電力監控系統

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電力監控系統范文第1篇

關鍵詞：電力監控系統；量測系統；量測設備；電力生產設備；沖壓機 文獻標識碼：A

中圖分類號：TM723 文章編號：1009-2374（2015）29-0009-02 DOI：10.13535/ki.11-4406/n.2015.29.005

1 量測系統與設備簡介

電力使用狀況是評估機臺生產狀況參考因素之一，本研究使用電力監控系統建立設備安裝及量測，進行搜集生產設備滾壓與液壓式沖壓機的生產信息。通過搜集的電力參數經由GPRS系統傳輸后，協助搜集出在信息及判斷生產異常的時間點與情況。

2 量測設備簡介

本研究使用的監控設備為PA310電表，作為電力參數等數據搜集，并利用GPRS模塊板應用于遠距離傳輸信息，比流器為提供量測設備電流的參數功能。

2.1 PA310電力量測儀器

其設計應用于一般單、三相系統的電力監控與負載調查，可長時間記錄不停電作業的電力負載狀況，具有量測范圍寬廣、裝置方便、雙向計量和標準通訊接口等特點，其規格如下：輸入電壓：相對相電壓96～418V；輸入電流：CT?10（60A），可選配CT?16（100A）、CT?24（200A），最大可達400～1000A；輔助電源：AC～110V/220V；額定：

PF=1，

2.2 GPRS通訊板

當手機撥號時，訊號傳遞首先連上BTS，再繼續傳到BSC以及MSC。BSC（Base Station Controller）又稱企業全能服務器，一臺服務器包含企業電子化的軟硬件。BTS（Base Transceiver Station）又稱為基站收發臺，其主要功能是進行無線信道管理、實施呼叫和通信鏈路的建立。Zigbee又稱紫蜂，是一種低速短距離傳輸的無線網路協議，主要特色有低速、低耗電、低成本、支持大量網絡節點、支持多種網絡拓撲。MSC（Mobile Switching Center）主要是作為網絡間交換功能服務器，將傳送進來的撥號信號交換到另一個MSC或公眾有線電話，進行整個聯機系統的建構。

2.3 CT夾（比流器）

主要用于量測電流與連接儀表和保護組件，并可將大電流以一定比例精確地轉換成較小電流。一般要求不嚴苛時，兩種用途可共享一具CT。

3 系統操作步驟

此步驟應用于搜集完電力參數或第一次設定機臺，相關的機臺讀取分析數據與改變設定，提供讓管理人員或維修人員后續作業。

第一，目前使用RS485轉232，轉接器與PA310電表必須要有電源供應，此時轉接器上電源顯示燈應為啟動，PA310電表屏幕顯示為啟動。

第二，將轉接線接上PA310電表。

第三，接上USB至計算機，待數秒后計算機屏幕右下方出現額外驅動訊息。

第四，打開軟件，使用2.26版與4.0版，兩版本都可以將數據讀取出來，而4.0版增加相序圖可供判斷接線是否錯誤。

第五，打開軟件后點選聯機，數秒后聯機下方紅色區塊換顯示成綠色，且電表序號時間會提供，將鮑率設定為9600或19200的顯示。

第六，若為第一次開啟電表設定，選擇左下方圖示PT以CT比率改寫，設定完后必須再點選一次設定，電表才會記錄，如圖2所示：

第七，正常狀況軟件會依照目前接線情形判斷顯示其狀態，若是實地接線，計算機顯示判斷不正確，可以對軟件進行修正，修改完畢之后需再次點選接線方式設定，以得到正確數據。

第八，若要改寫機臺記錄時間，先點選下方Load Profile設定，之后點選時間，設定完之后需再點選確認一次。

第九，機臺設定完畢后，讀取之前所記錄的數據，先點選下方Load Profile基本數據，設定要讀取數據筆數之后點選Read and Save，就可以將資料讀出，讀取時轉接器上顯示燈會閃爍，讀出數據放在LP Data數據夾中，以Office Excel呈現數據。

第十，讀取完數據之后即可關閉軟件，之后拔取USB連接線，并將轉接器的電源供應關閉，數據未讀取完畢或機臺未設定完畢之前，不可直接拔除USB或是關閉電源和切斷機臺與轉接器的聯機等，以防機臺數據存取錯誤或是設定錯誤。

