賈麗麗

安科瑞電氣股份有限公司 上海嘉定 201801

摘要：weilejinyibutishenggongpeidianshejidezhiliangshuiping
，yaozhenghexitongyingyongyaodian，chongfenfahuidianlijiankongxitongdeyingyongjiazhi，tishengziyuanliyonglv，jianshaoyunxingzhongdejingjisunshiheyunyingchengben。fenxigongpeidianshejiyingyongdianlijiankongxitongdejutizuoyong，congzutairuanjiangongnengsheji、網絡方案設計、現場智能監控設計 3 個方麵對具體設計內容展開討論，最後結合案例分析應用方案。 

關鍵詞：電力監控係統；供配電設計
；Power Logic

0 引言 

       隨(sui)著(zhe)科(ke)學(xue)技(ji)術(shu)的(de)不(bu)斷(duan)發(fa)展(zhan)和(he)進(jin)步(bu)，電(dian)力(li)運(yun)營(ying)管(guan)理(li)工(gong)作(zuo)的(de)全(quan)麵(mian)性(xing)和(he)科(ke)學(xue)性(xing)受(shou)到(dao)廣(guang)泛(fan)關(guan)注(zhu)，要(yao)整(zheng)合(he)電(dian)力(li)監(jian)控(kong)係(xi)統(tong)應(ying)用(yong)要(yao)點(dian)

，維(wei)持(chi)供(gong)配(pei)電(dian)設(she)計(ji)效(xiao)果(guo)的(de)應(ying)用(yong)價(jia)值(zhi)，促(cu)進(jin)經(jing)濟(ji)效(xiao)益(yi)和(he)社(she)會(hui)效(xiao)益(yi)的(de)和(he)諧(xie)統(tong)一(yi)。 

1 供配電設計應用電力監控係統的作用 

       電力監控係統是融合現代電子技術、計算機技術

、控製技術等多元技術類型建立的技術模式，將其應用在供配電設計項目中
，能在建構集中監控管理體係的同時
，具備數據采集彙總
、遙測遙控處理
、數據綜合分析等功能，以保證智能化係統發揮價值
，為供配電工作效率的全麵提高奠定基礎。 

1.1 數據采集彙總 

       電力監控係統能建立完整的數據信息彙總模塊。 

       （1）模擬量采集。采集的模擬量中，各段的母線電壓數據
、線路電壓數據

、電流數據和功率因數等
，都是關鍵參數。較為常見的模擬量采集過程會采取直流采樣或交流采樣，其中，直流采樣要借助交流電壓、電流等參數經過轉換器後，換算為模數轉換器能讀取的信號
，並且能被應用在實際控製環境內。 

       （2）開關量采集。獲取斷路器狀態參數、隔離開關狀態
、接地刀閘狀態參數等


，以保證後續報警信號分析和傳達的及時性。 

       （3）電能計量分析。完成有功電能
、無wu功gong電dian能neng的de實shi時shi性xing采cai集ji分fen析xi，相xiang較jiao於yu傳chuan統tong機ji械xie式shi電dian能neng表biao，電dian力li監jian控kong係xi統tong支zhi持chi的de電dian能neng表biao結jie構gou能neng利li用yong電dian能neng脈mai衝chong計ji量liang和he軟ruan件jian計ji量liang等deng多duo種zhong方fang式shi並bing行xing，建jian構gou完wan整zheng的de分fen析xi機ji製zhi，維wei持chi有you功gong電dian能neng
、無功電能的計量分析，維持綜合應用效果[1]。 

1.2 事件記錄 

       在供配電設計中應用電力監控係統
，要對斷路器合閘/fenzhadengqingkuangjinxingshishixingjilu，bingqiebaozhengbaohudongzuoshunxujiludehelixingheguifanxing。yucitongshi，weijibaohuliuchenghuojiankongxitongcaijihuanjieyefeichangguanjian，yaopipeichongzudeneicunkongjian，weichishuliangheshijianduanshijianshunxujiludeguifanxing。guanjiandeshi，houtaijiankongxitongheyuanchengjiankongtongxinyaojubeishishixingchuligongneng
，bimianxinxishijiandiushi。 

