電力監控技術論文
電力監控系統按結構形式可分為集中監控系統模式、區域供電集中監控系統模式和光纖自愈環網集中監控系統模式。小編為大家整理的，希望你們喜歡。
篇一
電力監控系統研究
摘要：電力使用狀況是評估機臺生產狀況的參考因素之一，文章所述研究使用電力監控系統建立裝置安裝及量測，進行蒐集生產裝置滾壓與液壓式衝壓機的生產資訊。文章使用電力生產裝置作為量測，並建立電力量測系統量測與安裝作業流程，介紹系統連線與相關機臺設定以及協助個案公司對生產裝置瞭解分析生產時所產生的相關問題。
關鍵詞：電力監控系統;量測系統;量測裝置;電力生產裝置;衝壓機 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/jki.11-4406/n.2015.29.005
1 量測系統與裝置簡介
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裝置安裝及量測，進行蒐集生產裝置滾壓與液壓式衝壓機的生產資訊。通過蒐集的電力引數經由GPRS系統傳輸後，協助蒐集出在資訊及判斷生產異常的時間點與情況。
2 量測裝置簡介
本研究使用的監控裝置為PA310電錶，作為電力引數等資料蒐集，並利用GPRS模組板應用於遠距離傳輸資訊，比流器為提供量測裝置電流的引數功能。
2.1 PA310電力量測儀器
其設計應用於一般單、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，具有量測範圍寬廣、裝置方便、雙向計量和標準通訊介面等特點，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：<0.001Ib;頻率：50/60Hz;接線方式：自動判斷，可接1P2W、1P3W、3P3W-2CT、3P3W-3CT、3P4W;通訊：RS485，half duplex isolated、Baud Rate：9600，19200、通訊協議：Modbus;輸出：Wh;雙向計量：kW、kWh、kVAR、kVARh;負載記錄：2組，第一組最多可存12種資料，第二組最多可存8種資料，每一種資料、儲存時數最多達104天***以每15分鐘一筆的狀態下***;量測值：VA-N，VB-N，VC-N，VL-Nave;VA-B，VA-C，VC-A，VL-Lave;IA，IB，IC，Iave、PFA，PFB，PFC;kWA，kWB，kWC，kWtot;kvarA，kvarB，kvarC，kWtot，kVA，kVAB，kVAC，kVAtot;Wh+，Wh-，VArh+，VArh-，Vah;Hz;kWh精度：
PF=1，<0.5%;PF=0.5，<1%;尺寸：110***W***×75***H***×120***L***mm;操作溫度：0℃～50℃;接線端子：2×10，符合IP20。
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***又稱企業全能伺服器，一臺伺服器包含企業電子化的軟硬體。BTS***Base Transceiver Station***又稱為***收發臺，其主要功能是進行無線通道管理、實施呼叫和通訊鏈路的建立。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、支援大量網路節點、支援多種網路拓撲。MSC***Mobile Switching Center***主要是作為網路間交換功能伺服器，將傳送進來的撥號訊號交換到另一個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***
主要用於量測電流與連線儀表和保護元件，並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
此步驟應用於蒐集完電力引數或第一次設定機臺，相關的機臺讀取分析資料與改變設定，提供讓管理人員或維修人員後續作業。
第一，目前使用RS485轉232，轉接器與PA310電錶必須要有電源供應，此時轉接器上電源顯示燈應為啟動，PA310電錶螢幕顯示為啟動。
第二，將轉接線接上PA310電錶。
第三，接上USB至計算機，待數秒後計算機螢幕右下方出現額外驅動訊息。
第四，開啟軟體，使用2.26版與4.0版，兩版本都可以將資料讀取出來，而4.0版增加相序圖可供判斷接線是否錯誤。
第五，開啟軟體後點選聯機，數秒後聯機下方紅色區塊換顯示成綠色，且電錶序號時間會提供，將鮑率設定為9600或19200的顯示。
第六，若為第一次開啟電錶設定，選擇左下方圖示PT以CT比率改寫，設定完後必須再點選一次設定，電錶才會記錄，
第七，正常狀況軟體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，可以對軟體進行修正，修改完畢之後需再次點選接線方式設定，以得到正確資料。
第八，若要改寫機臺記錄時間，先點選下方Load Profile設定，之後點選時間，設定完之後需再點選確認一次。
第九，機臺設定完畢後，讀取之前所記錄的資料，先點選下方Load Profile基本資料，設定要讀取資料筆數之後點選Read and Save，就可以將資料讀出，讀取時轉接器上顯示燈會閃爍，讀出資料放在LP Data資料夾中，以Office Excel呈現資料。
第十，讀取完資料之後即可關閉軟體，之後拔取USB連線線，並將轉接器的電源供應關閉，資料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，以防機臺資料存取錯誤或是設定錯誤。
4 系統分析
第一，先點選LP Data資料夾，選擇.scv檔案，前面第一段為電錶序號，之後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，開啟檔案後第一列為讀取時間，下方則會以起始程式中所選取資料排列。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分鐘讀取一筆資料，
第三，在分析時依照所需資料和量測目的選取，並分析機臺運作功率消耗，瞭解機臺消耗過程有無異常
狀況。
第四，選取kWh***interval***，並選擇適當時間與量測範圍進行分析，選擇完畢之後可以使用折線圖或是其他所需圖示以方便判斷。
參考文獻
[1] 劉天琪，邱曉燕.電力系統分析理論[M].北京：科學出版社，2005.
