电力监控系统

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电力监控系统范文第1篇

关键词：电力监控系统；量测系统；量测设备；电力生产设备；冲压机 文献标识码：A

中图分类号：TM723 文章编号：1009-2374（2015）29-0009-02 DOI：10.13535/ki.11-4406/n.2015.29.005

1 量测系统与设备简介

电力使用状况是评估机台生产状况参考因素之一，本研究使用电力监控系统建立设备安装及量测，进行搜集生产设备滚压与液压式冲压机的生产信息。通过搜集的电力参数经由GPRS系统传输后，协助搜集出在信息及判断生产异常的时间点与情况。

2 量测设备简介

本研究使用的监控设备为PA310电表，作为电力参数等数据搜集，并利用GPRS模块板应用于远距离传输信息，比流器为提供量测设备电流的参数功能。

2.1 PA310电力量测仪器

其设计应用于一般单、三相系统的电力监控与负载调查，可长时间记录不停电作业的电力负载状况，具有量测范围宽广、装置方便、双向计量和标准通讯接口等特点，其规格如下：输入电压：相对相电压96～418V；输入电流：CT?10（60A），可选配CT?16（100A）、CT?24（200A），最大可达400～1000A；辅助电源：AC～110V/220V；额定：

PF=1，

2.2 GPRS通讯板

当手机拨号时，讯号传递首先连上BTS，再继续传到BSC以及MSC。BSC（Base Station Controller）又称企业全能服务器，一台服务器包含企业电子化的软硬件。BTS（Base Transceiver Station）又称为基站收发台，其主要功能是进行无线信道管理、实施呼叫和通信链路的建立。Zigbee又称紫蜂，是一种低速短距离传输的无线网路协议，主要特色有低速、低耗电、低成本、支持大量网络节点、支持多种网络拓扑。MSC（Mobile Switching Center）主要是作为网络间交换功能服务器，将传送进来的拨号信号交换到另一个MSC或公众有线电话，进行整个联机系统的建构。

2.3 CT夹（比流器）

主要用于量测电流与连接仪表和保护组件，并可将大电流以一定比例精确地转换成较小电流。一般要求不严苛时，两种用途可共享一具CT。

3 系统操作步骤

此步骤应用于搜集完电力参数或第一次设定机台，相关的机台读取分析数据与改变设定，提供让管理人员或维修人员后续作业。

第一，目前使用RS485转232，转接器与PA310电表必须要有电源供应，此时转接器上电源显示灯应为启动，PA310电表屏幕显示为启动。

第二，将转接线接上PA310电表。

第三，接上USB至计算机，待数秒后计算机屏幕右下方出现额外驱动讯息。

第四，打开软件，使用2.26版与4.0版，两版本都可以将数据读取出来，而4.0版增加相序图可供判断接线是否错误。

第五，打开软件后点选联机，数秒后联机下方红色区块换显示成绿色，且电表序号时间会提供，将鲍率设定为9600或19200的显示。

第六，若为第一次开启电表设定，选择左下方图示PT以CT比率改写，设定完后必须再点选一次设定，电表才会记录，如图2所示：

第七，正常状况软件会依照目前接线情形判断显示其状态，若是实地接线，计算机显示判断不正确，可以对软件进行修正，修改完毕之后需再次点选接线方式设定，以得到正确数据。

第八，若要改写机台记录时间，先点选下方Load Profile设定，之后点选时间，设定完之后需再点选确认一次。

第九，机台设定完毕后，读取之前所记录的数据，先点选下方Load Profile基本数据，设定要读取数据笔数之后点选Read and Save，就可以将资料读出，读取时转接器上显示灯会闪烁，读出数据放在LP Data数据夹中，以Office Excel呈现数据。

第十，读取完数据之后即可关闭软件，之后拔取USB连接线，并将转接器的电源供应关闭，数据未读取完毕或机台未设定完毕之前，不可直接拔除USB或是关闭电源和切断机台与转接器的联机等，以防机台数据存取错误或是设定错误。