4 系統分析

第一，先點選LP Data文件夾，選擇.scv檔案，前面第一段為電表序號，之后是讀取日期以所選取Group，方便使用者在尋找與使用時判斷。

第二，開啟檔案后第一列為讀取時間，下方則會以起始程序中所選取資料排列。從圖3可以知道，在2013年7月22日下午1點48分開始進行量測，量測間隔為1分鐘讀取一筆數據，如圖3所示：

第三，在分析時依照所需數據和量測目的選取，并分析機臺運作功率消耗，了解機臺消耗過程有無異常

狀況。

第四，選取kWh（interval），并選擇適當時間與量測范圍進行分析，選擇完畢之后可以使用折線圖或是其他所需圖示以方便判斷。

參考文獻

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電力監控系統范文第2篇

隨著電力需求的不斷增加，在電力電纜運行過程中綜合監控系統具有重要作用。電力電纜綜合監控系統的設計，將電網一次設備有線網絡監控轉變為無線通信網絡監控，大大降低了一次設備的監控成本，未來電力電纜綜合監控系統的發展有很大市場前景，能夠為我國電網的發展帶來明顯效益。因此，本文基于B/S軟件架構，對電力電纜綜合監控系統的架構、工作流以及功能進行設計，試圖為之提供行之有效的可行性建議。

【關鍵詞】電力電纜 監控系統 B/S 設計

隨著我國電網的發展，國家開始重視電力電纜的設計，在電力電纜維護管理方面，綜合監控系統具有重要意義。在電力電纜設計中，綜合監控系統起到的作用是有效監控一次設備運行狀態。研究得知，以往綜合監控系統對電網一次設備的監控采用的有線網絡技術，缺點是布線難、成本高、維護困難，綜合監控系統的設計和使用將對一次設備的監測轉變為無線網絡，采用無線監控技術，有效提高了監控效率。

1 電力電纜綜合監控系統的架構設計

1.1 系統組成

電力電纜綜合監控系統由三個部分組成，分別為：前端系統、網絡傳輸系統和監控中心系統。系統圖如圖1所示。

1.2 工作原理

前端系統攝像頭將采集的信號經過模擬線纜傳輸到視頻編碼服務器中，信號在視頻編碼服務器中經過編碼和壓縮之后，經過網絡傳輸系統，傳輸至監控中心系統。

2 電力電纜綜合監控系統的設計

2.1 前端系統

電力電纜綜合監控系統的前端系統，主要是由三個部分組成，網絡視頻編碼器、信號采集攝像機和云臺，主要作用是對重點區域進行視頻監控。前端系統通過信號采集攝像機采集模擬信號，再將模擬信號傳輸至網絡視頻編碼器中，模擬信號在網絡視頻編碼器中會被壓縮和編碼處理，然后輸出數字信號。通過數據通信網絡，電力部門將數字信號傳輸至監控管理中心，監控管理中心將數字信號解壓得到視頻信號，并且通過信號轉換在顯示屏進行播放。

2.2 網絡傳輸系統

網絡傳統系統采用是光同步數字傳輸網絡。該網絡的組成部分是不同類型的網元設備，組成載體是光纜路線。光同步數字傳輸網絡通過這些不同類型的網元設備，可以實現不同的功能，比如：同步復用、交叉連接和網絡故障自檢、自愈等。長距離傳輸會使得光信號在傳輸過程中受到影響，但是光同步傳輸網絡的自愈功能可以對光信號進行放大和整形處理，得到質量較高的光信號。如果光同步數字傳輸網絡的某個傳輸通道出現故障時，交叉連接功能可以有效保護復接段的通道，并且將信號接入保護通道。

2.3 監控中心系統

電力電纜綜合監控系統是由三個部分組成，分別為監控客戶終端、監控管理系統和圖像監控服務器。遠端和近端現場監測設備的管理，由監控中心負責，為了確保還原后的信號能夠準確傳輸至主控計算機中。主控計算機接收到還原信號后會在屏幕上顯示相應的圖像，并且自動詳細記錄下監測設備和儀表的運行情況，此時，監控中心的外置大屏幕會與主控計算機屏幕顯示同樣的圖像信息。監控中心系統能夠隨意切換和控制前端系統的信號采集攝像機，一旦現場出現緊急情況，前端系統攝像頭會在聯動機制的作用下自動發出聲光報警，并且將攝像頭對準緊急情況發生區域，自動錄像并進行光盤刻錄。

