淺談智能電氣監控管理系統在工程中的應用

摘要：隨著社會經濟的不斷發展，計算機技術和網絡通信技術在日新月異地變化著，配電系統的智能化、網絡化已成為用電技術發展的必然趨勢。目前，多數工業企業電力監控措施相對落后，配電系統存在負荷分配不合理、電氣設備故障無預警、智能電氣設備無法實時查看、電能質量問題突出、用電計量統計不精確等，從而帶來的用電安全及電能浪費等一系列問題?；诖?，文章結合某工程，淺談智能電氣監控管理系統在工程中的應用，以供參考。

關鍵詞：智能電氣監控管理系統;自動化;工業企業

一、智能電氣監控管理系統基本概念

智能電氣監控管理系統是利用現代計算機控制技術、通信技術和網絡技術等，采用抗干擾能力強的通信設備及智能電力儀表，經電力監控管理軟件組態，實現的系統的監控和管理。充分利用現代計算機的控制技術和網絡通信技術，通過完善的軟件/硬件結合，對變配電所內多功能表、無功補償控制器、變頻器等各智能儀表、設備等實現數據采集、監控系統內各設備的運行情況和電能管理監控。

二、工業企業配電系統現狀及存在的問題

（一）工業企業配電系統現狀

工業企業配電系統具有用電規模大、用電點分散、用電負載情況復雜、單臺設備裝機容量大、供電可靠性要求高等特點。單臺設備裝機容量大，連續用電周期長，且生產任務緊、停電造成經濟損失嚴重，故對供電可靠性要求高。設備電源控制方面多采用變頻或軟起控制，由此帶來嚴重的電能質量問題。保障工業企業電力系統運行安全，實現配電系統的經濟運行，對企業的安全、經濟、可靠生產具有重大意義。

（二）存在的問題

工業企業配電系統管理現狀一般為二次設備配置，運行維護人員力量薄弱，管理相對簡單、粗放、隨意，由此引起很多管理問題隱憂，具體如下：

1.低壓系統電能計量原始、電力負荷情況不清楚

現有的電能計量一般依靠人工抄表的方式，不能實時準確地反映系統負荷情況。針對改造或增容項目，因缺乏系統運行數據支撐，難于制訂合理的配電方案。此外，由于對各用電單元的用電量統計不準確，用電量化考核等節電管理工作難以開展。

2.電力系統故障預警難于實現、事故排查難度大

現有的僅依靠人工的管理手段，不能實時監控電力系統運行工況。當電氣事故發生時，因缺乏事故情況記錄數據，導致事故原因排查困難。

3.無法實時查詢智能電氣設備運行參數

工業企業一般有多臺高低壓變頻器、軟啟動器、UPS不間斷電源裝置等智能電氣設備，現階段此類裝置一般均具有通訊功能，且此類設備運行參數對工藝生產有著重要作用，但往往此類設備參數無法在控制后臺實時查詢。智能電氣監控管理系統的實施可以將此類設備運行數據上傳至控制后臺，方便實時查詢，實時監測，并具有記錄功能。

三、智能電氣監控管理系統在工程中的應用

文章以某工程為例，對智能電氣監控管理系統的應用進行簡單闡述，以供參考。

（一）某工程基本情況

該項目為工廠生產類，主要有1座35kV變電站及3座10/0.4kV變配電室，1座控制室。全廠有多臺高低壓變頻器、軟啟動器、干式變壓器、多面低壓配電柜及多臺UPS不間斷電源裝置。電氣設備分布在各個區域。

（二）智能電氣監控管理系統設置

該工程設1套智能電氣監控管理系統，對現場多功能表、無功補償控制器、變頻器等各智能儀表、設備數據進行監控，同時將35kV變電站綜合自動化系統數據接入本系統。

1.智能電氣監控管理系統構架組成

（1）現場通訊處理站?，F場通訊處理站采用通訊管理機，通過RS-485總線將現場各高低壓變頻器、軟啟動器、干式變壓器、UPS不間斷電源裝置及各配電柜各出線回路多功能表、無功補償控制器等各智能儀表、設備等進行實時采集。將現場的串行總線數據預處理后，轉換光信號上傳至控制室監控主站。

（2）數據鏈路層。數據鏈路層將在現場的通訊處理站和上位監視和控制、操作站鏈接起來，組成電氣監控系統。數據鏈路層通過冗余的工業以太網交換機將現場實時數據和上位服務器站的高性能計算機鏈接起來。

（3）監控主站。將服務器站設置在控制室，在此設置一臺監控主機。由工業交換機、高性能計算機、光纖收發器、打印機、監控軟件等組成。

2.智能電氣監控管理系統的功能

（1）監控系統按配電室單獨顯示，可新增配電室顯示，可擴展性強。

（2）配電室主界面，包括日常數據、電度顯示、選點召喚等畫面;能顯示系統中監控裝置的工作狀態。顯示各配電回路總功率、線電壓、B相電流、開關狀態?？梢宰詣佑涗浢總€回路的電量數據，并可以按日歷方式可查詢任意歷史記錄。

（3）配備音響，配電回路有故障報警時，主界面該配電回路閃爍，同時音響報警。

（4）可顯示各監控回路的電壓、電流、有功功率、無功功率等參數，記錄過載、欠載、短路、堵轉、缺相、不平衡、過壓、欠壓、相序等各種故障記錄。

（5）系統提供運行的日報表、月報表，并提供相應的日、月歷史曲線，提供低壓系統的電流棒圖，可按要求或設定的時間段，生成各種報表。

（6）系統能讀取配電回路的各種電參量（電流、電壓值等）、運行狀態、報警記錄、跳閘記錄等。

（7）系統可以實施查看并記錄高低壓變頻器、軟啟動器、UPS不間斷電源裝置等設備運行數據。

3.設備配置情況：

控制室：操作臺設監控主機、顯示器、工業交換機、光纖收發器等配套設備。

1#～3#變配電室：設標準網絡通信柜，柜內配備通訊所需的通訊管理機、光纖收發器等配套設備。

四、結語

智能電氣監控管理系統可以實現電氣系統故障預警，提高運行維護人員工作效率，提高供電可靠性及管理效率等優勢，且具有投資少、見效快的特點，對于工業企業電氣系統有著重要的實際意義。

參考文獻：

[1]崔智婕，陳姍姍，張子兵.智能電力監控系統在配電系統中應用[J].節能，2017（5）.

[2]陳磊廷，高芳，戰玉霞，等.智能電力監控系統在配電系統中應用[J].防護工程，2019（5）.

作者簡介： 李宏勇，中油（新疆）石油工程有限公司設計分公司。