4 系统分析

第一，先点选LP Data文件夹，选择.scv档案，前面第一段为电表序号，之后是读取日期以所选取Group，方便使用者在寻找与使用时判断。

第二，开启档案后第一列为读取时间，下方则会以起始程序中所选取资料排列。从图3可以知道，在2013年7月22日下午1点48分开始进行量测，量测间隔为1分钟读取一笔数据，如图3所示：

第三，在分析时依照所需数据和量测目的选取，并分析机台运作功率消耗，了解机台消耗过程有无异常

状况。

第四，选取kWh（interval），并选择适当时间与量测范围进行分析，选择完毕之后可以使用折线图或是其他所需图示以方便判断。

参考文献

[1] 刘天琪，邱晓燕.电力系统分析理论[M].北京：科学出版社，2005.

[2] 万千云，等.电力系统运行实用技术问答[M].北京：中国电力出版社，2005.

[3] 张浩，等.现场总线与工业以太网络应用技术手册[M].上海：上海科学技术出版社，2002.

电力监控系统范文第2篇

随着电力需求的不断增加，在电力电缆运行过程中综合监控系统具有重要作用。电力电缆综合监控系统的设计，将电网一次设备有线网络监控转变为无线通信网络监控，大大降低了一次设备的监控成本，未来电力电缆综合监控系统的发展有很大市场前景，能够为我国电网的发展带来明显效益。因此，本文基于B/S软件架构，对电力电缆综合监控系统的架构、工作流以及功能进行设计，试图为之提供行之有效的可行性建议。

【关键词】电力电缆 监控系统 B/S 设计

随着我国电网的发展，国家开始重视电力电缆的设计，在电力电缆维护管理方面，综合监控系统具有重要意义。在电力电缆设计中，综合监控系统起到的作用是有效监控一次设备运行状态。研究得知，以往综合监控系统对电网一次设备的监控采用的有线网络技术，缺点是布线难、成本高、维护困难，综合监控系统的设计和使用将对一次设备的监测转变为无线网络，采用无线监控技术，有效提高了监控效率。

1 电力电缆综合监控系统的架构设计

1.1 系统组成

电力电缆综合监控系统由三个部分组成，分别为：前端系统、网络传输系统和监控中心系统。系统图如图1所示。

1.2 工作原理

前端系统摄像头将采集的信号经过模拟线缆传输到视频编码服务器中，信号在视频编码服务器中经过编码和压缩之后，经过网络传输系统，传输至监控中心系统。

2 电力电缆综合监控系统的设计

2.1 前端系统

电力电缆综合监控系统的前端系统，主要是由三个部分组成，网络视频编码器、信号采集摄像机和云台，主要作用是对重点区域进行视频监控。前端系统通过信号采集摄像机采集模拟信号，再将模拟信号传输至网络视频编码器中，模拟信号在网络视频编码器中会被压缩和编码处理，然后输出数字信号。通过数据通信网络，电力部门将数字信号传输至监控管理中心，监控管理中心将数字信号解压得到视频信号，并且通过信号转换在显示屏进行播放。

2.2 网络传输系统

网络传统系统采用是光同步数字传输网络。该网络的组成部分是不同类型的网元设备，组成载体是光缆路线。光同步数字传输网络通过这些不同类型的网元设备，可以实现不同的功能，比如：同步复用、交叉连接和网络故障自检、自愈等。长距离传输会使得光信号在传输过程中受到影响，但是光同步传输网络的自愈功能可以对光信号进行放大和整形处理，得到质量较高的光信号。如果光同步数字传输网络的某个传输通道出现故障时，交叉连接功能可以有效保护复接段的通道，并且将信号接入保护通道。

