摘要：計算機(jī)技術(shù)水平的發(fā)展以及網(wǎng)絡(luò)通訊技術(shù)在當(dāng)前越發(fā)成熟，配電系統(tǒng)用電技術(shù)在發(fā)展過程中不斷的呈現(xiàn)出網(wǎng)絡(luò)化與智能化的特點。當(dāng)前很大一部分工業(yè)企業(yè)在電力監(jiān)管方面的技術(shù)較為落后，在一些必要的智能監(jiān)控裝置配置上也存在不足，由此便造成了配電系統(tǒng)中負(fù)荷分配出現(xiàn)一些不合理的現(xiàn)象，在對用電計量進(jìn)行統(tǒng)計的過程中準(zhǔn)確性不足，這些問題的出現(xiàn)在很大程度上影響了用電過程中的安全性并導(dǎo)致了電能浪費。
關(guān)鍵詞：智能電力監(jiān)控系統(tǒng)；工業(yè)企業(yè)；應(yīng)用
1.工業(yè)企業(yè)配電系統(tǒng)的狀況
在當(dāng)前我國的大型工業(yè)企業(yè)配電系統(tǒng)用電的規(guī)模相對較大，而且用電的地點較為分散，用電的負(fù)載情況也復(fù)雜.鍋爐注汽企業(yè)屬于工業(yè)企業(yè)的用電大戶之一，其配電系統(tǒng)具有較高的復(fù)雜性，而且單臺設(shè)備裝機(jī)的容量也相對較大，在這種情況下就需要供電具有較高的可靠性，而這也是大型工業(yè)企業(yè)配電系統(tǒng)之中的一個典型的代表。本文就這種主要是對智能電力監(jiān)控系統(tǒng)的應(yīng)用加以研究。
1.1主要特點
在鍋爐注汽企業(yè)之中的配電系統(tǒng)主要包括以下幾個特點：
1）用電負(fù)載的情況相對比較復(fù)雜,用電設(shè)備的種類具有多樣性特點，設(shè)備主要包括一些有電加熱的設(shè)備、負(fù)責(zé)提供壓縮空氣的設(shè)備、給水的設(shè)備、用來測試性能的設(shè)備以及一些通用的設(shè)備等；
2）單臺設(shè)備的裝機(jī)容量相對較大，整個連續(xù)用電的周期相對較長，而考慮到企業(yè)在鍋爐運行方面的成本相對較高，基于這種情況就需要供電具有較高的可靠性；
3）在對設(shè)備電源進(jìn)行控制的過程中一般都是采用變頻電源，由此便在很大程度上影響了電能的質(zhì)量，嚴(yán)重的情況下可能影響到設(shè)備的正常運轉(zhuǎn)。保障電力運行過程中的安全性以及使配電系統(tǒng)運行過程中的經(jīng)濟(jì)性得以實現(xiàn)，對于企業(yè)運行過程中的經(jīng)濟(jì)性和安全性以及可靠性有著重要的意義。
1.2存在的問題
在當(dāng)前大多數(shù)鍋爐企業(yè)的配電系統(tǒng)中二次設(shè)備配置大 都比較落后，而且缺少足夠的運行維護(hù)人員，整個管理模式較為簡單和粗放，并且其中還存有一定的隨意性問題，基于這種情況就使管理過程中出現(xiàn)了一定程度的問題。
1）對能源進(jìn)行計量所使用的手段相對原始，而且電力負(fù)荷的實際情況不夠清晰,在對能源進(jìn)行計量的過程中主要采用的是人工抄表的方法，由此便影響到了系統(tǒng)負(fù)荷情況難以實時和準(zhǔn)確的反映出來，更難做到應(yīng)用電力負(fù)荷調(diào)控的方法 來使電力系統(tǒng)運行過程中的經(jīng)濟(jì)性與安全性。針對一些大型 的用電設(shè)備搬遷與增容的項目由于系統(tǒng)運行過程中缺乏足夠的數(shù)據(jù)支撐，并且企業(yè)很難結(jié)合實際情況制定出較為合理的配點方案，甚至也會造成變壓器和局部回路發(fā)生過載的情況。另外，由于在對各個用電單元的用電量進(jìn)行統(tǒng)計的過程中準(zhǔn)確性不足，在很大程度上影響到了電量化考核等相關(guān)的節(jié)電管理工作的開展。