3 可靠性及關鍵技術的評價

3.1 可靠性

該系統采用B/S架構，具有分布式特點，業務擴展及維護簡單，具有良好的共享性。開發語言采用成熟的JAVA編程語言，數據庫采用企業版SQL Server 2008，此外，綜合監控系統的安全運行是監控工作的有利保障。電力電纜中繼電保護系統是維護電網安全穩定工作的最后保護關口，因此，它需要具有極高的安全性和可靠性。這就要求在設計電力電纜綜合監控系統過程中，將繼電保護系統與綜合監控系統分離，確保兩者的獨立性，嚴禁繼電保護系統的控制回路與綜合監控系統相連，從而有效提高系統運行的可靠性和穩定性。

3.2 關鍵技術

電力電纜綜合監控系統，將過去監測一次設備的有線網絡替換成無線網絡，無線傳感網絡技術具有較好的靈活性，能夠在監測區域合理布置節點，方便實現對一次設備運行狀態的在線監測，徹底消除了有線監測網絡布線難的問題，并且有效降低了電力電纜一次設備監測系統的建設成本和工作復雜程度。

4 總結

綜上所述，電力電纜綜合監控系統的運用，能夠大大提高輸電線路故障監測效率，具有顯著效益。電力電纜綜合監控系統設計是基于無線傳感網絡，因此，電力電纜綜合監控系統與衛星通信技術結合，可以實現全國不同區域的電網運行狀態的無線在線監控，以便在地方電網出現故障時，能夠及時得到技術服務支持，及時消除電網故障，確保各地電網安全穩定運行。

參考文獻

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[3]李華春.基于FPGA的XLPE電纜局部放電在線監測技術[J].電線電纜，2009（03）.

作者簡介

耿芳遠（1974-），男。大學本科學歷。現供職于山東科華電力技術有限公司，從事電力自動化方向的研究。

電力監控系統范文第3篇

關鍵詞：光伏電站；監控系統；設計

隨著全球氣候變化和能源的短缺，太陽能資源越來越受到投資者的追捧。作為最清潔、安全和可靠的能源，發達國家已把太陽能的開發利用作為能源革命的主要內容和長期規劃，光伏產業日益成為國際上繼IT、微電子產業之后又一熱門行業。2006年，全球250萬千瓦的太陽能電池產量中，我國占據37萬千瓦，超出美國，成為繼日本、德國之后的世界第三大太陽能電池生產國。太陽能光伏電站與公共電網相連接成并網光伏電站共同承擔著社會的供電任務，由太陽能電池方陣、系統控制器和并網逆變器等組成，是當前電力工業組成部分的重要發展方向。但太陽能電站因其占地面積大等在日常運作中數據對系統的管理、設備的維護等方面還存在著一些不便和困難。本文通過對光伏電站監控系統設計與研究的分析，實施將多個光伏電站系統的各電力流和電壓信號在一個現場監控中心顯示屏內集中顯示，便于各部門進行信息共享。

1 光伏電站監控系統建模

2 監控系統總體設計

光伏電站電力監控系統以PC和組態MCGS構成。由MCGS服務器完成并接收上位機中的各項數據，其他PC由以太網與MCGS連接，通過標準的IE瀏覽器即可查看數據，由此實現光伏電站的無人值守或在異地進行數據查看，或由上位機發送數據以實現各部分共享，進行遠端控制中心的實時監控。

2.1 硬件設計

由于傳感器精度、響應速度等對電站監控系統的影響較大，加之測量參數種類繁多，所以要根據不同的測量參數選擇不同的傳感器，經調理電路送至A/D輸入端口。

①設計電流傳感器以測量25A的額定電流為標準。電壓傳感器適用于測量電壓10~500V、副邊額定輸出電流為25mA。在實際應用過程中，測量出電壓傳感器電阻上的電壓，乘以轉換系數，即可計算出原邊上電壓數值。這兩種傳感器模塊優越的電性能具備了傳統互感器和分流器檢測的所有優點，又彌補了互感器和分流器的不足之處，可同時檢測交流和直流，或瞬態鋒值，成為互感器和分流器的最佳替代品。

②風速傳感器宜選用抗紫外線的塑質材料制作的風杯，因其重量小、慣性低和起動扭矩小的優點，能真實反應風速信息；其高密度的截光盤更適于高精度的測量，能提高脈沖輸出的頻率值。

③溫度傳感器的設計著重于具有：體積小、內部無空氣隙，熱慣性小，無測量滯后；機械性能較好、耐振且抗沖擊；能彎曲和便于安裝的使用壽命較長的優點。在工作過程中，與溫度變送器配套輸出4~20mA或1~5VDC。

④光照強度傳感器的選擇應適于室內外安裝，通過現場開關選擇，按其測量范圍的多個分段，含10~2000/4000/10000Lux，輸出的電壓為0~10VDC。

2.2 軟件設計

2.2.1 MCGS

MCGS作為強大實用的工控組態軟件，對現場數據進行采集處理，采用動畫顯示、報警處理、流程控制和報表輸出等多種方式向用戶提供出解決工程問題的方案，其具有簡單靈活的可視化操作界面，實時性強，并有著較好的并行處理性能，廣泛應用于自動化領域。據使用場合的不同，MCGS分為通用版、嵌入版和網絡版。通用版組態軟件主要適用于對實時性要求不高的監測系統中，用以監測和數據后臺處理，如動畫顯示等；嵌入版以觸摸屏為載體，分散在各現場使用，集成人機交互界面，專門進行實時控制，常用于實時性較高的控制系統中；相比之下，網絡版則要注重于數據共享，用戶可通過標準的IE瀏覽器安裝MCGS網絡版服務器，使信息的收集更集中，達到更多部門的分享。

2.2.2 通信協議設計

通信規約信息幀由地址碼、功能碼、數據區和錯誤校驗碼組成，各字節數據的定義和設計如下：

地址碼是通信傳送的第一個字節，表示出由用戶設定的地址碼從機會接收到由主機發送過來的信息。因每個從機具有相應的唯一的地址碼，響應回送均以各自的地址碼開始，主機發送的地址碼表明了將發送到的從機地址，而從機發送的地址碼又表明了回送的從機地址碼。設計原理為在一條總線上與多個并網發電系統通信。

功能碼是通信傳送的第二個字節，主要用以讀寫指令。作為從機響應，從機發送出的功能碼與職級發送來的功能碼一致時，表明從機已響應主機并開始進行操作。

根據不同的功能碼設定出不同的數據區，可以是實際數值、設置點，或者為主機發送至從機及從機發送至主機的地址。

2.2.3 軟件流程設計

在軟件流程的設計上主要表現為對其串口進行的初始化并開中斷。串口接收緩沖區的數據時，要先判斷出數據是否為其地址碼，若不是，需繼續等待中斷到來；若是，要先驗證后面的命令是否符合要求，并對收到的數據進行校驗，校驗不符，則繼續等待中斷，校驗正確，下一步要對命令進行解析，根據命令操作分析出是讀數據還是寫配置信息。如為讀數據應啟動數據緩沖區進行刷新，等主芯片將新的數據經采樣計算后寫入緩沖區，讓下一次主機讀取，然后對主機作出相應回應，經串口將MCGS所需數據發送至主機，完成數據的傳送和傳送配置成功的信息，回應完畢，應循環此項程序；而寫配置信息后，即可改變執行參數，如采樣點數等。

3 控制界面的設計與研究

光伏電站監控系統的變量參數是通過輸入和輸出兩個界面來實現的，包括電站公共參數的顯示、下位機信息配置和各逆變器運行參數的顯示，均體現出監控系統中各個參數的監控，是現場及遠程監控共享的界面，不同的是，現場監控中心PC的MCGS版本為通用版而后者為網絡版。

4 結語

太陽能作為21世紀能源發展方向，是人類取之不盡、用之不竭的永久性能源，對光伏發電監測系統的設計與研究的探討及實施可以確保太陽能光伏發電系統更可靠、更穩定的運行，以裝載MCGS組態軟件的PC通信完成電站內各項參數的采集、顯示和控制，通過讀取、校驗、傳輸等多重程序保障了顯示數據的準確性，從而確保光伏電站發電系統的安全運行，更好實現對發展太陽能開發利用的服務。

參考文獻

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電力監控系統范文第4篇

（長安大學，陜西 西安710064）

【摘　要】為方便讀者全面了解電力監控系統，本文從系統理論的角度，用系統特性對軌道交通電力監控系統進行了分析。

關鍵詞 系統；地鐵；電力監控；分析

作者簡介：韓笑宓（1995—），女，山西人，2008年入讀長安大學，學生。

電力綜合監控系統簡稱SCADA系統，它以計算機為基礎，用于監控現場的運行設備，使調度中心實現采集數據、控制設備、測量和調節參數及報警等功能的調度自動化系統。以下用系統的特性介紹該系統：

1　整體性

整體性要求系統由多個要素組成，各要素之間相互聯系，構成有機整體，實現“1+1>2”的效果。

電力監控中系統基本按照兩級管理（控制中心級和車站級），三級控制（控制中心級、車站級和現場級）方式進行使用和管理，他們之間既相互聯系又相對獨立。

控制中心級電力監控系統對全線重要監控設備的狀態、性能信息進行實時收集和處理，通過各種調度員工作站，將信息轉換成數字化和圖像化的形式顯示出來，供調度人員監控，同時系統可以自動地根據一定的邏輯關系向被監控設備或系統傳達指示命令，從而完成對全線供電設備的統一監視、控制、調度和管理。

車站級電力監控系統負責實時收集并處理所處車站供電設備的狀態、性能信息，當控制中心級電力監控系統或通信網絡出現故障，無法正常工作時，該系統可對車站范圍內的供電設備進行控制管理。

現場級測控設備設置在各個供電設備附近，和監控系統的中心和車輛及均有通信接口，負責接口轉換，信息的采集、匯聚、傳送，命令的接收、執行和反饋。

在系統整體網絡結構中，控制中心級監控系統和車站級監控系統是信息收集、處理、分析與系統實時調度管理的關鍵節點，而現場測控設備是整個監控系統的接口設備。三者缺一不可，共同組成一個完整的電力監控系統。

2　目的性

城市軌道交通系統是一種高密度、大運量的交通系統，必須保證其高度的安全性和可靠性，而電力綜合監控自動化系統的目的則是為整個軌道交通的安全運行提供基礎保障。

目的決定功能，城市軌道交通電力監控系統的“四遙”功能體現了它的目的性，即遙測、遙信、遙控、遙調。遙測指利用電子技術遠方測量集中顯示諸如電流、電壓、功率、壓力、溫度等模擬量；遙信指遠方監視系統及設備的工作、運行情況；遙控指遠方控制或保護供電設備的分、合、起、停等工作狀態；遙調指遠方設定及調整所控設備的工作參數、標準參數等。電力監控系統通過數據采集、設備控制、測量參數調節以及各類信號報警等各項功能，對城市軌道交通全線各類變配電所、接觸網等電力設備運行情況進行分層分布遠程實時監視和控制，從而達到保障系統的正常運行、提升供變配電系統調度、管理及維修的自動化程度，提升供電質量，保證系統安全可靠運行的目的。

3　相關性

現實世界是普遍聯系的，系統中相互關聯的各要素相互制約與相互影響，它們之間的相關性確定了系統特有的整體形態與功能。

城市軌道交通SCADA系統通常包括調度主站系統，變電站綜合自動化系統和通信專業提供的所間通信通道三部分。控制中心調度主站系統通過通信通道與變電所主控單元進行信息交換；變電站綜合自動化系統通過所內通信網與所內IED裝置通信，通過通信通道與調度主站進行通信，三者相互聯系，相互影響，共同決定了SCADA系統的整體形態，實現了系統的功能。

4　動態性

各種物質的特性、結構、形態、功能及其規律都是通過運動表現出來的，要認識系統必須研究系統的運動。開放系統與外界進行物質能量和信息的交換，系統內部結構也隨之不斷變化。

電力監控系統的通道切換功能充分體現了系統的動態性。系統實時監視通道運行情況，能自動依據通道運行情況切換主、備通道，同時調度人員也可手動切換。

5　適應性

系統與周圍環境之間通常都有物質、能量和信息交換，環境的變化會引起系統特性的改變。因此，一般結構良好的系統必須具有反饋系統、自適應和自學習系統，以保持對客觀環境的適應能力。

電力監控系統的適應性體現在：

（1）容錯能力、自診斷、自恢復能力。它具備高度的容錯功能，系統關鍵節點采用冗余配置，軟件按照模塊化設計，不同的軟件模塊能配置到不同的節點上，并且可定義模塊在設備或軟件故障情況下的功能轉移，實現“1+N”軟件容錯功能，保證系統在硬件節點、軟件模塊等任意單一故障的情況下能不受影響而正常穩定的運行。

（2）軟件在線編輯、改進功能。系統軟件滿足開放性標準的要求，最大限度地保證在未來系統功能需求改變或增加的情況下，如硬件節點的增加、數據庫容量的擴充、系統軟件功能的增強等，不影響系統的穩定運行。

（3）地鐵電力監控系統正向通信接口標準化、設備間的互操作性增強化的方向發展。從目前地鐵建設實踐經驗來看，有效解決好各種設備間的接口通信是保證并提高地鐵電力監控系統運行安全性的關鍵所在。由于各大傳統的間隔層電力設備和監控系統廠商幾乎都有適用于自家設備的通信協議，各種協議之間無法直接通信，因此只有要求各廠家采用開放式的接口和通信協議，構建一個開放的系統，才能從根本上解決接口問題，適應系統本身不斷變化的要求。

6　復雜性

現代系統的復雜性一般表現在多結構、多目標、多功能、多參數、多輸入、多變化。

城市軌道交通電力監控系統采用分層分布的結構體系，屬于大型復雜系統。系統各站信息量大，包括遙測、遙信、遙控量，信息量的采集點分散，分布在沿線的各變電所，且數量眾多。監控系統實時和定時采集現場設備的信息，包括三相電壓、電流、功率、功率因數、頻率、電能、溫度、開關位置、設備運行狀態等，將采集到的數據通過統計計算生成新的直觀的數據信息再顯示（總系統功率、負荷最大值、功率因數上下限等），并在數據庫中存儲重要的信息量。另外，目前地鐵逐漸趨于網絡化，運營線路交叉，出現2條線路共用變電站的“共用點”情況及一條線電源來自另一條線路的變電站的“轉供電”情況，兩條線路的電力監控系統需要進行數據的交互和復用，一個變電站的穩定運行決定著至少兩條線路的安全和穩定運行，加之電力監控系統的動態變化特性，使其成為復雜度極高的系統。

7　有序性

系統的結構、功能和層次的動態演變有某種方向性，體現了系統的有序性，系統的有序性可表述為系統是由較低級的子系統組成的，而該系統自己有是更大系統的一個子系統。

電力監控系統與高壓供電系統、牽引供電系統、動力照明供電系統、以及綜合接地系統、供電系統運行維修機構共同組成供電系統。

高壓供電系統將電從發電廠經升壓、高壓輸電網、區域輸電網、區域變電站至主降壓變電所；牽引供電系統則負責將電能轉化為機械能，為牽引列車組在軌道上運行提供動力；動力照明供電系統提供車站和區間各類照明、扶梯、風機、水泵等動力機械等動力機械設備電源和通信、信號、自動化等設備電源；綜合接地系統在防雷電流、防雜散電流、工作接地等方面均起到重要作用，是地鐵工程人身安全、設備安全和運營可靠性的重要保證；電力監控系統對整個監控系統中變電所和電網運行狀態進行監控和控制，實現自動化調度管理。各個子系統分工合作，協調配合，保證供電系統的有序進行。

而電力監控系統又由調度主站系統，變電站綜合自動化系統和所間通信通道三部分構成。

調度主站系統主要由如下幾個子系統組成：數據采集和SCADA服務器，數據庫服務器，操作員工作站（OPU），WEB服務器等，它們通過以太網連接。其中：數據采集和SCADA服務器接收被控站通過網絡通道傳送的原始數據，將其處理成熟數據后，由SCADA服務器傳送給全系統其他節點。數據庫服務器負責把系統的所有YC、YX、KWH、通道、廠站、接點的參數存儲到硬盤上。OPU為操作員提供全圖形操作人機界面，供調度員進行數據監視。

變電所綜合自動化系統的系統結構由站控層，間隔層和所內通信網三部分組成。不僅可以完成傳統的RTU功能，還可以實現變電所各個設備的電流、電壓、功率、電度采集和供電設備的監視、控制、聯動、聯鎖、閉鎖、自動投切等功能。

所間通信通道采用冗余方案，通信軟件采用冗余線程，保證系統的可靠性。

8　開放性

系統與環境是相互適應、協調的，開放性是指系統與環境發生交換關系的屬性，輸入與輸出是開放性的兩個方面。

電力監控系統與通信系統：通信系統是實現電力監控系統的關鍵部分，電力監控系統借助有效的通信手段，通過通信網絡將控制中心的命令準確的傳送到為數眾多的遠方終端，并將從遠方終端采集的各設備的運行信息反饋回控制中心。

電力監控系統與漏電火災報警系統：漏電火災產生的根源是供電系統中存在的不易被發現的漏電電流，而電力監控系統可檢測供電系統中的電氣參數及狀態變化，為判斷電氣故障提供參數依據；另一方面，漏電火災報警系統能準確監控電氣線路的故障和異常狀態，發現電氣火災隱患，及時報警，并將信息傳遞給電力監控系統。