2.3 监控中心系统

电力电缆综合监控系统是由三个部分组成，分别为监控客户终端、监控管理系统和图像监控服务器。远端和近端现场监测设备的管理，由监控中心负责，为了确保还原后的信号能够准确传输至主控计算机中。主控计算机接收到还原信号后会在屏幕上显示相应的图像，并且自动详细记录下监测设备和仪表的运行情况，此时，监控中心的外置大屏幕会与主控计算机屏幕显示同样的图像信息。监控中心系统能够随意切换和控制前端系统的信号采集摄像机，一旦现场出现紧急情况，前端系统摄像头会在联动机制的作用下自动发出声光报警，并且将摄像头对准紧急情况发生区域，自动录像并进行光盘刻录。

3 可靠性及关键技术的评价

3.1 可靠性

该系统采用B/S架构，具有分布式特点，业务扩展及维护简单，具有良好的共享性。开发语言采用成熟的JAVA编程语言，数据库采用企业版SQL Server 2008，此外，综合监控系统的安全运行是监控工作的有利保障。电力电缆中继电保护系统是维护电网安全稳定工作的最后保护关口，因此，它需要具有极高的安全性和可靠性。这就要求在设计电力电缆综合监控系统过程中，将继电保护系统与综合监控系统分离，确保两者的独立性，严禁继电保护系统的控制回路与综合监控系统相连，从而有效提高系统运行的可靠性和稳定性。

3.2 关键技术

电力电缆综合监控系统，将过去监测一次设备的有线网络替换成无线网络，无线传感网络技术具有较好的灵活性，能够在监测区域合理布置节点，方便实现对一次设备运行状态的在线监测，彻底消除了有线监测网络布线难的问题，并且有效降低了电力电缆一次设备监测系统的建设成本和工作复杂程度。

4 总结

综上所述，电力电缆综合监控系统的运用，能够大大提高输电线路故障监测效率，具有显著效益。电力电缆综合监控系统设计是基于无线传感网络，因此，电力电缆综合监控系统与卫星通信技术结合，可以实现全国不同区域的电网运行状态的无线在线监控，以便在地方电网出现故障时，能够及时得到技术服务支持，及时消除电网故障，确保各地电网安全稳定运行。

参考文献

[1]唐忠，杨春旭.智能电网关键技术及其与物联网技术的融合[J].上海电力学院学报，2011（05）.

[2]戴金源.高压电力电缆绝缘在线监测[A].2009年全国输变电设备状态检修技术交流研讨会[C]，2009.

[3]李华春.基于FPGA的XLPE电缆局部放电在线监测技术[J].电线电缆，2009（03）.

作者简介

耿芳远（1974-），男。大学本科学历。现供职于山东科华电力技术有限公司，从事电力自动化方向的研究。

电力监控系统范文第3篇

关键词：光伏电站；监控系统；设计

随着全球气候变化和能源的短缺，太阳能资源越来越受到投资者的追捧。作为最清洁、安全和可靠的能源，发达国家已把太阳能的开发利用作为能源革命的主要内容和长期规划，光伏产业日益成为国际上继IT、微电子产业之后又一热门行业。2006年，全球250万千瓦的太阳能电池产量中，我国占据37万千瓦，超出美国，成为继日本、德国之后的世界第三大太阳能电池生产国。太阳能光伏电站与公共电网相连接成并网光伏电站共同承担着社会的供电任务，由太阳能电池方阵、系统控制器和并网逆变器等组成，是当前电力工业组成部分的重要发展方向。但太阳能电站因其占地面积大等在日常运作中数据对系统的管理、设备的维护等方面还存在着一些不便和困难。本文通过对光伏电站监控系统设计与研究的分析，实施将多个光伏电站系统的各电力流和电压信号在一个现场监控中心显示屏内集中显示，便于各部门进行信息共享。

1 光伏电站监控系统建模

2 监控系统总体设计

光伏电站电力监控系统以PC和组态MCGS构成。由MCGS服务器完成并接收上位机中的各项数据，其他PC由以太网与MCGS连接，通过标准的IE浏览器即可查看数据，由此实现光伏电站的无人值守或在异地进行数据查看，或由上位机发送数据以实现各部分共享，进行远端控制中心的实时监控。