1.3 故障實時性錄入 

       供gong配pei電dian設she計ji體ti係xi中zhong，也ye要yao對dui故gu障zhang問wen題ti予yu以yi關guan注zhu，打da造zao更geng合he理li的de故gu障zhang分fen析xi和he控kong製zhi平ping台tai。設she置zhi故gu障zhang記ji錄lu功gong能neng模mo塊kuai，就jiu能neng對dui繼ji電dian保bao護hu動dong作zuo前qian後hou和he故gu障zhang相xiang關guan的de電dian流liu量liang
、母線電壓量等進行集中的記錄分析。記錄時間一般是保護啟動前2個電壓周期和保護動作後的10個電壓周期，能維持良好的動作保護，確保重合閘全過程管理的規範性。 

1.4 遠程操作 

       dianlijiankongxitonghainengdajianwanzhengdeyuanchengcaozuomoshi
，caozuorenyuanjiezhujisuanjijiunengduixiangguanyuanjianyuyishishixingkongzhi
，youqishiduanluqihegelikaiguandeng，luoshifenzha
、合he閘zha操cao作zuo，能neng有you效xiao避bi免mian計ji算suan機ji係xi統tong故gu障zhang影ying響xiang操cao作zuo，且qie在zai設she計ji中zhong保bao留liu人ren工gong操cao作zuo和he遠yuan程cheng操cao作zuo的de並bing行xing功gong能neng。以yi斷duan路lu器qi操cao作zuo為wei例li，設she置zhi相xiang應ying的de閉bi鎖suo功gong能neng：淤斷路器在實時性操作的過程中要具備閉鎖自動重合閘；於就地操作和遠方操作能實現互相閉鎖，並且能減少幹擾問題；盂結合實時性信息自動分析模式，能對斷路器和隔離開關進行閉鎖操作控製；榆依據實時性應用模式，無論是就地還是遠程操作處理，都能避免誤操作閉鎖產生的影響，並且能實現對象校核
、操作性質和命令執行的並行處理[2]。 

1.5 實時性監控 

       （1）越限報警和記錄。在監控係統實時性運行的過程中，能對采集獲取的電流參數
、電壓參數等基礎模擬量予以實時性跟蹤分析，一旦出現越限問題，就能馬上完成報警信號的處理，同時完成越限時間和越限值的記錄。 

       （2）電(dian)能(neng)質(zhi)量(liang)監(jian)控(kong)。在(zai)供(gong)配(pei)電(dian)控(kong)製(zhi)體(ti)係(xi)中(zhong)，要(yao)對(dui)電(dian)能(neng)質(zhi)量(liang)予(yu)以(yi)實(shi)時(shi)性(xing)監(jian)督(du)管(guan)理(li)
，才(cai)能(neng)打(da)造(zao)良(liang)好(hao)的(de)供(gong)配(pei)電(dian)管(guan)控(kong)模(mo)式(shi)。一(yi)般(ban)造(zao)成(cheng)電(dian)力(li)設(she)備(bei)故(gu)障(zhang)或(huo)是(shi)誤(wu)操(cao)作(zuo)的(de)問(wen)題(ti)中(zhong)，電(dian)壓(ya)/電流靜態偏差和動態擾動等現象較為常見，表現為電壓或頻率存在明顯的有效值變化


，或出現電壓波動、閃變
、電(dian)壓(ya)暫(zan)降(jiang)等(deng)現(xian)象(xiang)
，嚴(yan)重(zhong)時(shi)會(hui)出(chu)現(xian)暫(zan)態(tai)和(he)瞬(shun)態(tai)過(guo)電(dian)壓(ya)引(yin)起(qi)參(can)數(shu)變(bian)化(hua)。我(wo)國(guo)針(zhen)對(dui)電(dian)能(neng)質(zhi)量(liang)的(de)標(biao)準(zhun)主(zhu)要(yao)集(ji)中(zhong)在(zai)三(san)相(xiang)電(dian)壓(ya)允(yun)許(xu)不(bu)平(ping)衡(heng)度(du)的(de)規(gui)定(ding)和(he)電(dian)力(li)係(xi)統(tong)頻(pin)率(lv)允(yun)許(xu)偏(pian)差(cha)等(deng)方(fang)麵(mian)，借(jie)助(zhu)電(dian)力(li)監(jian)控(kong)係(xi)統(tong)應(ying)用(yong)元(yuan)件(jian)對(dui)其(qi)進(jin)行(xing)實(shi)時(shi)的(de)數(shu)據(ju)記(ji)錄(lu)和(he)彙(hui)總(zong)，以(yi)保(bao)證(zheng)綜(zong)合(he)控(kong)製(zhi)的(de)規(gui)範(fan)性(xing)。 

