浅析配电室智能监控系统的设计与实践探索

浅析配电室智能监控系统的设计与实践探索

张颖姣

安科瑞电气股份有限公司 上海嘉定 201801

摘要：配电室智能监控系统设计，引起供电部门重视，借助科学技术，加大配电室智能监控系统设计创新力度，改变人工值守、单一化电力监控方式，注重完整化的配电室综合监控系统创设，从而满足现代社会发展要求。

关键词：配电室；智能监控；系统设计；实践针对配电室智能监控系统设计及实践应用分析,本文主要选择中航技总号厂房配电室电力监控系统为研究对象。而在创新研发过程中，主要借助互联网、物联网、云平台、大数据、智能电网等技术，共建综合化配电室监控平台，使总号配电室电力信息等数据，借助通信监控主机直接传输到中心监控室对系统内部各功能分配任务，从而实现了配电室“无人值守”目的。

1配电室智能监控系统总体化设计

1.1系统组成

在配电室智能监控系统总体化设计过程中，主要是以移动通讯网络为载体，目的就是便于对变电站等实时监测与控制。其中，GPRS通讯模块成为主体操作系统，可以结合配电室内部结构及各领域应用需求综合分析，使系统终端上的信息数据及时上传到主站，再由主站把系统内的信息数据及时发送到各模块功能中，整个操作流程较明确，还确保信息数据传输质量与效率。同时，在总体化设计环节中，还能便于工作人员对系统内表面整体结构、所包含的模块等全部掌握，只需要考虑到各领域应用需求，就可完成配电室智能监控系统总体化设计，同时系统应用效率有显著提升。

1.2软件设计

从配电室智能监控系统整体情况分析，该系统内部结构较为复杂，所包括的模块也比较多，各模块既单独存在，又相互影响，在系统实际运行环节中，还需对系统整体性分析。目前，*常用的检测方式包括循检、接收终端上报等，实时掌控系统运行情况，并在系统发生故障的第一时间发出故障报警信号，便于工作人员及时处理，从而确保配电网系统运行安全性。

1.3硬件设计

在配电室智能监控系统内的硬件设计，还需考虑到硬件系统内部组成部分，因其组成部分较多，我们主要分析核心处理器、直流模拟量采集、交流模拟量采集三方面。

核心处理器，目前*常用的内核处理器快速儕刊月位的ARM7-TDMI,主要是此类内核处理器，其自身的功能较多，还选择计量芯片，既符合配电室智能监控系统要求，又能对相关信息数据集中处理。

直流模拟量采集，主要就是在配电室智能监控系统运行过程中，时刻掌握配电室智能监控系统运行情况，并且还为配电室智能监控系统提供各项有利条件。其中就包括配电室智能监控系统中的变压器工作情况，增强系统稳定性及信息数据传输安全性。

交流模拟量采集系统，*大的特点就是其自身优势，能够实施监测系统电压、电流、电量、有功功率、无功功率、频率等情况。同时，在监测的过程中还会产生相关信息数据，结合各阶段所监测到的信息数据综合分析，便可轻松地掌握配电室智能监控系统运行稳定性，还获取到相关信息数据，突出交流模拟量采集系统强大功能。

2配电室智能监控系统拓扑

考虑到配电室智能监控系统内部结构复杂性，我们主要从终端数据采集层、数据传输层两方面分析。

终端数据采集层：主要就是在高压柜上安装月台多功能电能表，完成1#变902，2#变903电流值采集工作，相关工作人员只需要根据系统所采集到的信息数据合理分析，就可以掌握其电流值大小。并且所采集到的信息为开关闭合提供重要依据。在低压柜中安装年总台多功能电能表，主要就是负责把采集到的电流值传输到监控平台中，由监控平台对后续工作控制与管理。