2.1 硬件设计

由于传感器精度、响应速度等对电站监控系统的影响较大，加之测量参数种类繁多，所以要根据不同的测量参数选择不同的传感器，经调理电路送至A/D输入端口。

①设计电流传感器以测量25A的额定电流为标准。电压传感器适用于测量电压10~500V、副边额定输出电流为25mA。在实际应用过程中，测量出电压传感器电阻上的电压，乘以转换系数，即可计算出原边上电压数值。这两种传感器模块优越的电性能具备了传统互感器和分流器检测的所有优点，又弥补了互感器和分流器的不足之处，可同时检测交流和直流，或瞬态锋值，成为互感器和分流器的最佳替代品。

②风速传感器宜选用抗紫外线的塑质材料制作的风杯，因其重量小、惯性低和起动扭矩小的优点，能真实反应风速信息；其高密度的截光盘更适于高精度的测量，能提高脉冲输出的频率值。

③温度传感器的设计着重于具有：体积小、内部无空气隙，热惯性小，无测量滞后；机械性能较好、耐振且抗冲击；能弯曲和便于安装的使用寿命较长的优点。在工作过程中，与温度变送器配套输出4~20mA或1~5VDC。

④光照强度传感器的选择应适于室内外安装，通过现场开关选择，按其测量范围的多个分段，含10~2000/4000/10000Lux，输出的电压为0~10VDC。

2.2 软件设计

2.2.1 MCGS

MCGS作为强大实用的工控组态软件，对现场数据进行采集处理，采用动画显示、报警处理、流程控制和报表输出等多种方式向用户提供出解决工程问题的方案，其具有简单灵活的可视化操作界面，实时性强，并有着较好的并行处理性能，广泛应用于自动化领域。据使用场合的不同，MCGS分为通用版、嵌入版和网络版。通用版组态软件主要适用于对实时性要求不高的监测系统中，用以监测和数据后台处理，如动画显示等；嵌入版以触摸屏为载体，分散在各现场使用，集成人机交互界面，专门进行实时控制，常用于实时性较高的控制系统中；相比之下，网络版则要注重于数据共享，用户可通过标准的IE浏览器安装MCGS网络版服务器，使信息的收集更集中，达到更多部门的分享。

2.2.2 通信协议设计

通信规约信息帧由地址码、功能码、数据区和错误校验码组成，各字节数据的定义和设计如下：

地址码是通信传送的第一个字节，表示出由用户设定的地址码从机会接收到由主机发送过来的信息。因每个从机具有相应的唯一的地址码，响应回送均以各自的地址码开始，主机发送的地址码表明了将发送到的从机地址，而从机发送的地址码又表明了回送的从机地址码。设计原理为在一条总线上与多个并网发电系统通信。

功能码是通信传送的第二个字节，主要用以读写指令。作为从机响应，从机发送出的功能码与职级发送来的功能码一致时，表明从机已响应主机并开始进行操作。

根据不同的功能码设定出不同的数据区，可以是实际数值、设置点，或者为主机发送至从机及从机发送至主机的地址。

2.2.3 软件流程设计

在软件流程的设计上主要表现为对其串口进行的初始化并开中断。串口接收缓冲区的数据时，要先判断出数据是否为其地址码，若不是，需继续等待中断到来；若是，要先验证后面的命令是否符合要求，并对收到的数据进行校验，校验不符，则继续等待中断，校验正确，下一步要对命令进行解析，根据命令操作分析出是读数据还是写配置信息。如为读数据应启动数据缓冲区进行刷新，等主芯片将新的数据经采样计算后写入缓冲区，让下一次主机读取，然后对主机作出相应回应，经串口将MCGS所需数据发送至主机，完成数据的传送和传送配置成功的信息，回应完毕，应循环此项程序；而写配置信息后，即可改变执行参数，如采样点数等。