[2] 萬千雲，等.電力系統執行實用技術問答[M].北京：中國電力出版社，2005.
[3] 張浩，等.現場匯流排與工業乙太網絡應用技術手冊[M].上海：上海科學技術出版社，2002.
[4] Alfredo，V，Domenico，V.Performance analysis of low earthorbit satellites for power system communication
[J].Electric Power Systems Research，2005，***73***.
作者簡介：陳顏基***1983-***，供職于丹東東港供電局，在讀研究生，研究方向：電力安全監察。
篇二
電力智慧監控系統研究
摘要：本文詳細介紹了電力智慧監控系統的集中監控系統模式、區域供電集中監控系統模式和光纖自愈環網集中監控系統模式等3種模式。並以某大型商業廣場為例，介紹了電力智慧監控系統在具體工程中的應用，闡述了該系統的功能特點。
關鍵詞：電力系統;智慧監控系統;監控軟體;監控系統
前言
隨著電力系統的逐步擴大，單機容量的不斷提高，系統的穩定性也要求越來越嚴格。低頻振盪會引起聯絡線過流跳閘或系統與系統、機組與系統之間的失步而解列，嚴重威脅著電力系統的穩定。解決低頻振盪問題已成為電網安全穩定執行的重要課題。電力智慧監控系統是上述建築裝置監控系統的子系統，通過對系統執行中的各種電力引數進行監控，可優化電力系統的執行管理，極大地提高電力系統執行的安全性、可靠性、穩定性和經濟性。
1、電力智慧監控系統的結構形式
電力智慧監控系統按結構形式可分為集中監控系統模式、區域供電集中監控系統模式和光纖自愈環網集中監控系統模式。集中監控系統模式適用於供電範圍集中、監控物件數量不大的電力監控系統。系統採用分層分散式機構，分為間隔層裝置、通訊層裝置、站控層裝置。系統間隔層裝置採用微機綜合保護裝置、智慧配電儀表以及其他智慧電子裝置***IED***裝置。所有間隔層裝置均帶有RS-485通訊介面，以Modbus通訊協議通過遮蔽雙絞線接入通訊管理機。通訊管理機和後臺監控主機通過站級乙太網連線。系統監控主機可在HMI上顯示整個系統的監控畫面和實時執行狀態。系統監控主機還可以對系統進行常規的控制，並對系統進行維護、修改和配置。
2、電力智慧監控系統的具體應用
某特大型商業廣場整體供電容量及供電範圍很大，共設定兩座 10kV高壓開關站及9座 10/0.4kV變配電站。若採用傳統的管理執行方式，不僅需要投入大量的人力和物力，而且不能及時發現和處理電網執行中可能發生的故障，大大降低了系統執行的可靠性、穩定性和安全性。為優化變配電站的執行管理，設計中採用了電力智慧監控系統。
2.1 系統設計
2.1.1 系統共安裝58臺Ps系列可程式設計微機保護管理單元，837臺QP系列智慧配電儀表。各個子站就地安裝通訊控制箱，然後用串列埠伺服器將RS-485轉換成乙太網，再採用電轉換器轉成光纖上傳至主站。主站安裝一面通訊控制屏，採用雙機熱備的方式監控資料，保證了系統的安全可靠執行。
2.1.2 監控子站內的所有裝置由通訊管理機進行集中管理。管理機提供RJ-55介面，接人乙太網交換機，將資料處理後與監控中心的監控系統進行資料互動。監控子站與監控中心之間通過光纖進行通訊，光纖經轉換後接人乙太網交換機，形成全區光纖乙太網絡;設計選用的電力智慧監控系統的資料更新週期可控制在10S以內，可在小於1S的時間內完成對一級資料的更新處理。
2.1.3 實現了對多種不同廠家裝置的接人及通訊控制人機介面簡單、易操作;與裝置配合，實現了遙控、遙測、遙調、SOE資訊採集、事件記錄、報警記錄等電力監控功能。確保了監控系統與間隔層繼電保護裝置和智慧儀表之間的無縫結合。
2.1.4 系統接地採用聯合接地方式，控制中心機房內設定等電位聯結端子箱，與聯合接地系統接地端可靠連線，接地電阻要求不大於1Q。線上路進出建築物處加裝電湧保護裝置。
2.2 電力智慧監控系統功能特點
