安科瑞 吳雯雯
江蘇安科瑞電器製造有限公司，江蘇 江陰214405
摘要：隨著電力使用途徑的不斷拓寬以及複雜程度的目益提升，隨著企業改革的不斷深入，加強了對於電力系統的重視，對用配電管理的現代化水平要求越來越高，力求借助監控系統達到對於電力系統執行的有效掌控，進而避免各種問題的產生，以提升電力應用的安全性、暢通性、穩定性。在滿足同樣用電功能的同時，實現用電和裝置危險預警、減少電量消耗和電力需求，達到安全用電、節約資源，實現“安全用電、經濟用電、有序用電、智慧用電”的用電目標。本文透過寧波慈溪城北水廠專案中的變電所的應用介紹電力監控系統在自來水廠領域中的應用。
關鍵字:電力系統;水廠;監控系統;配電監測;
0引言
配電自動化，是一項集計算機技術、資料傳輸技術、控制技術、現代化裝置及管理於一體的綜合資訊管理系統。其目的是提高供電可靠性，改善電能質量，向用戶提供優質服務，降低執行費用，減輕執行人員的勞動強度。
隨著電力網路的不斷髮展，用電負荷的持續增長，各種新型負載不斷湧現，使用者更加關注電能質量問題，同時也對電能質量提出了更加嚴格的要求。使用者需要更加有效的電力監控管理解決方案來應對上述變化帶來的挑戰，以實現配電系統持續可靠、高效低耗的執行。本文透過對寧波慈溪城北水廠專案電力監控系統的建設，介紹電力監控系統在自來水廠中的應用。
1專案概述及建設目標
資訊時代的到來，要求不間斷供電的裝置越來越多，給供電提出了更高的要求。停電或限電會導致減產，而忽然的停電則會危害工廠的重要裝置。落後的人工配電方式，針對現代化的製造業是不適用的。只有實現配電自動化，才可能限度地提高供電質量，滿足人們日常生活工作與生產的需要。實現配電站自動化可提高供電的可靠性。實現電力系統自動化，可減少故障次數，縮小事故範圍，縮短事故時間，為恢復供電、快速分析、診斷、報告事故原因提供有效的依據。
現寧波慈溪城北水廠為響應國家節能減排政策故對低壓等級配電做升級改造。為保證該設施供配電可靠故配置電力監控系統，實時監測並儲存資料以便後期管理。
2電力監控系統的設計
在監控系統的設計中，要充分考慮客戶的實際需求，以及電力系統的實際結構、電力系統的實際載荷能力等因素，進而合理的選擇監控裝置，這既有利於減少系統運作的成本，同時也有利於系統功能的實現。
本專案的電力監控系統，可以實現對站內配電迴路的實時監控，有利於電能管理。另一方面，電力監控系統不僅能夠準確的表示出迴路的用電狀況，它還具備網路通訊等功能，能夠與計算機、串列埠伺服器等裝置進行組合，及時的顯示站內各個配電迴路的運作狀態，當站內電力系統的負載越標時，電力監控系統能夠迅速報警，發出語音提示。另外，電力監控系統還能夠生成報表、曲線圖等統計資訊，便於有關人員分析站內各部分的用電狀況，使站內的用電活動更加安全，從而保證廠區內人員的生命安全，提高車間工作人員的工作效率。
2。1 系統結構
依據寧波慈溪城北水廠的配電情況分佈情況，線上監測系統建設採用分層分散式結構，系統包括：站控管理層、網路通訊層、現場裝置層。系統網路結構如圖所示：
站控管理層管理人員與計算機進行人機互動的直接視窗，對採集的現場各類資料資訊計算、分析與處理，並以圖形、數顯、聲音等方式反映現場的執行狀況，是系統的最上層部分。主要由系統軟體和必要的硬體裝置，如工業級計算機、印表機、UPS電源等組成。
通訊層使用的裝置為串列埠伺服器。該層是資料資訊交換的橋樑，負責對現場裝置回送的資料資訊進行採集、分類和傳送等工作的同時，轉達上位機對現場裝置的各種控制命令。