2）電能質(zhì)量所具有的不可控性與不可測性問題。由于在大型工業(yè)企業(yè)符合具有一定的特殊性特點，而且在其正常運轉(zhuǎn)的過程中電能質(zhì)量方面的問題開始逐漸凸顯出來，現(xiàn)有的配電系統(tǒng)并不能對電能的質(zhì)量進(jìn)行實時和有效的監(jiān)測，并且 在很大程度上影響到了電能質(zhì)量造成的安全隱患被發(fā)現(xiàn)出來的及時性，進(jìn)而便會在很大程度上影響到電能質(zhì)量相應(yīng)工作的改善與開展。
3）難以實現(xiàn)對故障的及時預(yù)警以及對相關(guān)事故進(jìn)行排查。在當(dāng)前企業(yè)之中大都只能采用一些人工的管理手段，這種方法很難實現(xiàn)對電力系統(tǒng)運行過程中的實時監(jiān)控,不能實現(xiàn)對電氣安全隱患的排查，也很難實現(xiàn)對于故障的預(yù)警。一旦有電氣事故發(fā)生的話由于事故情況記錄數(shù)據(jù)的不足有可能造成事故原因排査過程中出現(xiàn)困難。
為了研究如何解決企業(yè)配電系統(tǒng)管理過程中所岀現(xiàn)的 這些問題，而通過對信息化管理手段進(jìn)行引入，而這 也成為了企業(yè)配電管理工作發(fā)展的一個方向。
2.智能電力監(jiān)控系統(tǒng)功能與結(jié)構(gòu)的介紹
2.1系統(tǒng)拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)
我們可以結(jié)合智能電力監(jiān)控系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)差異將其具體的分為3個層面：網(wǎng)絡(luò)通訊層、現(xiàn)場測控層以及監(jiān)控管理層。
現(xiàn)場測控層的主要功能是通過對現(xiàn)場測控單元進(jìn)行利用來實現(xiàn)對變配電站之中所有回路產(chǎn)生的數(shù)據(jù)進(jìn)行實時的采集與分析。現(xiàn)場測控單元之中主要包含了微機(jī)綜合保護(hù)、變壓器溫控箱和直流監(jiān)測單元以及智能網(wǎng)絡(luò)儀表等?，F(xiàn)場測控層能夠?qū)﹄娏?shù)進(jìn)行實時的測量，其中主要包括三相電壓、功率、電流、電度、功率因素以及諧波含量等。其也具有對饋線回路斷路器狀態(tài)的實時監(jiān)測團(tuán)，主要是通過微機(jī)綜保來對相關(guān)的故障信息進(jìn)行獲取，并且能夠通過對變壓器溫控儀進(jìn)行利用來對變壓器的狀態(tài)信息進(jìn)行獲取。
網(wǎng)絡(luò)通訊層屬于現(xiàn)場測控層設(shè)備以及監(jiān)控管理層設(shè)備實現(xiàn)對通訊線路以及通訊設(shè)備數(shù)據(jù)交換的一個總稱,其屬于連接監(jiān)控管理層與現(xiàn)場測控層的一個紐帶和橋梁。網(wǎng)絡(luò)通訊層主要包括了光電轉(zhuǎn)換器、路由使用的通訊電纜和光線以及光交換機(jī)等相關(guān)設(shè)備。
監(jiān)控管理層的作用是對整個系統(tǒng)進(jìn)行調(diào)度。其主要設(shè)備包括顯示器、監(jiān)控主機(jī)、打印機(jī)、電力監(jiān)控軟件以及UPS電源等設(shè)備。監(jiān)控管理層的核心部分是負(fù)責(zé)對電力進(jìn)行監(jiān)控的軟 件，通過軟件的各種管理功能以及人機(jī)界面，能夠?qū)﹄娏ο到y(tǒng)進(jìn)行實時的監(jiān)控。
2.2系統(tǒng)功能介紹
智能電力監(jiān)控系統(tǒng)的應(yīng)用可以對變配電站的運行情況 進(jìn)行動態(tài)實時的反映，對于各種模擬量的數(shù)值以及開關(guān)的狀態(tài)量進(jìn)行監(jiān)測和記錄，并且對變配電站運行過程中的歷史數(shù)據(jù)進(jìn)行自動的記錄，方便運維人員對信息進(jìn)行查詢和分析，并且可以使他們處理報表的工作變得便捷。
