智能化變配電監控系統設計

韓錫洋

【摘 ?要】現如今，智能化變配電監控系統可以滿足對智能電力設備的智能監控，如直流系統、變壓器等，從而確保系統實現智能化，使得其運行更加可靠，同時還有利于生產效率的全面提高。

【關鍵詞】智能配電監控系統;能源監控

引言

智能配電監控系統的電氣節能體現在：通過對電力參數歷史數據分析，建立系統和設備的電能消耗模型，在實時監視過程中及時發現電能消耗異常現象，采取有效措施進行設備改造或補償，以避免電能損耗，如設備故障和諧波引起的電能消耗。優化配電系統運行模式，減少不必要的電能花費，如對定時用電設備進行集中控制。對配電系統內部的各用電單位進行電能分配、計量和監控，避免電能的浪費和提高管理效率，降低運營成本。

1智能化變配電監控系統特點

在系統之中囊括了保護、測控、電能計量管理、報警等一系列的功能，其在滿足一體化綜合監控的同時，還能夠滿足無人值班的要求。

分層分布式的系統結構相互簡單，并且有利于后續的維護與拓展。

系統監控軟件操作簡單方便。系統擁有良好的穩定性，并且其可靠性較高，有利于系統智能化程度的保障。

2智能化變配電監控系統設計與實現

以某變配電監控系統的設計與實現為例，希望可以對其有深入的研究。

2.1系統拓撲結構分析

基于低壓配網智能化設計的主要規則，在設計中主要是按照分層、分布式的方式進行設計。這一種設計能夠實現通信體系設計的標準要求，在每一層都可以滿足監控功能的實現，也就是實現遠方的監視控制，同時上一層的故障也不會影響其余層的功能不能實現。

2.2系統總體設計

2.2.1系統概要設計

系統，指的是多個功能模塊的相互組合，利用嚴謹的工作流程，滿足具體需求目標的實現。針對系統的設計，還須對項目的不同需求進行充分的考慮，能夠最大限度地滿足規范與標準的要求，這樣才可以實現智能化的變配電監控系統管理要求。

2.2.2開發環境

本次選擇的系統為智能化變配電監控系統，主要是面對現場的運行人員進行探究，雖然不會存在太大的用戶訪問，但是對于安全性、穩定性以及反應速度的要求較高，還需要結合實際情況進行綜合的分析與考慮，才可以確定具體的運行環境。

2.2.3系統功能模塊設計

基于整體的系統設計思路，還需要統一的監測與監控高低壓設備和第三方監控設備。通過實際的分析，將整個監控系統的不同功能實現，其主要的功能模塊包含用戶管理模塊、功能操作模塊、編輯配置模塊、高級功能模塊、工程配置模塊。因為篇幅的限制，本文的研究主要是集中在用戶管理模塊與功能操作模塊的設計。

用戶管理模塊：用戶的管理模塊主要包含了用戶登錄、注銷、設置權限等。其功能主要是統一的管理與分配系統用戶與操作權限。系統之中不同級別的用戶，其對應的操作權限也有所差異。考慮到不同級別，主要是指用戶劃分為管理員、運行人員、高級用戶以及開發人員，每一組用戶的操作權限范圍都有所不同。系統管理員可以進行角色的自定義添加，并且賦予角色頁面方位、數據修改、數據查看等權限，進而確保系統權限分配的靈活性。在管理子模塊中還有用戶增刪改或添加。因為系統采用的是單點登錄，所以，子模塊提供用戶自己注冊審批的功能，當通過管理員審批之后，方可成為合法用戶。

功能操作模塊：針對功能操作模塊，主要是考慮到基本操作、系統維護、資料管理、圖形監控等一系列的功能，確保用戶可以實現資料管理、監控以及查詢等對應的操作，系統的實現與測試。

3系統的實現與測試

3.1主要功能

3.1.1用戶管理模塊

用戶登錄：在系統的主窗口單擊菜單選項，打開管理窗口，從而進行用戶的創建、刪除、更改等一系列的操作，并且按照提示框進行選擇。當用戶登錄之后，需要進行權限設置，其具體的權限設置是基于用戶管理身份登錄系統，然后進入到管理窗口。

