趙斌

安科瑞電氣股份有限公司上海嘉定

摘要：隨著電力使用途徑的不斷拓寬以及復雜程度的目益提升，國家各個單位紛紛加強了對于電力系統(tǒng)的重視,開始為電力系統(tǒng)構筑高水平的監(jiān)控系統(tǒng),力求借助監(jiān)控系統(tǒng)達到對于電力系統(tǒng)運行的有效掌控，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(wěn)定性。為了使監(jiān)控系統(tǒng)斷得到完善，近年來技術人員對監(jiān)控系統(tǒng)的研究工作逐步增加，并且開始使用新的技術對現有的監(jiān)控系統(tǒng)進行改造，為當前各部門優(yōu)化監(jiān)控系統(tǒng)的構建提供了極大幫助。本文通過林芝機場項目中的變電所的應用介紹電力監(jiān)控系統(tǒng)在機場運輸領域中的應用。

關鍵字：電力系統(tǒng)；機場；監(jiān)控系統(tǒng)；配電監(jiān)測；

0 引言

    配電自動化，是一項集計算機技術、數據傳輸技術、控制技術、現代化設備及管理于一體的綜合信息管理系統(tǒng)。其目的是提高供電可靠性，改善電能質量，向用戶提供優(yōu)質服務，降低運行費用，減輕運行人員的勞動強度。

    隨著電力網絡的不斷發(fā)展，用電負荷的持續(xù)增長，各種新型負載不斷涌現，用戶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。用戶需要更加有效的電力監(jiān)控管理解決方案來應對上述變化帶來的挑戰(zhàn)，以實現配電系統(tǒng)持續(xù)可靠、高效低耗的運行。本文通過對林芝機場項目電力監(jiān)控系統(tǒng)的建設，介紹電力監(jiān)控系統(tǒng)在機場中的應用。

1 項目概述及建設目標

    林芝機場項目位于林芝市米林縣境內的雅魯藏布江河谷，距林芝市巴宜區(qū)八一鎮(zhèn)50公里，海拔2949米，低于4334米的昌都邦達機場和3570米的拉薩貢嘎國際機場，其海拔高度在國內民用機場中排位第十二。為保障林芝機場航線獨特高原機場的飛行安全，機場安裝的導航設備有儀表導航系統(tǒng)兩套、儀表著陸系統(tǒng)一套、甚高頻全向信標一套、精密進近航道指示器兩套。同時機場還安裝風廓線雷達，用來監(jiān)測周圍地區(qū)的風速及風向，這種設備全國只有林芝機場和九寨溝機場啟用。為保證該設施供配電可靠故配置電力監(jiān)控系統(tǒng)，實時監(jiān)測并保存數據以便后期管理。

2 電力監(jiān)控系統(tǒng)的設計

    在監(jiān)控系統(tǒng)的設計中，要充分考慮客戶的實際需求，以及電力系統(tǒng)的實際結構、電力系統(tǒng)的實際載荷能力等因素，進而合理的選擇監(jiān)控設備，這既有利于減少系統(tǒng)運作的成本，同時也有利于系統(tǒng)功能的實現。

    本項目的電力監(jiān)控系統(tǒng)，可以實現對站內高、配電回路的實時監(jiān)控，有利于電能管理。另一方面，電力監(jiān)控系統(tǒng)不僅能夠準確的表示出回路的用電狀況，它還具備網絡通訊等功能，能夠與計算機、串口服務器等設備進行組合，及時的顯示站內各個配電回路的運作狀態(tài)，當站內電力系統(tǒng)的負載越標時，電力監(jiān)控系統(tǒng)能夠迅速報警，發(fā)出語音提示。另外，電力監(jiān)控系統(tǒng)還能夠生成報表、曲線圖等統(tǒng)計信息，便于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，從而保證站內人員的生命安全，提高車站工作人員的工作效率。

    2.1 系統(tǒng)結構

    依據林芝機場的配電情況分布情況，在線監(jiān)測系統(tǒng)建設采用分層分布式結構，系統(tǒng)包括：站控管理層、網絡通訊層、現場設備層。系統(tǒng)網絡結構如圖所示：

    站控管理層管理人員與計算機進行人機交互的直接窗口，對采集的現場各類數據信息計算、分析與處理，并以圖形、數顯、聲音等方式反映現場的運行狀況，是系統(tǒng)的最上層部分。主要由系統(tǒng)軟件和必要的硬件設備，如工業(yè)級計算機、打印機、UPS電源等組成。

    通訊層使用的設備為N2S16-485I-ETS串口服務器。該層是數據信息交換的橋梁，負責對現場設備回送的數據信息進行采集、分類和傳送等工作的同時，轉達上位機對現場設備的各種控制命令。

