任運業

安科瑞電氣股份有限公司 上海嘉定 201801

摘要：供電網絡為順應社會的快速發展，在新環境下提出了新的要求，過去的單一配電室、人工值守監控供電狀況的方式已經不能適應現實的要求，一整套完整的配電室智能監控系統的設計、開發和應用成為必然趨勢。配電室智能監控系統的設計與應用需要完成三個目標：第一，實現電子智能監控，做到配電室無需人工看守或少人值班，具有減員增效的作用；第二，與五遙系統銜接，實時監控以提高工作效率，實現供電穩定；第三，在此系統基礎上構建電能智能管理系統，為電能的有效管理提供信息數據。本文闡述了配電室智能監控系統開發的必要性、系統設計框架和應用。

關鍵詞：配電室；智能監控；設計

0、引言

配電室作為電網系統的一部分，雖然處在電力系統的末端，但對整個電網系統又十分重要。配電室為用戶提供正常的用電，出現一個小故障就很有可能導致整個配電網絡的癱瘓，帶來停電甚至火災等后果，嚴重影響人們的正常生活和生產活動。造成這些情況出現的原因在于傳統的配電室配電網絡主要靠人工去維護它的正常運行，人工維護不能實時進行檢測，導致不能及時地發現問題，出現問題也不能立即得到檢修。為保證供電的穩定、配電網系統的正常運行，有很大必要對配電網網絡實行實時監控，實時監測設備運轉情況以保證設備和線路的正常運行。實現配電網智能化成為電網網絡的發展方向。

1、智能化配電室建設思路

配電室網絡智能化建設的關鍵在于信息化的集成和管理，它將通訊管理作為連接的主體，圍繞站室數據的集成而設計，核心是站室自動化監控和站室信息集成管理。該智能化系統具有集中監控、監測預警、保護控制、設備信息集成、數據的收集、分析和處理優化等功能。配電室智能化的建設可以用幾個詞來概括總結：數據收集與分析、評價和制定解決方案。收集和分析的是配電室供電設備的基礎信息、運行數據、和運行環境，評價的是配電室設備狀態和可靠供電保障能力，*后在可靠的數據分析和狀態、能力的評估基礎上制定配電室設備運行、檢修、改造策略，*終目的是使配電室的設備狀態達到*佳，實現配電室供電的安全穩定。

2、配電室智能監控系統的研究

2.1智能監控系統的總體結構

配電室智能監控系統需要依靠智能電網，嚴格的管理和高標準的關鍵技術和裝備支撐著智能化電網的實現，可靠的保證是通信與安全保障技術。配電室智能化監控系統通過監控服務系統，打造技術和一體化平臺，對設備的運作情況進行實時的監控，隨時記錄各項數據信息、排除不安全隱患，保證配電設備以正常狀態工作。配電室智能監控系統具有集成、兼容、自愈的特征，它所要達成的*終目標是實現安全穩定的供電，滿足用戶的用電需求，保證配電室工作的正常運行。

2.2 視頻環境監控系統

視頻環境監控系統的主要任務是對配電室內的環境信息如視頻、音頻、警報信號等進行收集、存儲、上傳，該系統能夠根據這些信息和已有的程序進行自動化聯動，將數據信息傳遞給其他的子系統。

智能的視頻環境監控系統有如下功能：第一，通過視頻監視隨時掌握配電室內的所有動態信息，實現了視頻監視功能。第二，對配電室內的除設備運轉外的其他環境信息進行檢測，發現異常情況及時采取報警措施，實現了對環境數據進行檢測。第三，應用電子計算機技術，在配電房內安裝攝像機，通過攝像機的靈活轉動和強大的聚焦功能實現對配電房各個角落動態情況的監控；有了以計算機技術為依托的視頻監控系統，實現了對配電房的遠程控制。第四，視頻監控石頭可以通過對講機等設備與其他系統連接起來，出現情況時及時呼叫其他值班人員，實現語音對講。第五，監控錄像內容具有實時存儲功能，發生事故或其他情況是可以調回監控錄像進行回放查看。第六，配電室的視頻遠程監控系統，可以實行遠程操作，修改配電房設備的各項參數進行設備維護而不必親臨現場，既提高了工作效率又節省了人力和物力。第七，對于系統訪問人員，通過訪問端系統為管理人員和一般人員設置訪問權限，他們各自按照自己的工作內容和性質，通過設置賬號和密碼進行登錄、訪問和操作，實現了職權分離，責任明確。

2.3 防誤操作系統

防誤操作系統主要是針對配電室的全部線路的連接所設計的一套模擬訓練系統，用來進行實際操作前的演練，謹防工作中出現錯誤。操作人員通過在防誤操作系統的主機上進行配網系統接線圖模擬訓練來達到防止接錯線路情況的出現。系統會在操作人員進行模擬接線訓練過程中自動啟用分析程序，接線正確就會給出通過指令，否則，系統會以文字或圖像的形式提示操作人員該操作不符合規范，需要找出錯誤之處，重新進行接線操作。系統還會記錄正確的操作步驟以供操作人員參考，操作人員根據電腦發出的操作提示按步驟對設備和線路進行相關操作。防誤操作系統可以提前做好準備，進行操作模擬訓練，大大降低了操作人員在實際工作中出現失誤的概率，減少了人為因素的操作失誤情況的發生，并且該系統可以反復使用，模擬訓練次數不受限制直至操作正確并通過，降低了試錯成本。