針對“√”的，表明已經賦予用戶這一項權限，不過每一用戶擁有的權限是不能超出用戶應有的最高權限范圍。

3.1.2運行操作模塊的實現

針對運行操作模塊，其主要功能是配置運行系統資料，如圖紙、元器件清單等。這一部分資料可以利用系統統一的管理界面來實現查看，也可以通過電力監控界面的單線圖、系統接線圖等相關設備來加以調用。

第一，在系統圖紙中包含了單線圖與控制原理圖。第二，系統每一個回路元器件或者是配電柜都需要按照一定的格式來加以統計，從而提供用戶瀏覽與查詢。第三，數據備份，主要是備份保存重要的配置表和歷史數據信息，避免因為數據的稀釋，對系統的正常運行造成影響。第四，單擊“圖形監控＼拓撲圖”的菜單選項，就可以將網絡拓撲圖打開，顯示出網絡拓撲結構。

針對拓撲圖，其實現的功能：將前端機、監控主機、通信交換機等通信設備的分布與網絡連接方式體現出來。滿足系統通信監視與網絡診斷的實現。每一個系統設備左上方都設置有通信狀態指示燈，利用顏色變化情況，就可以了解通信系統是否正常。單擊“圖形監控＼系統圖”之中的系統圖按鈕，就可以打開系統圖。

利用系統圖，就可以對系統的電力流向與能量分配加以了解，并且按照實際的需求，做好系統接線圖的配置，不同工程，其配置也會有所差異。在系統圖的主界面之中，就會直接進入接線圖與單線圖。

曲線，作為電參量數據最直觀、最有效的顯示，也可以呈現出歷史數據區縣、實時動態曲線等。單擊“圖形監控＼監控”菜單，可以直接進入到曲線的主頁面。在其主頁面中包含了分成實時曲線和歷史曲線，并且主頁面之中可以查看各種采集量曲線。單擊曲線聯接按鈕，就可以代開對應的曲線。單擊“查詢＼實時數據”菜單項，就可以打開實時數據查詢窗口，其數據主要包含了標準遙信、組合遙信、遙測等。在實時數據窗口中，主要是按照實際的需求，從而查詢不同類型的實時數據。

3.2系統測試

測試系統可以確保系統滿足預期的效果要求，通過測試與調試，還可以對系統的性能與功能進行改善，從而達到最佳狀態。

3.2.1測試方法

本次測試選擇單元測試、集成測試與確認測試。第一，單元測試也就是檢查與驗證最小的可測試單元，其主要是針對各個核心功能模塊設計的功能，其測試包含了模塊功能準確性、輸入輸出一致性等。

第二，集成測試，是基于單元測試這一基礎，從而按照設計要求，將左右模塊都設計成為系統或者是子系統，然后再開展集成測試。本次的集成測試主要是驗證與分析系統的所有功能，確保其處理流程能夠滿足預期的標準，同時在單元測試基礎上確保數據的正常交互。

3.2.2測試內容

在本次的測試中，第一，硬件測試;第二，功能測試，其主要是按照系統功能模塊，劃分為系統管理、基礎鎖具管理、綜合分析等;第三，業務流程測試。針對實際的業務流程，按照既定的測試方法來驗證流程;第四，性能測試，對是否按照性能指標來實現相關功能要求加以驗證，主要是按照設計運行環境來對各項指標加以驗證;第五，用戶界面測試，驗證系統的可操作性、人性化、顏色搭配等。

結語

隨著各行各業對自動化要求的不斷提高，計算機技術、網絡技術、工業控制技術的不斷發展，越來越多的用戶開始重視智能配電監控系統。使用變配電監控管理系統的目的就是實現整個變配電的無人值班或少人巡班，節省人力成本，提高管理效率，同時實現對整個變配電系統的用電管理、電能質量管理、運行優化管理、設備檢修維護管理、事故記錄與分析等。

參考文獻：

[1]程仁志.淺談10kV變配電智能化監控系統的應用[J].企業技術開發，2015（25）：41-42+53.

[2]黃新波.智能變電站原理與應用[M].北京：中國電力出版社，2013.

（作者單位：青島高新水電管理服務處）