    現場設備層主要是連接于網絡中用于電參量采集測量的各類型的儀表等，也是構建該配電系統(tǒng)必要的基本組成元素。現場配置居正的電能表，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(jiān)測；并對每個回路斷路器分合閘狀態(tài)進行監(jiān)測。

2.2 網絡設計

   電力監(jiān)控系統(tǒng)中的網絡系統(tǒng)能夠及時的對數據進行傳輸，并迅速傳遞操作指令，是實現電力監(jiān)控系統(tǒng)各項功能的基礎。把現場每個設備就地與總線連接，之后在把各條總線全部接入通訊網關，來實現與主機的傳遞。

2.3監(jiān)控系統(tǒng)軟件功能設計

    系統(tǒng)依據客戶實際需求進行設計，并實現了一次主接線圖界面顯示；電參量遙測及電參量越限報警；事件記錄；系統(tǒng)運行異常監(jiān)測；故障報警及操作記錄；報表查詢與打印；系統(tǒng)負荷實時、歷史曲線，用戶權限管理等主要功能。

2.3.1數據的采集與處理

    數據采集主要包括模擬量以及開關量的采集。模擬量的采集主要是對線路電壓、電流、功率、功率因數、頻率等信息進行采集，開關量的采集則主要是對斷路器、隔離開關、接地刀閘等設備的工作狀態(tài)，以及斷電保護、運行故障等報警信息進行采集，實現遠程數據的本地實時顯示。數據處理主要是把按要求采集到的電參量實時準確的顯示給用戶，達到配電監(jiān)控的自動化化要求，同時把采集到的數據存入數據庫供用戶查詢。

2.3.2數據報表統(tǒng)計

    電力監(jiān)控系統(tǒng)以豐富的數據報表體現計量體系的完整性。系統(tǒng)具備各回路定時抄表匯總統(tǒng)計功能，用戶可自由查詢自系統(tǒng)正常運行以來任意時間段內各配電節(jié)點的用電情況，即該節(jié)點進線用電量與各分支回路消耗電量的統(tǒng)計分析報表。該功能使得用電可視透明，并在用電誤差偏大時可追溯，維護計量體系的正確性。

2.3.3報警信息設置及查詢

    電力監(jiān)控系統(tǒng)的數據記錄功能主要就是對斷路器分合狀態(tài)以及保護動作的前后順序進行記錄，它要求系統(tǒng)中必須有足夠的內存空間，進而長時間的、大量的對數據信息進行記錄和存儲。其次，電力監(jiān)控系統(tǒng)的數據記錄功能也包括對故障信息的記錄，即對故障發(fā)生時的實時電流、實時電壓等數據進行記錄存儲。電力監(jiān)控系統(tǒng)能通過管理人員對電壓、電流及功 率的設置，從而實時監(jiān)測配電情況，是否出現短路或者超負荷等情況，便于工作人員解決。

2.3.4用戶權限管理

    電力監(jiān)控系統(tǒng)為了本項目系統(tǒng)安全穩(wěn)定運行，用戶權限管理能夠防止未經授權的操作（如配電回路名稱修改）。可以定義不同級別用戶的登錄名、密碼及操作權限，為系統(tǒng)運行維護管理通過可靠的安全保障。

3 供配電設計中應用電力監(jiān)控系統(tǒng)的意義

    綜上所述，電力監(jiān)控系統(tǒng)能有效的提高現場工作效率，極大縮短斷電時間。通過對電力監(jiān)控系統(tǒng)設置，工作人員可以在短時間內做出正確的判斷并進項操作。同時現場人員可以同步了解電能流量狀態(tài)，比如檢查電網運行是否平衡等。在全面了解電網狀態(tài)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(tǒng)發(fā)短信至值班人員，從而獲得及時信息。根據系統(tǒng)反映的設備實際使用情況，便于工作人員合理安排相關維護工作。此外，系統(tǒng)還可以顯示整個網絡狀態(tài)的總覽圖，有助于辨別故障區(qū)域。

    在交通運輸等場所設置電力監(jiān)控系統(tǒng)，可以實現對站內低壓配電回路的實時監(jiān)控，有利于電能管理。另一方面，電力監(jiān)控系統(tǒng)不僅能夠準確的表示出回路的用電狀況，它還具備網絡通訊等功能，能夠與計算機、串口服務器等設備進行組合，及時的顯示站內各個配電回路的運作狀態(tài)，當站內電力系統(tǒng)的負載越標時，電力監(jiān)控系統(tǒng)能夠迅速報警，發(fā)出語音提示。另外，電力監(jiān)控系統(tǒng)還能夠生成報表、曲線圖等統(tǒng)計信息，便于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，從而保證站內人員的生命安全，提高工作人員的工作效率。

參考文獻

[1]《電力電測數字儀表原理與應用指南》，任致程、周中，中國電力出版社

[2]《電力監(jiān)控系統(tǒng)在供配電設計中的應用》，高士宏，科技風