2 供配電設計中應用電力監控係統的內容 

       明ming確que電dian力li監jian控kong係xi統tong的de作zuo用yong，就jiu要yao結jie合he供gong配pei電dian的de實shi際ji標biao準zhun，有you效xiao匹pi配pei相xiang應ying的de設she計ji元yuan素su，維wei持chi整zheng體ti設she計ji效xiao果guo和he應ying用yong質zhi量liang，保bao證zheng綜zong合he設she計ji水shui平ping的de最zui優you化hua。 

2.1 組態軟件設計 

       監jian控kong組zu態tai軟ruan件jian是shi具ju備bei組zu態tai功gong能neng的de應ying用yong軟ruan件jian
，不bu僅jin能neng實shi現xian麵mian向xiang數shu據ju的de監jian控kong處chu理li，還hai能neng完wan成cheng數shu據ju采cai集ji
，維wei持chi應ying用yong的de規gui範fan性xing和he科ke學xue性xing，為wei操cao作zuo人ren員yuan提ti供gong實shi時shi性xing觀guan察cha彙hui總zong數shu據ju的de功gong能neng[3]：淤組態軟件的繪畫功能設計，能配合相應的模塊完成元圖

、製位圖、滑動條、標簽、時鍾的繪製處理，配合操作級別和圖層屬性就能完成相關操作工序；於組態軟件的編輯功能設計，能實現對被編輯對象的旋轉、移動
、粘貼、對齊等操作

；盂在係統程序啟動和退出時借助相應的指令模塊，就能有效完成實時性校驗操作，避免用戶非法處理；榆實時性/曆史性曲線功能設計，調取相應的數據信息
，就能顯示出實時性曲線參數和曆史曲線參數，方便用戶直觀了解現場數據的變動情況
；虞報表處理，對指定的數據信息予以彙總分析


，從而結合預定的格式輸出信息
，了解組態結構，操作十分靈活且便捷；愚OPC 接口設計
，電力監控係統的最大價值是建立實時性數據的收集和分析能力

，有效評估變電站自動化、樓宇自控等功能獲取的數值參數
，完成合理的數據交換工作
，維持數據項處理的實時性；輿報警功能模塊設計，主要包括報警服務器
、報警數據源、報警顯示方式、報警信號打印等具體模塊，配合實時性確認功能的處理，就能打造完整的應用平台，維持供配電設計中電力監控係統的作用。 

2.2 網絡方案 

       依yi據ju供gong配pei電dian設she計ji的de基ji本ben要yao求qiu
，要yao結jie合he具ju體ti情qing況kuang落luo實shi相xiang應ying的de網wang絡luo方fang案an
，維wei持chi應ying用yong管guan理li的de科ke學xue性xing和he完wan整zheng性xing。目mu前qian

，較jiao為wei常chang見jian的de網wang絡luo方fang案an主zhu要yao有you以yi下xia 3 種。 

       （1）zhenduiyixiexianchangzhinengjiankongshebeishuliangshaoqieduiyingshebeifenbujiaoweijizhongdexitong，jiangzhinengshebeijizhongyingyongzaiyitiaozongxianxitongshang，peihezhinenghuashebei
，jianliwanzhengdejiekouzhuanhuanqi、監控主機數據交換模式，有效實現網絡信息處理（圖1）。 