2.4 電能質量監測系統

電能質量監測系統對于監測技術要求較高，評判檢測技術的兩大標準在于：一是可以捕捉干擾波形，快速瞬時的也不放過；二是建立行之有效的自動分析和識別系統，能夠充分反映各種電能質量指標特征，分析各項指標隨時間推移的變化規律。安裝電能質量監測系統，能夠通過對電能數據的監測，對電能質量指標數據進行采集和分析，自動生成相關表格和報告提供給供電系統工作人員和用戶，方便查詢和檢查供電質量是否符合需求，保證供電質量。

2.5 使用智能型分布技術

智能型的分布技術不需要主點站的參與，主要是通過各相鄰之間的電網開關和非主干饋線開決定的，和主點站的管理方式相對的一種自動化方式。在電網線路發生了故障時直接通過相關通信信息來改變饋線，是非主干饋線按照事先設定的方案進行事故區的隔離和處理，不需要經過主電站來進行集中控制。這種智能型分布技術形成的自動化檢測機制*大的優勢在于快速對故障區進行隔離處理，分區控制，不會對其他區域正常供電運行產生影響。自動檢測機制可信度高，能夠使故障區在*短的時間內得到處理并恢復。

2.6 電壓電流型自動化技術

電壓電流型自動化技術是在時間—電壓型技術的基礎上增加一個障礙輔助判定系統，主要依靠電壓和電流的相互作用來完成的，這種技術對時間—電壓型技術的要求較高。增加的障礙輔助判定系統能夠在*短的時間內檢測到有問題的線路，能夠很好的和重合閘實現重合，縮短供電開關第二次閉合時間，能夠及時處理很多突發情況。優點在于預防電路障礙，從源頭減少總電站跳閘次數，提高配電運行效率和重合成功率。

2.7 系統整體具備功能

配電室智能化監控系統的設計與實現具備如下功能：

（1）監控界面。

視頻監控子系統提供了監控界面，工作人員可以隨時準確的了解配電網系統的整體運行情況，顯示配電室所有設備的工作故障狀態和環境信息的反饋，還能實現遠程操作，對系統設備參數進行查看和修改，以維護設備的正常運行。

1. 歷史數據存儲與查詢功能。

電腦系統具有記憶功能，可以定時存儲監控數據，方便工作人員在以后進行歷史信息查詢。

1. 故障報警與報警信號查詢、追蹤功能。

監控系統對于出現故障情況可以發出報警信號，以圖像和文字等形式提供故障報警信息，工作人員可以通過系統發出的報警信息查詢故障出現可能原因，追蹤故障地址，以便于檢修人員在*短的時間內修復故障。

1. 電能統計及報表管理功能。

監控系統可以統計用戶電能消耗情況，并根據用戶的需要自動生成報表進行反映，清楚的顯示用戶電量的使用情況，并為用戶提供查詢和打印功能。

1. 其他輔助功能。

系統攝像機具備環境感應功能，一旦發生攝像機被移動、遮擋的情況是就會發出報警信號，防止不法分子利用攝像機監控不到的手段來影響配電網的正常運行。系統還可以進行網絡通信信號狀態測試、用戶文件管理等。

3、安科瑞配電室環境監控系統

3.1概述

配電室綜合監控系統包括智能監控系統屏、通訊管理機、UPS電源、視頻監控子系統（云臺球機、槍機）、環境監測子系統（溫度、濕度、水浸、煙感）、控制子系統（燈光、空調、除濕機、風機、水泵）、門禁監控子系統（讀卡器、開門按鈕、磁力鎖）、安防監控子系統（雙鑒檢測器）。

3.2應用場所

適用于軌道交通，工業，建筑，學校，商業綜合體等35kV及以下用戶端供配電自動化系統工程設計、施工和運行維護。

3.3系統結構

3.4系統功能

3.4.1實時監測

能夠顯示配電室設備的運行狀態，實時監測配電室環境參數信息，實時顯示有關故障、告警等信息。

3.4.2數據查詢

在人機界面中，可以直接查看配電室中各個設備的運行數據。

3.4.3曲線查詢

可以直接查看各電參量曲線。

3.4.4運行報表

查詢配電室內設備的運行數據報表。

3.4.5實時告警

具有實時告警功能，系統能夠對配電室溫度、濕度、有害氣體、設備故障或通信故障等事件發出告警。

3.4.6歷史事件查詢

能夠對產生的所有事件記錄進行存儲和管理，方便用戶對系統事件和進行歷史追溯、查詢統計、事故分析。 

3.4.7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。

3.4.8網絡拓撲圖

支持實時監視并診斷各設備的通訊狀態，能夠完整的顯示整個系統網絡結構。

3.4.9遙控功能

可以對整個配電系統范圍內的設備進行遠程遙控操作。

3.4.10系統硬件配置

4、結語

配電室智能監控系統的研究和設計對于智能配電室的建設和使用具有指導意義，提供了一定的理論框架，隨著相關技術的不斷創新和成熟，智能化的配電室在未來配電網絡中一定能夠得以實現，將為配電網的運行和發展提供有力地支撐。配電室智能化的實現有利于供電企業精簡人員，提高工作效率，還能將各種供電設備的性能和工作狀態發揮到*大。

參考文獻：

[1] 沈佩琦，李為民，陳堂 . 智能配電房實現模式的研究 [J]. 電氣制造，2014,9:90-94.

[2] 劉偉 . 智能配電房的關鍵技術研究 [J]. 數字技術與應用，2013,1:69-72.

[3] 楊東 . 智能配電房的建設方案分析 [J]. 電力安全技術，2015，7:31-33.

[4] 企業微電網設計與應用手冊2022.05版.

[5] 楊海濤.配電室智能監控系統設計及其實現

作者簡介:

任運業，男，現任職于安科瑞電氣股份有限公司，主要從事配電室環境監控系統的研究與應用。