1）數(shù)據(jù)采集和處理的功能。電力供配電系統(tǒng)之中數(shù)據(jù)的采集和處理是安全監(jiān)控得以實現(xiàn)的基礎(chǔ)，通過對智能電力監(jiān)控系統(tǒng)進(jìn)行控制能夠?qū)崿F(xiàn)對現(xiàn)場設(shè)備開關(guān)量和模擬量的實 時采集，所采集到的數(shù)據(jù)可以經(jīng)過處理之后生成一些較為直觀的數(shù)據(jù)，或者直接的在監(jiān)控主機(jī)的屏幕之上顯示出來。并且系統(tǒng)可以實現(xiàn)對一些重要信息的存儲。
2）實時數(shù)據(jù)與實時曲線。實時數(shù)據(jù)所包含的主要是實時遙信與遙測值，對于所選單元遙信量的狀態(tài)進(jìn)行實時遙信的反映，并且可以對所有遙測量的當(dāng)前值進(jìn)行實時遙控反映。
3）歷史數(shù)據(jù)庫。對于各種事件的記錄以及遙測和遙信的數(shù)據(jù)能夠記錄和保存，并且參照歷史數(shù)據(jù)庫能夠?qū)Ω鞣N數(shù)據(jù)進(jìn)行有效的分析。可以對不同時段的設(shè)備提供電力運行曲線，其主要是用在對設(shè)備運行狀況的分析。
4）報警功能。對于一些開關(guān)的變位信息智能電力監(jiān)控系統(tǒng)可以自動生成警報，釆用的告警形式是音響以及圖形彈出窗口。系統(tǒng)所有發(fā)生的報警都會在歷史數(shù)據(jù)庫中被記錄出來，由此可以使相關(guān)的人員有據(jù)可査，并且為他們分析和處理故障提供有效的數(shù)據(jù)支撐。
5）操作權(quán)限的設(shè)定。結(jié)合配電室之中工作人員職責(zé)與工作范圍的差異性給予他們相應(yīng)的權(quán)限，避免一些不同級別的人員發(fā)生越權(quán)操作的問題。并且，系統(tǒng)可以對一些事故處理者的權(quán)限密碼進(jìn)行記錄，通過這樣能使査詢工作變得更加方便。
3.安科瑞電力監(jiān)控系統(tǒng)產(chǎn)品介紹與選型
3.1概述
Acrel-2000Z電力監(jiān)控系統(tǒng)是安科瑞電氣股份有限公司根據(jù)電力系統(tǒng)自動化及無人值守的要求，針對35kV及以下電壓等級研發(fā)出的一套分層分布式變電站監(jiān)控管理系統(tǒng)。該系
統(tǒng)是應(yīng)用電力自動化技術(shù)、計算機(jī)技術(shù)和信息傳輸技術(shù)，集保護(hù)、監(jiān)測、控制、通信等多功能于一體的開放式、網(wǎng)絡(luò)化、單元化、組態(tài)化的系統(tǒng)，適用于35kV及以下電壓等級的城網(wǎng)、農(nóng)網(wǎng)變電站和用戶 變電站，可實現(xiàn)對變電站方位的控制和管理，滿足變電站無人或少人值守的需求，為變電站安全、穩(wěn)定、經(jīng)濟(jì)運行提供了堅實的保障
3.2應(yīng)用場所
(1) 辦公建筑（商務(wù)辦公、國家機(jī)關(guān)辦公建筑等）
(2) 商業(yè)建筑（商場、金融機(jī)構(gòu)建筑等）
(3) 旅游建筑（賓館飯店、娛樂場所等）
(4) 科教文衛(wèi)建筑（文化、教育、科研、醫(yī)療衛(wèi)生、體育建筑、會展中心等）
(5) 通信建筑（郵電、通信、廣播、電視、數(shù)據(jù)中心等）
(6) 交通運輸建筑（機(jī)場、車站、碼頭建筑等）
(7) 廠礦企業(yè)建筑（石油、化工、水泥、煤炭、鋼鐵等）
(8) 新能源建筑（光伏發(fā)電、風(fēng)能發(fā)電等）
3.3系統(tǒng)結(jié)構(gòu)
Acrel-2000Z電力監(jiān)控系統(tǒng)釆用分層分布式設(shè)計，可分為三層：站控管理層、網(wǎng)絡(luò)通信層和現(xiàn)場設(shè)備層，組網(wǎng)方式可為標(biāo) 準(zhǔn)網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)、光纖星型網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)、光纖環(huán)網(wǎng)網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)，根據(jù)用戶用電規(guī)模、用電設(shè)備分布和占地面積等多方面的信息綜合考慮組網(wǎng)方式。
3.4設(shè)備選型
應(yīng)用場合 | 型號 | 保護(hù)功能 |
35kV進(jìn)/饋線 | AM6-F | 三段式（帶方向、復(fù)合龜壓閉鎖）過流保護(hù)、小電流接地選型保護(hù)、三相一次重合閘、低頻減載 |
35kV電機(jī) （2000kW以上） | AM6-MD | 電機(jī)差動保護(hù)、電機(jī)綜合保護(hù) |
35kV PT監(jiān)測 | AM6-U | PT監(jiān)測 |
35kVr用變 | AM6-TR | 三段式過流、過負(fù)荷保護(hù)、變壓器非電量保護(hù) |
10kV/6kV進(jìn)饋線 | AM5-F | 三段式過流/零序過流、過負(fù)荷保護(hù)（告警/跳閘）、 PT斷線告警、三相一次重合閘、低頻減栽、后加速過流、逆功率保護(hù) |
10kV/6kV廠用變 | AM5-T | 三段式過流/零序過流、過負(fù)荷保護(hù)（吿警償閘）、 控故障告警、PT斷線告警、非電參量保護(hù) |
10kV/6kV異步電機(jī) | AM5-M | 兩段式過流/零序過流/負(fù)序過流保護(hù)、過負(fù)荷保護(hù) （告警演制）、低電壓保護(hù)、PT斷線告警、堵轉(zhuǎn)例護(hù)、啟動超時、熱過載保護(hù) |
10kV/6kV電容器 | AM5-C | 兩段式過流/零序過流保護(hù)、過負(fù)荷保護(hù)（告警演閘）、PT斷線告警、過電壓/欠電壓跳閘、不平衡 電壓/電流保護(hù)； |
10kV/6kV 母聯(lián) | AM5-B | 進(jìn)線備投/母聯(lián)備投、兩段式過流保護(hù)、PT斷線告警； |
10KV/6RV PT 監(jiān)測 | AM5-U | 低電壓警吿、PT斷線吿警、過龜壓吿警、零序過壓吿警； |
10kV/6kV PT | AM5-BL | 單母線分段系統(tǒng)的PT二次并列/解列控制 |
環(huán)網(wǎng)柜 | AM3 AM2 | 三段式定時限過流保護(hù)、反時限過流保護(hù)、零序過流保護(hù)、零序過壓保護(hù)、非電量保 護(hù)、低電壓保護(hù)、過電壓保護(hù)、過負(fù)荷保護(hù)、斷路器遙控分合閘、故障錄波 |
3 ~ 35kV 開關(guān)柜狀態(tài)指示儀 | ASD100L | 一次回路動態(tài)模擬圖 |
3 ~ 35kV 開關(guān)柜狀態(tài)指示儀 | ASD100G | 一次回路動態(tài)模擬圖、彈簧儲能指示、高壓帶電顯示及閉鎖、驗電、核相、自檢、自動 溫濕度控制及顯示（帶強(qiáng)制加熱）、加熱回路故障告警 |
3 ~ 35kV 智能操顯裝置 | ASD200 | 一次回路動態(tài)模擬圖、彈簧儲能指示、高壓帶電顯示及閉鎖、驗電、核相、自動溫濕度 控制及顯示（帶強(qiáng)制加熱）、遠(yuǎn)方/就地旋鈕、分合閘旋鈕、儲能旋鈕、人體感應(yīng)、語音 防誤提示、語音已帶電提示、柜內(nèi)照明控制、斷路器分合次數(shù)統(tǒng)計、RS485通信 |
3 ~ 35kV 智能操控裝置 | ASD300 | 一次回路動態(tài)模擬圖、彈簧儲能指示、高壓帶電顯示及閉鎖、驗電、核相、自動溫濕度 控制及顯示（帶強(qiáng)制加熱）、遠(yuǎn)方僦地旋鈕、分合閘旋鈕、儲能旋鈕、人體感應(yīng)、語音 防誤提示、語音已帶電提示、柜內(nèi)照明控制、斷路器分合次數(shù)統(tǒng)計、全電參量測量、柜內(nèi)電氣接點無線測溫、RS485通信 |
3 ~ 35kV 智能操控?zé)o線 測溫一體化裝置 | ASD320 | 一次回路動態(tài)模擬圖、彈簧儲能指示、高壓帶電顯示及閉鎖、驗電、核相、自動溫濕度 控制及顯示（帶強(qiáng)制加熱）、遠(yuǎn)方/就地旋鈕、分合閘旋鈕、儲能旋鈕、人體感應(yīng)、語音 防誤提示、語音已帶電提示、柜內(nèi)照明控制、斷路器分合次數(shù)統(tǒng)計、柜內(nèi)電氣接點無線 測溫、RS485通信 |
0.4kV-35kV 斷路器觸頭、銅排、 電纜接頭無線測溫傳感器 | ATE100 ATE200 | 表帶式固定，電池供電，電池壽命不小于5年，測溫范圍-40^-125^,采集周期25s,發(fā)射周期4min,測量精度±2P,傳輸距離空曠10米 |
ATE300 | 扎帶捆綁固定，CT感應(yīng)取電，啟動電流5A,測溫范圍采集周期15s, 發(fā)射周期15s,測量精度±2P,傳輸距萬空曠100米 | |
3 ~ 35kV 無線測溫收發(fā)器 | ATC200 | 導(dǎo)軌式/螺絲固定，工作電源DC24V,可接收12個ATE200 （ ATE100 ）數(shù)據(jù)，帶RS485 通信接口可將數(shù)據(jù)上傳到監(jiān)控中心 |
無線測溫收發(fā)器 | ATC400 | 導(dǎo)軌式/螺絲固定，工作電源DC24V,可接收240個ATE300數(shù)據(jù)，帶RS485通信接 口可將數(shù)據(jù)上傳到監(jiān)控中心 |
無線測溫裝置 | ARTM-Pn | 嵌入式安裝，工作電源AC/DC 1100/220V,可與ATE100. ATE200、ATE30。配合 使用，安裝在高壓柜、低壓柜內(nèi)測量多18點溫度；兩路無源溫度告警輸出；一路 RS485通信接口可將數(shù)據(jù)上傳到監(jiān)控中心 |
無線測溫集中釆集觸摸屏 | ARTM-7062HT-（HI) | 嵌入式安裝，工作電源DC 24V,可與ATE100、ATE200. ATE300傳感器配合使用 ,安裝在高壓柜、低壓柜內(nèi)測量多240點溫度；一路RS485通信接口可將數(shù)據(jù)上 傳到監(jiān)控中心 |
電參量測量 | AEM96 | 三相所有電力參數(shù)測量、電壓和電流的相角、四象限電能計量、復(fù)費率、大需 量、歷史電能統(tǒng)計、開關(guān)量事件記錄、歷史記錄、31次分次諧波及總諧波含量分析、分相諧波及基波電參量（電壓、電流、功率）、開關(guān)量、報警輸RS485 （MODBUS 或 DL/T645-2007協(xié)議）量測量 |
電力監(jiān)控系統(tǒng)
| Acrel-2000Z
| 可建立配電網(wǎng)絡(luò)一次系統(tǒng)圖，模擬配電網(wǎng)絡(luò)運行，實現(xiàn)無人值班模式；根據(jù)順序 事件記錄、波形記錄、故障錄波，協(xié)助運維人員實現(xiàn)快速故障分析、定位和排除 問題，盡量縮短停電時間；實時采集各回路、設(shè)備的電流、電壓、功率、電能以及諧波、電壓波動等參數(shù)，對配電系統(tǒng)和用電設(shè)備進(jìn)行用能分析和能效管理。
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4.結(jié)束語
本文主要是對鍋爐注汽行業(yè)電力管理過程中存在的相 關(guān)問題進(jìn)行分析,并且對智能電力監(jiān)控系統(tǒng)的功能以及拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)加以介紹，并且對智能電力監(jiān)控系統(tǒng)引入之后供電可靠 性提高的效果，符合分配的優(yōu)化情況以及維護(hù)人員工作效率的提高程度進(jìn)行一定的描述，希望由此可以使配電系統(tǒng)管理過程中的問題得到一定的解決以及對用電管理的水平加以提高。
參考文獻(xiàn)