現場裝置層主要是連線於網路中用於電參量採集測量的安科瑞PZ系列的儀表等，也是構建該配電系統必要的基本組成元素。現場配置PZ系列電能表，實現低壓回路三相電流、三相電壓、頻率、功率、四象限電能等電參量監測；並對每個迴路斷路器分合閘狀態進行監測。
2。2 網路設計
電力監控系統中的網路系統能夠及時的對資料進行傳輸，並迅速傳遞操作指令，是實現電力監控系統各項功能的基礎。把現場每個裝置就地與匯流排連線，之後在把各條匯流排全部接入通訊閘道器，來實現與主機的傳遞。
2。3監控系統軟體功能設計
系統依據客戶實際需求進行設計，並實現了一次主接線圖介面顯示；電參量遙測及電參量越限報警；事件記錄；系統執行異常監測；故障報警及操作記錄；報表查詢與列印；系統負荷實時、歷史曲線，使用者許可權管理等主要功能。
2。3。1資料的採集與處理
資料採集主要包括模擬量以及開關量的採集。模擬量的採集主要是對線路電壓、電流、功率、功率因數、頻率等資訊進行採集，開關量的採集則主要是對斷路器、隔離開關、接地刀閘等裝置的工作狀態，以及斷電保護、執行故障等報警資訊進行採集，實現遠端資料的本地實時顯示。資料處理主要是把按要求採集到的電參量實時準確的顯示給使用者，達到配電監控的自動化化要求，同時把採集到的資料存入資料庫供使用者查詢。
2。3。2資料報表統計
電力監控系統以豐富的資料報表體現計量體系的完整性。系統具備各回路定時抄表彙總統計功能，使用者可自由查詢自系統正常執行以來任意時間段內各配電節點的用電情況，即該節點進線用電量與各分支迴路消耗電量的統計分析報表。該功能使得用電可視透明，並在用電誤差偏大時可追溯，維護計量體系的正確性。
2。3。3報警資訊設定及查詢
電力監控系統的資料記錄功能主要就是對斷路器分合狀態以及保護動作的前後順序進行記錄，它要求系統中必須有足夠的記憶體空間，進而長時間的、大量的對資料資訊進行記錄和儲存。其次，電力監控系統的資料記錄功能也包括對故障資訊的記錄，即對故障發生時的實時電流、實時電壓等資料進行記錄儲存。電力監控系統能透過管理人員對電壓、電流及功率的設定，從而實時監測配電情況，是否出現短路或者超負荷等情況，便於工作人員解決。
2。3。4使用者許可權管理
3供配電設計中應用電力監控系統的意義
綜上所述，電力監控系統能有效的提高現場工作效率，極大縮短斷電時間。透過對電力監控系統設定，工作人員可以在短時間內做出正確的判斷並進項操作。同時現場人員可以同步瞭解電能流量狀態，比如檢查電網執行是否平衡等。在全面瞭解電網狀態的情況下，工作人員能及時、準確的處理故障。及時工作人員不在現場，也可以系統發簡訊至值班人員，從而獲得及時資訊。根據系統反映的裝置實際使用情況，便於工作人員合理安排相關維護工作。此外，系統還可以顯示整個網路狀態的總覽圖，有助於辨別故障區域。
在企業設定電力監控系統，可以實現對企業低壓配電迴路的實時監控，有利於電能管理。另一方面，電力監控系統不僅能夠準確的表示出迴路的用電狀況，它還及時的顯示各個配電迴路的運作狀態，當電力系統的負載越標時，電力監控系統能夠迅速報警，發出語音提示。另外，電力監控系統還能夠生成報表、曲線圖等統計資訊，便於有關人員分析企業內各部分的用電狀況，從而保證企業內人員的生命安全，提高工作人員的工作效率。
作者簡介：吳雯雯，女，江蘇安科瑞電器製造有限公司，主要研究方向為智慧電網供配電