淺析供配電設計中電力監控系統的作用

梁峻銘

摘 要：在社會經濟不斷發展的背景下，居民和生產企業對電能的要求越來越嚴格——電力企業在日常工作中不僅要保證電能供給不中斷，而且還要保證供電質量。因此，對電網系統進行合理規劃、科學設計有極為重要的現實意義。研究發現，建立合理的電力監控系統不僅能節省電網運行成本，而且能促進電網管理成效的提升。基于上述觀點，對供配電設計中電力監控系統所起到的重要作用進行了分析探討，以期能為我國電力企業提供參考。

關鍵詞：供配電設計；電力監控系統；電力企業；電網系統

中圖分類號：TM76 文獻標識碼：A DOI：10.15913/j.cnki.kjycx.2016.09.079

傳統的供配電設計無法完全滿足居民和社會企業日益增長的電能需求，為了提升電網的運行效率，節省不必要的人力、物力損失，電力企業對電網系統運行的管理要求越來越嚴格，電力監控系統也逐漸成為供配電設計中的重要環節。

1 供配電設計中電力監控系統的重要性

在我國民用建筑中，很多控制系統都要在電力系統的支持下運作，例如中央空調系統、大型計算機系統等。為了滿足需求，電力工程師們在電力系統的設計中付出了很多心血。但從我國目前電網系統中可了解到，供配電設計并未實現真正意義上的電力監控，一般情況下都是以模擬電壓表或電流表對回路運行狀態進行監視；數據記錄方式主要依靠人工手錄——這不僅增加了電網運行成本，也降低了工作效率，而且無法對電網系統進行實時監控。因此，對供配電設備進行統一管理和監控，建立高效、智能的監控平臺，對整個電網運行具有重要的現實意義。

2 電力監控系統概述

2.1 計算機監控層

計算機監控層設備包括控制鍵盤、打印機、電腦監視器、UPS等，所采用的軟件均為專用軟件，能起到對系統進行調度、授權、集中指揮等作用，例如錄入圖像數據，實時查詢，對用戶授權進行分區監控，對圖像歷史資料進行回放調看等。

2.2 網絡通訊層

網絡通訊層由現場總線網絡和以太網通訊網絡組成。現場總線網絡是監控層中各個設備間的共通網絡，通常以RS485為通訊接口，且支持Modbus-RTU協議；以太網通訊網絡則是負責現場總線與監控設備通訊的網絡，主要包括交換機、網絡服務器等設備。

2.3 系統管理層

系統管理層主要包括中央控制設備中的電力監控管理設備以及外圍設備、網絡通訊設備等。中央控制設備與各分點電力監控設備相連，可實現現場各監測點與中控設備的信息交互，監控人員能通過系統管理層向各檢測設備發送各項指令，實現電力監控的集約、統一管理。

3 電力監控系統在供配電設計中的作用

3.1 拓撲結構功能

在供配電設計中，電力監控系統的拓撲結構主要是對配電系統中的運行參數信息進行實時采集與測量，同時將所測得數據傳輸至中控系統。通常，現場層設備包括電力互感器、斷路器、網絡電力儀表等設備。上述設備安裝在電纜分解箱內部，且相互獨立，能各自單獨完成任務，無需每個項目依靠主控計算機。因此，可通過總線傳遞各種監測信號和數據。通常，在值班室或者中央監控室內均安裝有電力監測系統的主控層，利用監測軟件功能實現對供配電系統運行狀態的實時監測。監控組態軟件能生成目標應用系統，方便操作人員及時獲取運行數據，可同時下達多個監控指令，實現電網運行的實時監控。此外，組態軟件還自帶繪圖功能和編輯功能，能對圖像或其他對象進行移動、旋轉操作。而軟件身份檢驗功能則可預防用戶操作失誤，實現對曲線和歷史瞳線的繪制，方便報表擬定。

3.2 網絡信息采集和傳輸功能

電力監測系統要實現對電網運行的管控需通過現場總線，在實際工作中，可采取將系統與總線直連的方式，通過智能設備組建網絡系統，實現對現場智能設備運行狀態的監控和數據采集傳輸，且能迅速傳達操作命令，提升電力監控系統的監控能力。

在現場智能監控設備較多時，可將大系統布置得相對分散，例如將現場智能監控設備直接連到總線，然后再將網關中各總線分別接入；而在現場智能監控設備較少時，則可分布相對集中的小系統，將所有智能設備連接到一條總線上，利用接口轉換器實現數據交換；當電力監測系統中有多個子變電站大系統存在時，為保證系統運行穩定，要在單個子變電站系統中均設置監控主機，通過主機對現場智能設備進行直接管理，同時對監測數據進行分析運算，將重要信息傳輸至遠程監控中心，并對監控中心的主機授權，以便于對子變電站監控主機進行查詢控制，提高電力監測系統的運行效率。

3.3 監視和記錄功能

電力監控系統的監視功能包括對電能質量和電網安全的監視。電能質量主要包括電力設備故障、動態擾動、靜態偏差以及人為誤操作等；電網安全則包括電力監控系統在運行過程中對電流、電壓模擬量和自控裝置運行狀態的不間斷監視，以便于在供配電設備發生故障時能及時預警，為技術人員檢修工作提供便利。

記錄功能包括時間順序記錄和故障記錄。時間順序記錄模式可對供配電各程序的數據輸入、輸出狀態進行有效記錄。當遠程集控主站或后臺監控系統信號斷路時，時間順序記錄模式也能保證數據不遺失。故障記錄則是指在設備故障動作前后，對與故障相關的信息數據進行記錄，例如電流和電壓值，有效提升了檢修人員的工作效率，不必像以往那樣逐個查找故障點時間和緣由。此外，根據記錄數據還能為應對措施的擬定提供參考。

4 結論

通過對某汽車制動器支架扭轉剛度有限元的仿真模擬，得到以下結論：設計目標分析結果與同類制動器的值相比，仿真值大于目標值，能夠滿足制動鉗支架扭轉剛度的要求。當然，有限元分析具有局限性，其結果取決于建模的準確性。這種剛

度分析法也可用于其他制動器。

參考文獻

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〔編輯：白潔〕