圖 1 第 1 種網絡方案

       （2）針(zhen)對(dui)一(yi)些(xie)現(xian)場(chang)智(zhi)能(neng)監(jian)控(kong)設(she)備(bei)數(shu)量(liang)多(duo)，且(qie)設(she)備(bei)分(fen)布(bu)比(bi)較(jiao)分(fen)散(san)的(de)係(xi)統(tong)
，要(yao)結(jie)合(he)現(xian)場(chang)智(zhi)能(neng)監(jian)控(kong)設(she)備(bei)接(jie)入(ru)模(mo)式(shi)，建(jian)立(li)完(wan)整(zheng)的(de)現(xian)場(chang)總(zong)線(xian)分(fen)析(xi)機(ji)製(zhi)
，並(bing)且(qie)保(bao)證(zheng)總(zong)線(xian)分(fen)別(bie)接(jie)入(ru)網(wang)關(guan)
，維(wei)持(chi)現(xian)場(chang)總(zong)線(xian)調(tiao)度(du)的(de)科(ke)學(xue)性(xing)（圖 2）。 

圖 2 第 2 種網絡方案

       （3）針(zhen)對(dui)子(zi)變(bian)電(dian)站(zhan)較(jiao)多(duo)的(de)大(da)係(xi)統(tong)
，出(chu)於(yu)提(ti)升(sheng)整(zheng)體(ti)係(xi)統(tong)運(yun)行(xing)穩(wen)定(ding)性(xing)的(de)考(kao)慮(lv)，要(yao)對(dui)每(mei)個(ge)子(zi)站(zhan)都(dou)進(jin)行(xing)實(shi)時(shi)性(xing)監(jian)控(kong)，這(zhe)就(jiu)需(xu)要(yao)保(bao)證(zheng)每(mei)個(ge)子(zi)站(zhan)都(dou)設(she)置(zhi)智(zhi)能(neng)監(jian)控(kong)設(she)備(bei)
，以(yi)便(bian)於(yu)站(zhan)內(nei)數(shu)據(ju)運(yun)算(suan)處(chu)理(li)的(de)綜(zong)合(he)效(xiao)果(guo)（圖 3）。需要注意的是，監控中心主機在獲取授權後
，能對子站監控主機的信息、數據和動態予以查詢
，維持係統運行效率和信息可靠性。 

圖 3 第 3 種方案

2.3 現場智能監控設備設計 

       為了保證現場智能監控設備整體布局結構滿足應用預期
，要整合相關內容，在建立完整 數據采集和數據傳輸模式的基礎上，配合監控主機發出的操作指令
，維持良好的動態分析模式：yushichangshangjiankongshebeishuliangjiaoduo
，qieduiyingdedongnengduoyang
，weilebaozhengzhengtishejidehelixing，zaixuanzexinghaodeguochengzhongyaochongfenjiehekehudeshijixuqiu，zonghefenxidianliwangluojiegou
、負荷等級等內容，以保證現場監控設備選型工作的最優化，節省經濟成本；於現場監控設備要維持各自獨立的狀態，保證數據采集
、數據傳輸的規範性
，配合動態實時性顯示開關設備
，在處理運行參數、故障信息、事件記錄等內容的同時，有效維持數據管理的科學性和規範性。 

3 案例

       以 Power Logic 軟件為例，電力監控係統配置中

，設置 10 kV電源，應用 CM4250 作為基礎設備，采取重要回路和一般回路獨立設置的方案。 

       （1）主中壓進線回路/重要低壓進線回路的監控要按照遙測、遙信、遙控進行分別處理。其中，遙測是對三相電壓、有功功率、無功電能
、功率因數、頻率等參數進行調取監控

，測量精度達到0.2%；遙信是對開關分合狀態予以監控；遙控是對開關遠程進行分合控製，並且配合通信規約調整
，完成電能質量監測。 

       （2）要對一般出線回路進行監控
，主要是結合標準通信規約分析通信接口信息，並且 MC 係列多回路監控單元也能完成饋線監控。 

4 安科瑞電力監控解決方案

4.1概述

       針對用戶變電站（一般為35kV及以下電壓等級），通過微機保護裝置、開關櫃綜合測控裝置、電氣接點無線測溫產品、電能質量在線監測裝置、配電室環境監控設備
、弧光保護裝置等設備組成綜合自動化的綜合監控係統，實現了變電、配電
、用電的安全運行和全麵管理。監控範圍包括用戶變電站、開閉所
、變電所及配電室等。