3 控制界面的设计与研究

光伏电站监控系统的变量参数是通过输入和输出两个界面来实现的，包括电站公共参数的显示、下位机信息配置和各逆变器运行参数的显示，均体现出监控系统中各个参数的监控，是现场及远程监控共享的界面，不同的是，现场监控中心PC的MCGS版本为通用版而后者为网络版。

4 结语

太阳能作为21世纪能源发展方向，是人类取之不尽、用之不竭的永久性能源，对光伏发电监测系统的设计与研究的探讨及实施可以确保太阳能光伏发电系统更可靠、更稳定的运行，以装载MCGS组态软件的PC通信完成电站内各项参数的采集、显示和控制，通过读取、校验、传输等多重程序保障了显示数据的准确性，从而确保光伏电站发电系统的安全运行，更好实现对发展太阳能开发利用的服务。

参考文献

[1] 赵争鸣，刘建政，孙晓璞等. 太阳能光伏发电及其应用[M]. 北京：科学出版社，2006

[2] 张筱文，郑建勇. 光伏电站监控系统的设计[J]. 电工电气，2010，（9）

电力监控系统范文第4篇

（长安大学，陕西 西安710064）

【摘　要】为方便读者全面了解电力监控系统，本文从系统理论的角度，用系统特性对轨道交通电力监控系统进行了分析。

关键词 系统；地铁；电力监控；分析

作者简介：韩笑宓（1995—），女，山西人，2008年入读长安大学，学生。

电力综合监控系统简称SCADA系统，它以计算机为基础，用于监控现场的运行设备，使调度中心实现采集数据、控制设备、测量和调节参数及报警等功能的调度自动化系统。以下用系统的特性介绍该系统：

1　整体性

整体性要求系统由多个要素组成，各要素之间相互联系，构成有机整体，实现“1+1>2”的效果。

电力监控中系统基本按照两级管理（控制中心级和车站级），三级控制（控制中心级、车站级和现场级）方式进行使用和管理，他们之间既相互联系又相对独立。

控制中心级电力监控系统对全线重要监控设备的状态、性能信息进行实时收集和处理，通过各种调度员工作站，将信息转换成数字化和图像化的形式显示出来，供调度人员监控，同时系统可以自动地根据一定的逻辑关系向被监控设备或系统传达指示命令，从而完成对全线供电设备的统一监视、控制、调度和管理。

车站级电力监控系统负责实时收集并处理所处车站供电设备的状态、性能信息，当控制中心级电力监控系统或通信网络出现故障，无法正常工作时，该系统可对车站范围内的供电设备进行控制管理。

现场级测控设备设置在各个供电设备附近，和监控系统的中心和车辆及均有通信接口，负责接口转换，信息的采集、汇聚、传送，命令的接收、执行和反馈。

在系统整体网络结构中，控制中心级监控系统和车站级监控系统是信息收集、处理、分析与系统实时调度管理的关键节点，而现场测控设备是整个监控系统的接口设备。三者缺一不可，共同组成一个完整的电力监控系统。

2　目的性

城市轨道交通系统是一种高密度、大运量的交通系统，必须保证其高度的安全性和可靠性，而电力综合监控自动化系统的目的则是为整个轨道交通的安全运行提供基础保障。

目的决定功能，城市轨道交通电力监控系统的“四遥”功能体现了它的目的性，即遥测、遥信、遥控、遥调。遥测指利用电子技术远方测量集中显示诸如电流、电压、功率、压力、温度等模拟量；遥信指远方监视系统及设备的工作、运行情况；遥控指远方控制或保护供电设备的分、合、起、停等工作状态；遥调指远方设定及调整所控设备的工作参数、标准参数等。电力监控系统通过数据采集、设备控制、测量参数调节以及各类信号报警等各项功能，对城市轨道交通全线各类变配电所、接触网等电力设备运行情况进行分层分布远程实时监视和控制，从而达到保障系统的正常运行、提升供变配电系统调度、管理及维修的自动化程度，提升供电质量，保证系统安全可靠运行的目的。