数据传输层：针对数据传输层分析，我们主要给出了两种探究方案。其中，中心中。此外，客户也可以借助手机APP软件，对配电室运行情况及时查询与掌握。

中心或客户电脑端，依然可以随时掌控配电室运行情况。

那么在实际应用过程中，如何合理选择两种方案，还需相关工作人员对两种方案探究与分析，掌握两种方案的优势与劣势，具体如下。

第一种方案的优势：主要是其可以免布网线，所接收与传输的信息数据，可以直接存储到云服务器中，便于客户对配电室运行情况全面掌握。

而劣势：考虑到手机物联卡、云服务器空间内、监控室三者连接问题，还需设置一根宽带。而客户还需每年定期支付手机流量费用及宽带费用，整体费用成本较高。

第二种方案的优势：完成网线布设后，只需对其一次性成本投入，就可满足终身使用需求。

而劣势：在网线布设过程中比较麻烦，无论是外在因素影响还是内在因素影响，都会在实施过程中增加施工量。并且对在配电室运行情况掌控，只能借助监控中心，可掌控方式及掌控面受限。

3配电室智能监控系统功能及特点

3.1功能

配电室智能监控系统功能，主要包括遥测遥信功能与综合监控功能。其中，遥测遥信功能，需分别从遥测、遥信两方面分析：遥测主要功能就是电流值;而遥信主要功能是高压柜开关合分闸。此外，综合监控功能，主要包括值班监控功能、实时数据查询、历史数据查询、报警预警功能、统计报表分析。

值班监控功能：主要优势就是为值班人员提供便捷工作方式，能够对配电室运行情况24h远程掌控。

实时数据查询：主要负责监测配电室各设备电流、电压、功率等参数。

历史数据查询：依据配电室运行需求，可对以往运行信息数据查询，结合各阶段运行信息数据对比分析，可调整配电室运行方案。

3.2特点

采用“分层分布式”系统结构，目的就是为工作人员对系统维护、扩展等提供便捷。

采用“B/S”体系结构，拓展配电室运行监测渠道，如：浏览器、手机APP等。

采用“层次化、模块化”设计，增强系统内各模块协作性与影响性。

4配电室智能监控系统监控平台功能

4.1监测系统用电情况

通过监测平台对系统用电情况监测，主要包括：电度、电流、电压、功率等。

4.2系统故障警报

在配电室系统内部运行过程中，监测第一时间发出故障警报，为维护工作人员提供信号，并及时处理。

4.3管理效率显著提升

配电室智能监控系统实践价值，是以其创新设计为基础前提，能够在实施过程中注重系统监控及管理，免去现场巡查工作环节，可借助监控中心、电脑及相关软件等，就可实施掌握配电室整体情况，在管理效率方面有显著提升。

5安科瑞配电室环境监控系统

5.1概述

配电室综合监控系统包括智能监控系统屏、通讯管理机、UPS电源、视频监控子系统（云台球机、枪机）、环境监测子系统（温度、湿度、水浸、烟感）、控制子系统（灯光、空调、除湿机、风机、水泵）、门禁监控子系统（读卡器、开门按钮、磁力锁）、安防监控子系统（双鉴检测器）。