2.2.1 極大地提高了現場的工作效率。通過對此電力智慧監控系統的設定，工作人員可以在最短的H～f.q內做出正確的判斷並進行操作。基於該“透明化”的配電系統，現場人員可以同步瞭解電能的流量狀態，如檢查電網執行是否平衡。在全面瞭解電網狀態的情況下，工作人員能及時、準確地處理故障;即使工作人員不在現場，也可以通過系統配置的無線傳送模組及時獲得故障的資訊;根據系統反映的裝置實際使用情況，便於工作人員合理地安排相關維護工作。
2.2.2 降低能源成本。使用該電力智慧監控系統，可以優化能源成本。系統可作為各區域之間檢測反常用電量的基準，跟蹤意外的用電量，針對可優化管理的負載，制訂簡單的用電負荷方案。也能夠對由於電力公司傳輸了質量不合格的電能造成的損耗要求賠償等。
2.2.3 使資源最優化。通過該監控系統的資料，能夠反映出電力資源的實時使用情況，可以對電網或配電盤、配電櫃、變壓器等設施的後備用量做出精確的評估，便於業主合理調配電力資源和相關決策，以滿足配電系統的不斷髮展變化。
2.2.4 延長裝置的使用壽命。系統能夠對電氣裝置的使用情況提供準確的資訊，便於對相關裝置及時進行維護、保養。系統的諧波監控也會對保證變壓器等的使用壽命產生積極的影響。
2.2.5 有效縮短斷電時間。系統可以顯示整個網路狀態的總覽圖，有助於辨別故障區域;通過無線傳送模組，工作人員即使不在現場也可以瞭解具體的故障資訊，遠端掌握引起現場裝置故障的詳細資訊，準確、及時地處理故障，有效地幫助縮短斷電時間，提高生產力。
2.2.6 有利於改善電能質量。某些負載可能對於劣質的電能非常敏感，通過系統監測電能的質量可以預防此類事件的發生，並使工作人員可以及時處理相關問題。該系統現已通過相關驗收，系統執行穩定，並已體現出系統自身的優勢，極大地提高了工作人員的效率。操作人員可以實時監控電力系統的可靠性。
3、電力智慧監控系統的可拓展性
電力智慧監控系統在通訊方面的開放性，使它與管理系統***BAS***可以非常可靠地通過以下3種方法進行連線：
提供標準的Modbus RTU協議，直接接入BAS的DDC裝置，適用於小規模的BAS。
提供符合 IEC標準的OPCSe～er給BAS，適用於中規模BAS。
直接在Ethernet上通過Web或TCP/IP與BAS互連，適用於大規模BAS。通過上述方法，可將電力智慧監控系統整合到BAS系統，以實現系統資訊共享及聯動控制，提高工作人員的效率，降低建築物的能耗及執行成本，提升建築物的硬體標準。
電力智慧監控系統是一種智慧化、網路化、單元化、組態化的系統，以微機繼電保護裝置、智慧配電儀表、智慧電力監控裝置、計算機及通訊網路、電力監控系統軟體為基礎，把供配電系統的執行裝置和執行狀況置於毫秒級、周波級的連續精確的監視保護中，提供變、配電系統詳盡的資料採集、執行監視、事故預警、事故記錄和分析、電能質量監視和控制、自動控制、繼電保護等功能。並依託網路技術，使工作人員在現場的任何位置都可以接收相關資訊，大大地提高了工作效率。電力智慧監控系統以較少的投資，能極大地提高供配電系統的可靠性、安全性、自動化水平。它能夠帶來減少執行值班人員、故障迅速切除和恢復、優化用電管理等諸多好處，使電力的使用更可靠、更安全、更經濟、更潔淨。
4、結束語
現如今，我國的社會建設飛速的發展，電力企業在網路的輸送上也相應的提升了速度，進而對電網有著非常高的要求。在一定意義上，能夠將不規範的操作所帶來的事故有效預防，能夠給予一些真實的依據和決策給指揮中心，為電力安全的管理工作提供非常大的便利。
參考文獻：
[1] 張九根，丁玉林.智慧建築工程設計[M]，北京：中國電力出版社，2007
[2] 李成章，智慧化UPS供電系統原理與維修[M]，北京：電子工業出版社，1999
[3] 路秋生，高頻交流電子鎮流技術與應用[M]，北京：人民郵電出版社，2004
[4] 裴雪軍，全數字化控制UPS切換策略的研究[J].電氣傳動，2003***3***：62-64