3　相关性

现实世界是普遍联系的，系统中相互关联的各要素相互制约与相互影响，它们之间的相关性确定了系统特有的整体形态与功能。

城市轨道交通SCADA系统通常包括调度主站系统，变电站综合自动化系统和通信专业提供的所间通信通道三部分。控制中心调度主站系统通过通信通道与变电所主控单元进行信息交换；变电站综合自动化系统通过所内通信网与所内IED装置通信，通过通信通道与调度主站进行通信，三者相互联系，相互影响，共同决定了SCADA系统的整体形态，实现了系统的功能。

4　动态性

各种物质的特性、结构、形态、功能及其规律都是通过运动表现出来的，要认识系统必须研究系统的运动。开放系统与外界进行物质能量和信息的交换，系统内部结构也随之不断变化。

电力监控系统的通道切换功能充分体现了系统的动态性。系统实时监视通道运行情况，能自动依据通道运行情况切换主、备通道，同时调度人员也可手动切换。

5　适应性

系统与周围环境之间通常都有物质、能量和信息交换，环境的变化会引起系统特性的改变。因此，一般结构良好的系统必须具有反馈系统、自适应和自学习系统，以保持对客观环境的适应能力。

电力监控系统的适应性体现在：

（1）容错能力、自诊断、自恢复能力。它具备高度的容错功能，系统关键节点采用冗余配置，软件按照模块化设计，不同的软件模块能配置到不同的节点上，并且可定义模块在设备或软件故障情况下的功能转移，实现“1+N”软件容错功能，保证系统在硬件节点、软件模块等任意单一故障的情况下能不受影响而正常稳定的运行。

（2）软件在线编辑、改进功能。系统软件满足开放性标准的要求，最大限度地保证在未来系统功能需求改变或增加的情况下，如硬件节点的增加、数据库容量的扩充、系统软件功能的增强等，不影响系统的稳定运行。

（3）地铁电力监控系统正向通信接口标准化、设备间的互操作性增强化的方向发展。从目前地铁建设实践经验来看，有效解决好各种设备间的接口通信是保证并提高地铁电力监控系统运行安全性的关键所在。由于各大传统的间隔层电力设备和监控系统厂商几乎都有适用于自家设备的通信协议，各种协议之间无法直接通信，因此只有要求各厂家采用开放式的接口和通信协议，构建一个开放的系统，才能从根本上解决接口问题，适应系统本身不断变化的要求。

6　复杂性

现代系统的复杂性一般表现在多结构、多目标、多功能、多参数、多输入、多变化。

城市轨道交通电力监控系统采用分层分布的结构体系，属于大型复杂系统。系统各站信息量大，包括遥测、遥信、遥控量，信息量的采集点分散，分布在沿线的各变电所，且数量众多。监控系统实时和定时采集现场设备的信息，包括三相电压、电流、功率、功率因数、频率、电能、温度、开关位置、设备运行状态等，将采集到的数据通过统计计算生成新的直观的数据信息再显示（总系统功率、负荷最大值、功率因数上下限等），并在数据库中存储重要的信息量。另外，目前地铁逐渐趋于网络化，运营线路交叉，出现2条线路共用变电站的“共用点”情况及一条线电源来自另一条线路的变电站的“转供电”情况，两条线路的电力监控系统需要进行数据的交互和复用，一个变电站的稳定运行决定着至少两条线路的安全和稳定运行，加之电力监控系统的动态变化特性，使其成为复杂度极高的系统。