5.2应用场所

适用于轨道交通，工业，建筑，学校，商业综合体等35kV及以下用户端供配电自动化系统工程设计、施工和运行维护。

5.3系统结构

5.4系统功能

5.4.1实时监测

能够显示配电室设备的运行状态，实时监测配电室环境参数信息，实时显示有关故障、告警等信息。

5.4.2数据查询

在人机界面中，可以直接查看配电室中各个设备的运行数据。

5.4.3曲线查询

可以直接查看各电参量曲线。

5.4.4运行报表

查询配电室内设备的运行数据报表。

5.4.5实时告警

具有实时告警功能，系统能够对配电室温度、湿度、有害气体、设备故障或通信故障等事件发出告警。

5.4.6历史事件查询

能够对产生的所有事件记录进行存储和管理，方便用户对系统事件和进行历史追溯、查询统计、事故分析。

5.4.7用户权限管理

设置了用户权限管理功能，可以定义不同级别用户的登录名、密码及操作权限。

5.4.8网络拓扑图

支持实时监视并诊断各设备的通讯状态，能够完整的显示整个系统网络结构。

5.4.9遥控功能

可以对整个配电系统范围内的设备进行远程遥控操作。

5.5系统硬件配置

名称	型号	图片	功能
系统	ACREL-2000E

	Acrel-2000E配电室综合监控系统，可实现开关柜运行监控、高压开关柜带电显示、母线及电缆测温监测、环境温湿度监测、有害气体监测、安防监控，可对灯光、风机、除湿机、空调控制等设备进行联动控制。实现动力环境各数据的检测与设备控制，优化动力环境，避免运行环境的失控导致配电设备运行故障，保证维护人员安全，延长设备使用寿命，实现配电动力环境的分布式远程管理。
智能通信管理机	Anet-2E4SM		通用网关，2路网口，4路RS485，可选配1路LORA，带电告警功能，支持485，4G从模块扩展。
主机	Acrel-2000E/A

	数据采集、状态监测、设备控制、报警事件记录查询，可以根据采集到的设备数据或状态联动启动风机、声光报警器、空调、水泵等设备。
Acrel-2000E/B

	参数设置、通信管理、图形绘制、状态监测、设备控制、视频监控和回放、报警事件记录查询、报警图片和视频查询功能。
Acrel-2000E/M

	参数设置、通信管理、图形绘制、状态监测、设备控制、视频监控和回放、报警事件记录查询、报警图片和视频查询功能。立柜式安装。
Acrel-2000E/G

	参数设置、通信管理、图形绘制、状态监测、设备控制、视频监控和回放、报警事件记录查询、报警图片和视频查询功能。立柜式安装
环境监测硬件	RS-WS-NO1-8		用于配电房温度和湿度。工作电源：AC/DC85～265V工作温度：-40。0℃～99。9℃工作湿度：0%RH～99%RH
BRJ-307		光电式烟雾传感;电源正极（DC12V）：+12V，继电器输出：常开触点
RS-SJ-N01R01-2		接触式水浸传感器，监测变电所、电缆沟、控制室等场所积水情况，工作电源：DC10-30V工作温度：-20℃~+60℃工作湿度：0%RH~80%RH响应时间：1s继电器输出：常开触点
环境监测硬件	T35-II-5。6

	风量4800，带温控器，带消声段，电机变频
AT8002		常开型；感应距离：30-50mm材质：锌合金，银灰色电度干接点输出
DS-2DC6120BY-A

	视频监控
ARTU-KJ8		8路开关量输入，8路继电器输出

6配电室智能监控系统实践价值

6.1管理成本显著降低

因对系统内部结构创新，减少不必要的工作环节，使组织队伍更完善，有效降低人力成本，使配电室智能监控系统在实践应用过程中，整体成本费用显著降低。

6.2管理方式便捷

因配电室管控方式创新，对其检测渠道拓展，满足远程检测与管理需求，实现移动监控创新目标，从而降低配电室智能监控系统实践中的安全风险。

7结语

经过上述文章中对配电室智能监控系统设计及实践应用情况分析，使我们了解到，对配电室智能监控系统创新，是一项必要工作，也成为供电部门创新发展趋势。借助技术、完善基础设施、增强系统功能等，实施监控与管理配电室运行情况，从而提升管理效率、降低成本费用与安全风险。

参考文献：

[1]贺大为，张正华，于卫.配电网低压智能监控系统设计与分析[J].科技创新导报，2017，3（03）：3-4.

[2]肖益平，李灵勇.电力系统中的智能配电网设计探讨实践思考[J].通讯世界，2018，6（11）214-215.

[3]蒋振铨.配电室智能监控系统的设计与实践探索[J].

[4]企业微电网设计与应用手册2022.05版.

审核编辑 黄宇