電力監控系統與列車運行調度系統：列車正常運行需要電力監控系統對行車組織、故障維修和分析提供實時支持，若二者不能協調配合會造成一系列的問題。隨著運輸需求的增加，地鐵運行調度可能通過加密班次來增加運能，一旦無法正確評估電網的負載能力，極易導致牽引供電設備的負荷超過系統的保護整定值，從而過載跳閘，即使沒有跳閘，電力設備長期高負荷運轉，也易引起設備老化、故障，這就要求各線路的電力監控和列車運行調度系統相互配合，將電力系統運行數據與行車數據結合分析，充分發揮多資源共享和多系統控制協同的優勢。

參考文獻

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電力監控系統范文第5篇

關鍵詞：電網；電力監控系統；越級跳閘；方案

引言

越級跳閘是電力系統電網經常出現的問題，嚴重威脅著供電安全。越級跳閘現象雖然在電力系統電網一直引起廣泛關注，對這方面的研究也一直沒有停止，而產生越級跳閘的原因多種多樣，單一的方案并不能從根本上解決越級跳閘現象。因此，可以采用電力監控系統，可有效解決越級跳閘問題。

1產生越級跳閘的原因

電力系統電網供電產出現越級跳閘的主要原因有以下幾個方面：（l）電力系統電網供電線路較短，速斷定值整定不開，線路發生短路后，開關各級變電所之間檢測到的電流基本相同，造成哪個開關先檢測到哪個開關先跳閘，引起越級跳閘。（2）電壓波動引起大面積跳閘，由于開關內的失壓保護是瞬動的，沒有延時，當線路電壓波動時會此起大面積開關跳閘。雷雨天氣，打雷造成電壓閃動，引起大面積跳閘；短路，由于短路電流較大，會引起電壓急劇下降；大型設備啟動，一些大型設備不加任何措施啟動時會引起線路電壓波動較大；（3）保護誤動，由于保護器電磁兼容性差或性能指標差造成誤動。電力系統電網使用的保護安裝于開關本體內部，電源取自開關本身的PT，電源受電源供電線路影響較大。電力系統電網使用變頻器、軟啟動等非線性設備，而這些設備對電網的污染是巨大的，會產生非常強的二次諧波，而保護裝置如果電磁兼容性不好，造成誤動、精度下降等問題。（4）開關拒動：開關機械原因，或保護器算法原因保護器不動。

2簡單供電系統防越級跳閘方案分析

2.1時間級差方案

適用于長距離供電系統，對饋電線路繼電保護范圍的確定是通過對各級保護整定不同的電流值和延時動作值來實現的。如果將時間級差方案應用在電力系統電網短線路供電上會存在非常大的弊端：第一，由于供電距離較短，本級保護和下級保護的短路電流相差不大，無法用短路電流值的大小來確定保護范圍，只能通過不同的延時動作值來確定保護范圍，要求每相鄰的兩級保護之間有個時間級差，當保護級數較多時，為了保證保護的選擇性，線路首端的保護的延時就會很大，無法滿足繼電保護快速性的要求，如果保證了首端的快速性則無法保證末端動作的選擇性。對于一個電力系統電網，如果每一級延時級差為150 ms，變電所要給出大于0.6 s的時間，否則將直接導致地面變電所跳閘。考慮變電所總分開關為一級的話，對于普通供電級數要遠大于三級，這樣延時時間會更長，當發生短路故障時可能直接燒毀設備，使事故擴大。第二，設置繁瑣，實用性差，每個總開關、饋線開關均需進行不同的設置，只要有一個錯誤將直接導致越級跳閘。因此，時間級差方案不適于在井下使用。

2.2光纖縱差方案

實現光纖縱差保護需要兩端的保護采樣必須嚴格同步，靠兩端電流的矢量差來判斷故障是否發生在本段線路的保護范圍之內，主要適用于縱向一對一的2個開關之間。對電力系統電網供電系統來說，一般是一條進線帶多條出線，如果實現縱差保護，則需要實現一對多，采樣同步非常困難，即使實現采樣同步，一個開關的電流矢量值和多個開關的電流矢量值比較的過程也會造成采樣不同步。光纖縱差保護主要用于輸電線路，對于這種場合來說，上下級開關之間的電流差別是非常小的，不考慮線路的損耗，電流之差應該接近于0。但對于一對多的配電線路，進線開關和每個出線開關的電流相差的大小主要表現在出線的多少和每條出線所帶負荷的大小，這種方式使光纖縱差的判斷依據失效，所以光纖縱差方案也不適用于井下供電場合。