       Acrel-2000Z電力監控係統是安科瑞電氣股份有限公司根據電力係統自動化及無人值守的要求
，針對35kV及以下電壓等級研發出的一套分層分布式變電站監控管理係統。該係統是應用電力自動化技術、計算機技術、網絡技術和信息傳輸技術，集保護、監測、控製、通信等功能於一體的開放式
、網絡化

、單元化、組態化的係統，適用於35kV及以下電壓等級的城網、農網變電站和用戶變電站
，可實現對變電站的控製和管理，滿足變電站無人或少人值守的需求，為變電站安全、穩定、經濟運行提供了堅實的保障。

4.2應用場所

       適用於軌道交通，工業
，建築，學校，商業綜合體等35kV及以下用戶端供配電自動化係統工程設計、施工和運行維護。

4.3係統架構

       Acrel-2000Z電力監控係統采用分層分布式設計，可分為三層：站控管理層、網絡通信層和現場設備層
，組網方式可為標準網絡結構、光纖星型網絡結構、光纖環網網絡結構
，根據用戶用電規模、用電設備分布和占地麵積等多方麵的信息綜合考慮組網方式。

4.4係統功能

       （1）實時監測：直觀顯示配電網的運行狀態
，實時監測各回路電參數信息，動態監視各配電回路有關故障
、告警等信號。

       （2） 電參量查詢：在配電一次圖中，可以直接查看該回路詳細電參量。

       （3） 曲線查詢：可以直接查看各電參量曲線。

       （4） 運行報表：查詢各回路或設備指定時間的運行參數。

       （5） 實時告警：具有實時告警功能，係統能夠對配電回路遙信變位
，保護動作、事故跳閘等事件發出告警。

       （6）曆史事件查詢：對事件記錄進行存儲和管理，方便用戶對係統事件和報警進行曆史追溯

，查詢統計、事故分析。

       （7） 電能統計報表：係統具備定時抄表彙總統計功能
，用戶可以自由查詢自係統正常運行以來任意時間段內各配電節點的用電情況。

       （8）用戶權限管理：設置了用戶權限管理功能，可以定義不同級別用戶的登錄名

、密碼及操作權限。

       （9） 網絡拓撲圖：支持實時監視並診斷各設備的通訊狀態
，能夠完整的顯示整個係統網絡結構。

       （10）電能質量監測：可以對整個配電係統範圍內的電能質量和電能可靠性狀況進行持續性的監測。

       （11）遙控功能：可以對整個配電係統範圍內的設備進行遠程遙控操作。

       （12）故障錄波：可在係統發生故障時
，自動準確地記錄故障前、後過程的各種電氣量的變化情況。

       （13）事故追憶：可自動記錄事故時刻前後一段時間的所有實時穩態信息。

       （14）Web訪問：展示頁麵顯示變電站數量、變壓器數量
、監測點位數量等概況信息

，設備通信狀態
，用電分析和事件記錄。

       （15） APP訪問：設備數據頁麵顯示各設備的電參量數據以及曲線。

4.5係統硬件配置

5 結束語 

       將jiang電dian力li監jian控kong係xi統tong應ying用yong在zai供gong配pei電dian設she計ji中zhong具ju有you重zhong要yao的de應ying用yong價jia值zhi，能neng在zai提ti升sheng數shu據ju分fen析xi準zhun確que性xing的de同tong時shi，打da造zao更geng加jia完wan整zheng的de電dian能neng質zhi量liang監jian督du體ti係xi，以yi保bao證zheng智zhi能neng設she備bei應ying用yong的de科ke學xue性xing和he規gui範fan性xing
，為wei電dian力li係xi統tong可ke持chi續xu發fa展zhan奠dian定ding基ji礎chu。 

參考文獻 

［1］樊宇.電力監控係統在供配電設計中應用的研究［J］.百科論壇電子雜誌
，2019（4）：485. 

［2］成健.探討電力監控係統在供配電設計中的應用［J］.大科技，2019（8）：60-61. 

［3］安科瑞企業微電網應用手冊.2022.05版. 

作者簡介

      賈麗麗，女
，現任職於安科瑞電氣股份有限公司。手機:（微信同號），QQ:2885206556，郵箱: