摘要：隨著科技的逐漸進步與發(fā)展，智能電力監(jiān)控系統(tǒng)也愈來愈普遍，智能電力監(jiān)控系統(tǒng)作為一種擁有智能化、科技化、網(wǎng)絡(luò)化的監(jiān)控系統(tǒng)，重復(fù)解決了合理分配電力資源的問題，為人們的生活和工作帶來了方便和快捷的條件，智能電力監(jiān)控系統(tǒng)的是一種集軟件、硬件為一體的智能系統(tǒng)，智能電力系統(tǒng)的應(yīng)用，將促進智能系統(tǒng)的發(fā)展，本文主要闡述了智能電力監(jiān)控系統(tǒng)的發(fā)展過程和組成，并分析和探究了智能電力監(jiān)控系統(tǒng)的主要功能。
關(guān)鍵詞：電力監(jiān)控系統(tǒng)；組成；功能
在電力系統(tǒng)中，工作人員需要對電力系統(tǒng)中的各項數(shù)據(jù)進行相關(guān)的測量，以保證電力系統(tǒng)的正常運作，其中包括電力系統(tǒng)中的電流、電壓和具體的功率等，根據(jù)所收集到的具體參數(shù)進行一定的探究，并找出相關(guān)規(guī)律，減少電力資源的浪費，為保證國民經(jīng)濟的正常運轉(zhuǎn)貢獻出更大的力量。
電力智能監(jiān)控系統(tǒng)按結(jié)構(gòu)形式可分為集中監(jiān)控系統(tǒng)模式、區(qū)域供電集中監(jiān)控系統(tǒng)模式和光纖自愈環(huán)網(wǎng)集中監(jiān)控系統(tǒng)模式。集中監(jiān)控系統(tǒng)模式適用于供電范圍集中、監(jiān)控對象數(shù)量不大的電力監(jiān)控系統(tǒng)。系統(tǒng)采用分層分布式機構(gòu)，分為間隔層設(shè)備、通信層設(shè)備、站控層設(shè)備。系統(tǒng)間隔層設(shè)備采用微機綜合保護裝置、智能配電儀表以及其他智能電子設(shè)備（IED）裝置。所有間隔層設(shè)備均帶有RS-485通信接口，以Modbus通信協(xié)議通過屏蔽雙絞線接入通信管理機。通信管理機和后臺監(jiān)控主機通過站級以太網(wǎng)連接。系統(tǒng)監(jiān)控主機可在HMI上顯示整個系統(tǒng)的監(jiān)控畫面和實時運行狀態(tài)。系統(tǒng)監(jiān)控主機還可以對系統(tǒng)進行常規(guī)的控制，并對系統(tǒng)進行維護、修改和配置。
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電力監(jiān)控系統(tǒng)的發(fā)展過程
在我國，電力負荷控制的研究從未終止過，隨著我國對于電力負荷控制的逐步研發(fā)，如今在生活中，電力負荷控制已經(jīng)得到廣泛的發(fā)展和應(yīng)用，各省市采取不同的技術(shù)手段對各部分地區(qū)實施負荷控制，其中技術(shù)手段主要包括集中型控制、分散型控制和分時控制這三種主要方式，電力負荷的推廣和發(fā)展離不開電力數(shù)據(jù)的收集，電力負荷控制的一個重要的參數(shù)信息就是電力數(shù)據(jù)的采集。伴隨著電力體制的不斷改革和科學(xué)技術(shù)的不斷進步，真正意義上的智能電力監(jiān)控系統(tǒng)的建立也提上日程，電力營銷系統(tǒng)和電網(wǎng)商業(yè)化運營需要智能電力監(jiān)控系統(tǒng)的電力數(shù)據(jù)作為參考依據(jù)，一個良好的智能電力監(jiān)控系統(tǒng)可以對數(shù)據(jù)進行有效的采集、處理、統(tǒng)計和存儲等，配備更具有靈活性的配置和更為人性化的人機互動界面，在確保電力數(shù)據(jù)采集的同時，不丟失所采集的電力數(shù)據(jù)，伴隨著我國從模擬式監(jiān)控逐步演變?yōu)閿?shù)宇化監(jiān)控再到如今的遠程化監(jiān)控的發(fā)展歷程，智能電力監(jiān)控系統(tǒng)已經(jīng)成為監(jiān)控系統(tǒng)中的的一項核心系統(tǒng)，智能電力監(jiān)控系統(tǒng)對于企業(yè)降低成本、提高效率、控制電力等方面的作用是十分巨大的，因此，智能電力監(jiān)控系統(tǒng)的有效合理發(fā)展十分重要。
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電力監(jiān)控系統(tǒng)的組成
電力監(jiān)控系統(tǒng)主要由倆個部分所組成，其中一部分是系統(tǒng)硬件數(shù)據(jù)采集部分，另一部分則是軟件預(yù)測部分。第一，系統(tǒng)硬件數(shù)據(jù)采集部分是智能電力監(jiān)控系統(tǒng)的基礎(chǔ)部分，系統(tǒng)硬件數(shù)據(jù)采集部分為智能電力系統(tǒng)提供測量的數(shù)據(jù)，同時這也要求系統(tǒng)硬件數(shù)據(jù)采集的數(shù)據(jù)十分精確，系統(tǒng)硬件數(shù)據(jù)采集部分主要應(yīng)用時分割乘法技術(shù)，運用電力技術(shù)、模擬電子技術(shù)和傳感器將電力電壓、電流和功率等電力參數(shù)轉(zhuǎn)變?yōu)橄喽噍^弱的弱點電壓和弱點電流，同時，系統(tǒng)硬件數(shù)據(jù)采集部分通過高精度A/D轉(zhuǎn)換器將電壓、電流等電力數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)變?yōu)檎嬲饬x上的數(shù)字量，更好更有效地便于處理器進行數(shù)字處理過程，同時，系統(tǒng)硬件數(shù)據(jù)采集部分需要和軟件預(yù)測部分相連接，在系統(tǒng)硬件數(shù)據(jù)采集部分更注意開發(fā)有效實用的軟硬件，對后期軟件預(yù)測部分提供便捷的條件。第二，軟件預(yù)測部分，軟件預(yù)測部分包括SQLSERVER數(shù)據(jù)庫部分和算法庫，SQLSERVER數(shù)據(jù)庫部分主要是對于歷史數(shù)據(jù)進行存儲并對存儲串行口采集的數(shù)據(jù)進行更為有效的管理，這種前臺的控制軟件十分重要，對于以后算法庫的采集數(shù)據(jù)有著至關(guān)重要的作用。算法庫包括許多算法，其中主要對智能電力監(jiān)控系統(tǒng)有幫助的算法包括線性外推法、回歸分析法、卡爾曼濾波法、小波分析法等，同時還具備人工神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)預(yù)測模型、紫組織特征映射神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)模型、線性回歸模型等，對于智能電力監(jiān)控系統(tǒng)的數(shù)據(jù)進行有效的分析和探究，保證智能電力監(jiān)控系統(tǒng)的正常運行。
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電力監(jiān)控系統(tǒng)的主要功能
3.1數(shù)據(jù)處理功能。智能電監(jiān)控系統(tǒng)可以對所采集到的數(shù)據(jù)進行更為準確的處理，對電力系統(tǒng)中的重要電力參數(shù)電壓、電流、功率等進行存儲，并通過更為直觀的方式顯示各項電力參數(shù)的具體數(shù)據(jù)，便于工作人員直觀的了解電力數(shù)據(jù)，維持對電能持續(xù)有效的控制，不丟失重要的電力數(shù)據(jù)，有效地控制電能，保證數(shù)據(jù)的完整性。
3.2事件記錄功能。智能電力監(jiān)控系統(tǒng)的推廣與發(fā)展，將會對所有的用戶的具體操作和實際事件進行詳細的記錄，其中包括事件的具體發(fā)生時間和方位，對于智能電力監(jiān)控系統(tǒng)的所有用戶進行更為可靠的保障，同時還會對所記錄的事件進行功能，如果有異常情況發(fā)生，將第一時間發(fā)現(xiàn)問題并進行，確保電力人員第一時間發(fā)現(xiàn)問題并進行有效的解決，保證電力工程的正常運行。
3.3五遙功能。五遙功能是指遙信、遙控、遙測、遙調(diào)和遙設(shè)功能，智能電力監(jiān)控系統(tǒng)的五遙功能是對電力工程持續(xù)有效運行的重要保證，通過對于整個電力設(shè)施的實時監(jiān)控、實時控制、實時測量、實時調(diào)控和實時修改，更方便快捷地對電力工程的各項部分的工作狀態(tài)進行控制，保證電力工程的運行通暢，對整個供配電過程進行更為仔細、認真的監(jiān)控，同時使整個智能電力監(jiān)控系統(tǒng)更具有完整性和一體化。
3.4提高工作效率，降低能源成本。智能電力監(jiān)控系統(tǒng)的完善，有助于工作人員在短時間內(nèi)根據(jù)發(fā)生的狀況進行準確的判斷和操作，并且可以通過智能電力監(jiān)控系統(tǒng)獲得故障的詳細信息，對于工作人員安排維修工作提供了便捷的條件，大幅度的提高工作效率，降低了能源的損耗，保證資源的合理利用和電力成本的降低，保證我國電能的合理利用和資源成本的優(yōu)化，有效地提高了生產(chǎn)能力和工作效果。
3.5改善電力質(zhì)量。智能電力監(jiān)控系統(tǒng)的監(jiān)測對于提高電力質(zhì)量有著更為重要的作用，一些負載對于電力質(zhì)量的要求非常高，電力質(zhì)量的提高將會減少負載相關(guān)的故障的發(fā)生，通過智能電力監(jiān)控可以對這類事件的發(fā)生做出一定的預(yù)防，并可以及時有效地處理相關(guān)的困難和問題，改善電力的質(zhì)量，提高電力工程的整體水平。
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安科瑞電力監(jiān)控系統(tǒng)產(chǎn)品介紹與選型
4.1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)、計算機技術(shù)和信息傳輸技術(shù)，集保護、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，為變電站穩(wěn)定、經(jīng)濟運行提供了堅實的保障。
4.2應(yīng)用場所
辦公建筑（商務(wù)辦公、機關(guān)辦公建筑等）
商業(yè)建筑（商場、金融機構(gòu)建筑等）
交通運輸建筑（機場、車站、碼頭建筑等）
廠礦企業(yè)建筑（石油、化工、水泥、煤炭、鋼鐵等）
新能源建筑（光伏發(fā)電、風(fēng)能發(fā)電等）
4.3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)方式可為標準網(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。
4.4設(shè)備選型
| 應(yīng)用場合 | 型號 | 保護功能 |
| 35kV/10kV/6KV進線柜電能質(zhì)里在線監(jiān)測 | APView500 | 電網(wǎng)頻率，電壓、電流有效值有功功率、無功功率、視在功率及功率因數(shù)，電壓偏差，頻率偏差，三相電壓不平衡度、三相電流不平衡度；三相電壓、電流各序分量；基波電壓、電流，功率、功率因數(shù)、相位等，諧波（2~50次）。包括電壓、電流的總諧波畸變率、各次諧波電壓、電流含有率、有效值、功率等，諧波群，間諧波電壓波動、閃變?？奢斎?7.7V/100V或220V/380V。 |
| 35kV/10kV/6KV微機保護裝置 | AM6-*
AM5SE-* | 適用于6-35kv配電線路、主變、配電變壓器、電動機、電容器、PT監(jiān)測/PT并列、母聯(lián)/備自投等中高壓柜微機保護 |
| 35kV/10kV/6kV弧光保護 | ARB5-M | 主控單元，可接20路弧光信號或4個擴展單元，配置弧光保護(8組)、失靈保護(4組)、TA斷線監(jiān)測(4組)、11個跳閘出口 |
| ARB5-E | 擴展單元，多可以插接6塊擴展插件，每個擴展插件可以采集5路弧光信號 |
| ARB5-S | 弧光探頭，可安裝于中壓開關(guān)柜的母線室、斷路器室或電纜室，也可于低壓柜?；」馓筋^的檢測范圍為180°，半徑0.5m的扇形區(qū)域 |
| 35kV/100kV/6KV高壓柜智能操控節(jié)點測溫 | ASD500 | 一次回路模擬圖彩屏顯示及開關(guān)狀態(tài)指示，高壓帶電顯示及核相，標配一路溫濕度控制，加熱回路故障告警，分合閘回路完好指示、分合閘回路電壓測量、預(yù)分預(yù)合閃光指示、電氣節(jié)點無線測溫，人體感應(yīng)自動照明，語音提示，電參數(shù)測量，4-20mA變送輸出，RS485通訊接口、以太網(wǎng)通訊接口、USB接口，IRIG-B對時 |
| 35KV/10kV/6kv間隔電參量測量 | APM830 | 三相(I、U、kW、kvar、kwh、kvarh、Hz、cosΦ)，零序電流In，四象限電能，實時及需量，本月和上月值，電流、電壓不平衡度，66種類型及外部事件(SOE)各16條事件記錄，支持SD卡擴展記錄，2-63次諧波，2D1+2D0，RS485/Modbus，LCD顯示 |
| 35KV/10kV/6KV高壓柜除疑露溫濕度控制器 | WHD面板式 | 支持測量并顯示2路溫度，2路濕度。 |
| WHD20R | 支持測量并顯示2路溫度，2路濕度。 |
| 變壓器繞組溫度檢測 | ARTM-8 | 8路溫度巡檢，預(yù)埋PT100，RS485接口，2路繼電器輸出 |
| 0.4KV低壓進出線柜接頭測溫 | ARTM-Pn-E | 無線則溫采集可接入60個無線測溫傳感器;U、I、P、Q等全電參量測量;2路告警輸出;1路RS485通訊 |
| ATE400 | 合金片固定，CT感應(yīng)取電，啟動電流大于5A，無線傳輸距離空曠150米 |
| 0.4kV低壓出線柜多功能電力儀表 | AEM72 | 三相(I、U、kW、kvar、kWh、kvarh、Hz、cos)，四象限電能,2~31次諧波測量，大需量，RS485/Modbus，LCD顯示 RS485/Modbus，LCD顯示 |
| AEM96 | 三相電參量U、I、P、Q、S、PF、下測里，總正反向有功電能統(tǒng)計，正反向無功電能統(tǒng)計；2-31次分次諧波及總諧皮含里分析、低壓出線分相諧波及總基波電參量(電壓、電流、功率);電流規(guī)格3x1.5（6)有功電能精度0.5S級，無功電能精度2級 |
| 04KV低壓柜內(nèi)環(huán)境溫濕度 | AHE100 | 無線溫濕度傳感器，發(fā)射頻率:5min，傳輸距離:200m，電池壽命≥:3年(可更換) |
| ATC600 | 兩種工作模式:終端、中繼。ATC600-Z做中繼透傳ATC600-Z到ATC600-C的傳輸距離空曠1000m;ATC600-C可接收AHE傳輸?shù)臄?shù)據(jù)，1路485,2路出口。 |
| 網(wǎng)關(guān) | Anet-2E8S1 | 8個RS485串口2kV隔離，2個以太網(wǎng)接口,支持Modbus RTU、IEC-60870-5-101/103/104、CJ/T188DL/T645等通訊協(xié)議設(shè)備的接入，支持Modbus RTU、Modbus TCP、IEC-0870-5-104等上傳協(xié)議支持多中心不同數(shù)據(jù)服務(wù)要求，支持斷點續(xù)傳，裝置電源:220V AC/DC。 |
| 電力監(jiān)控系統(tǒng) | Acrel-2000/Z | 數(shù)據(jù)的實時采集、數(shù)字通信、遠程操作與程序控制、權(quán)限管理、事件記錄與告警、故障分析、各類報表。 |
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結(jié)束語
智能電力監(jiān)控系統(tǒng)以各項軟件作為基礎(chǔ)，通過對電力數(shù)據(jù)的收集、存儲和分析對運行過程、運行狀況進行保護和監(jiān)控的高級系統(tǒng)，智能電力監(jiān)控系統(tǒng)的推廣和進步，提高了工作人員的工作效率，保證電力工程的正常運行，對供配電系統(tǒng)的可靠性進行了大幅度的提高，伴隨著智能電力監(jiān)控系統(tǒng)的發(fā)展，工作人員應(yīng)不斷開發(fā)和創(chuàng)新更為先進的智能電力監(jiān)控系統(tǒng)，保證電力使用可靠的同時，推動我國電力事業(yè)的進步，為我國電力事業(yè)貢獻更多的力量。
參考文獻
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]張九根，丁玉林．智能建筑工程設(shè)計[M]．北京：中國電力出版社，2007．
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安科瑞電力監(jiān)控與保護類產(chǎn)品選型手冊,2022.07.
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安科瑞企業(yè)微電網(wǎng)設(shè)計與應(yīng)用手冊，2022.05.