3電力監控系統防越級跳閘方案分析

3.1解決短線路供電發生短路時引起的越級跳閘

該系統提供一種通過網絡通訊方式確定繼電保護范圍的方法，在保證饋電線路末端故障動作選擇性的同時保證線路首端故障的快速性。

第一，工業以太環網+本安型現場總線技術。利用現有的千兆工業以太環網可以為自動化系統提供足夠的帶寬，并提供vLAN、Qos優先級、IGMP等功能配置，確保監控系統數字量信息傳輸的實時性。利用CAN總線即控制器局域網，因為其有以下特點：以N為多主方式工作。節點損壞后會自動關閉輸出。對總線上其他節點無影響，不會造成整個總線通訊癱瘓，而且可以直接發現故障節點。采用短幀結構進行數據傳輸，每幀數據都有CCR校驗及其他檢錯措施，抗干擾性強，確保數據傳輸可靠性。CNA采用非破壞性總線仲裁技術，在網絡負載很重的情況下也不會出現網絡癱瘓情況。CNA可實現點對點、一點對多點及全局廣播等多種方式傳送接收數據。以N的直接通信距離最遠可達10km，不加中繼有7km的實際應用。

“零延時”傳輸概念基于工業以太環網十工業現場總線做為數據平臺，我們提出了“零延時”傳輸概念，即實現數據傳輸Oms延時，在整個系統內，任意節點發送的數據網絡內的其他節點均內無延時的收到，但是“零延時”只是一種理想，由于專輸速率、數據轉發都會對信息產生延時，經過大量深入研究和測試，可以實現對速斷信號在40ms內發送到網絡內任意節點，即系統內的所有開關在發生短路后的40ms均內識別出短路點所在位置而確定自己是否直接動作還是投入后備保護，從而實現真正的預防越級跳閘。采用特殊的軟件算法，能確保發生短路后綜保出口時間為2Oms左右，而加上系統判斷時間40ms，即可認為綜保出口時間為6Oms，小于規程規定的1OOms，且在線路末端采用無延時速斷保護，故采用本方案能保證整個電力系統電網安全供電。

第二，實現方法。本方法步驟如下：饋電線路各級保護裝置通過CAN總線連接至相應的通訊分站，通訊分站通過以太網方式連接至交換機，經交換機連接至主站監系統；在主站監控系統中根據網絡拓撲設置饋電開關各級保護裝置之間的關聯關系，只在一條饋線上的各級保護裝置之間相互關聯，不同饋線上的保護裝置之間沒有關聯關系，饋線首端保護不設關聯，饋線上其他保護只關聯他的上一級保護裝置；設置關聯延時，饋電線路末端保護關聯延時為零，其他保護均設置關聯延時Tgl；保護裝置檢測到電流滿足動作條件時主動向通訊分站發送檢測到故障信號，關聯延時開始計數，并在關聯延時時間內等待閉鎖動作信號；分站收到保護裝置送出的故障信號后立即向上傳送，主站收到后根據預設的關聯關系向被關聯的裝置發送閉鎖信號；保護裝置如果收到閉鎖信號則證明故障發生在它的下一級保護之后則閉鎖速斷保護出口，如果在Tgl延時范圍內沒有收到閉鎖信號，則在Tgl延時到時立即發送跳閘出口命令切斷故障。這種方法無論該饋電線路上有多少級保護，只需要一個時間級差用于躲過保護判斷時間、繼電器出口時間和開關機械機構動作時間就能確定故障范圍并及時切除故障從而保證保護動作的選擇性和快速性。

3.2解決由于電壓波動引起的越級跳閘

取消開關內部無延時的失壓脫扣裝置，使用具有失壓延時的保護裝置。根據電力系統電網相關設計手冊，設置0.5s-1s的失壓延時，解決由于電壓波動引起的越級跳閘。采用本方案要求保護裝置的后備延時切實可靠，對保護裝置內部器件選型有嚴格的要求。

3.3當開關發生拒動時的解決方案

系統要充分考慮當開關由于機械故障引起拒動時產生的越級跳閘，當發生這種不可抗拒的原因引起越級跳閘時，系統應能準確、迅速定位故障點，使無故障的開關能及時送電，故障開關送不上電，防止試送電引起二次故事故。同時系統應考慮多級開關同進發生拒動時的情況，針對不同的情況采用不同的后備方案，將事故縮小到最小范圍。

結語

總之，電力系統電網監控系統防越級跳閘非常重要，隨著電力系統電網的不斷發展，電力監控系統還要不斷地擴展和完善，最終實現電力系統電網電力監控自動化的目標，保證供電安全。

參考文獻

[1] 張靜，謝路鋒. 電力監控系統在供配電設計中的應用[J]. 低壓電器，2008，02：45-48.