设备直接连到总线，然后再将网关中各总线分别接入；而在现场智能监控设备较少时，则可分布相对集中的小系统，将所有智能设备连接到一条总线上，利用接口转换器实现数据交换；当电力监测系统中有多个子变电站大系统存在时，为保证系统运行稳定，要在单个子变电站系统中均设置监控主机，通过主机对现场智能设备进行直接管理，同时对监测数据进行分析运算，将重要信息传输至远程监控中心，并对监控中心的主机授权，以便于对子变电站监控主机进行查询控制，提高电力监测系统的运行效率。
3.3监视和记录功能
电力监控系统的监视功能包括对电能质量和电网安全的监视。电能质量主要包括电力设备故障、动态扰动、静态偏差以及人为误操作等；电网安全则包括电力监控系统在运行过程中对电流、电压模拟量和自控装置运行状态的不间断监视，以便于在供配电设备发生故障时能及时预警，为技术人员检修工作提供便利。
记录功能包括时间顺序记录和故障记录。时间顺序记录模式可对供配电各程序的数据输入、输出状态进行有效记录。当远程集控主站或后台监控系统信号断路时，时间顺序记录模式也能保证数据不遗失。故障记录则是指在设备故障动作前后，对与故障相关的信息数据进行记录，例如电流和电压值，有效提升了检修人员的工作效率，不必像以往那样逐个查找故障点时间和缘由。此外，根据记录数据还能为应对措施的拟定提供参考。
4 结语
综上所述，在供配电设计过程中，对于电力监控系统的监控组态软件而言，其功能需要涉及绘图、编辑、通信、实时及历史曲线等方面，这样，对于操作人员而言，借助依托于组态软件的人机界面，便可以对电网的运行情况有直观的了解，同时可以十分便捷且准确的发出操作指令，借助网络可以实现监控主机发出的指令以及现场监控设备所收集的相关数据的传输，所以，在组网方式的选择上，需要结合系统的实际情况加以确定，一方面，要尽可能的简化布网，另一方面还要确保数据传输的迅速性及准确性。
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论文作者: 张寅
论文发表刊物:《建筑模拟》2018年第34期
论文发表时间:2019/3/14
标签：电力论文; 监控系统论文; 系统论文; 供配电论文; 设备论文; 智能论文; 电网论文; 《建筑模拟》2018年第34期论文;