7　有序性

系统的结构、功能和层次的动态演变有某种方向性，体现了系统的有序性，系统的有序性可表述为系统是由较低级的子系统组成的，而该系统自己有是更大系统的一个子系统。

电力监控系统与高压供电系统、牵引供电系统、动力照明供电系统、以及综合接地系统、供电系统运行维修机构共同组成供电系统。

高压供电系统将电从发电厂经升压、高压输电网、区域输电网、区域变电站至主降压变电所；牵引供电系统则负责将电能转化为机械能，为牵引列车组在轨道上运行提供动力；动力照明供电系统提供车站和区间各类照明、扶梯、风机、水泵等动力机械等动力机械设备电源和通信、信号、自动化等设备电源；综合接地系统在防雷电流、防杂散电流、工作接地等方面均起到重要作用，是地铁工程人身安全、设备安全和运营可靠性的重要保证；电力监控系统对整个监控系统中变电所和电网运行状态进行监控和控制，实现自动化调度管理。各个子系统分工合作，协调配合，保证供电系统的有序进行。

而电力监控系统又由调度主站系统，变电站综合自动化系统和所间通信通道三部分构成。

调度主站系统主要由如下几个子系统组成：数据采集和SCADA服务器，数据库服务器，操作员工作站（OPU），WEB服务器等，它们通过以太网连接。其中：数据采集和SCADA服务器接收被控站通过网络通道传送的原始数据，将其处理成熟数据后，由SCADA服务器传送给全系统其他节点。数据库服务器负责把系统的所有YC、YX、KWH、通道、厂站、接点的参数存储到硬盘上。OPU为操作员提供全图形操作人机界面，供调度员进行数据监视。

变电所综合自动化系统的系统结构由站控层，间隔层和所内通信网三部分组成。不仅可以完成传统的RTU功能，还可以实现变电所各个设备的电流、电压、功率、电度采集和供电设备的监视、控制、联动、联锁、闭锁、自动投切等功能。

所间通信通道采用冗余方案，通信软件采用冗余线程，保证系统的可靠性。

8　开放性

系统与环境是相互适应、协调的，开放性是指系统与环境发生交换关系的属性，输入与输出是开放性的两个方面。

电力监控系统与通信系统：通信系统是实现电力监控系统的关键部分，电力监控系统借助有效的通信手段，通过通信网络将控制中心的命令准确的传送到为数众多的远方终端，并将从远方终端采集的各设备的运行信息反馈回控制中心。

电力监控系统与漏电火灾报警系统：漏电火灾产生的根源是供电系统中存在的不易被发现的漏电电流，而电力监控系统可检测供电系统中的电气参数及状态变化，为判断电气故障提供参数依据；另一方面，漏电火灾报警系统能准确监控电气线路的故障和异常状态，发现电气火灾隐患，及时报警，并将信息传递给电力监控系统。

电力监控系统与列车运行调度系统：列车正常运行需要电力监控系统对行车组织、故障维修和分析提供实时支持，若二者不能协调配合会造成一系列的问题。随着运输需求的增加，地铁运行调度可能通过加密班次来增加运能，一旦无法正确评估电网的负载能力，极易导致牵引供电设备的负荷超过系统的保护整定值，从而过载跳闸，即使没有跳闸，电力设备长期高负荷运转，也易引起设备老化、故障，这就要求各线路的电力监控和列车运行调度系统相互配合，将电力系统运行数据与行车数据结合分析，充分发挥多资源共享和多系统控制协同的优势。

参考文献

［1］左钧超,赵勤,吴仁德,胡学华.城市轨道交通电力监控系统研究[J].电气化铁道,2007.

［2］尹学明.重庆轻轨电力监控系统（SCADA）简述[J].黑龙江科技信息,2009.

［3］杨云林.城市轨道交通电力监控系统研究[J].艺术科技,2012.

［4］张佳,吴玉怀,徐斌涛.城市轨道交通电力监控系统的不足和未来展望[J].工业控制计算机,2012.

［5］董常.城轨交通电力监控系统架构及其通信规约的浅析[J].现代城市轨道交通,2010.

电力监控系统范文第5篇

关键词：电网；电力监控系统；越级跳闸；方案

引言

越级跳闸是电力系统电网经常出现的问题，严重威胁着供电安全。越级跳闸现象虽然在电力系统电网一直引起广泛关注，对这方面的研究也一直没有停止，而产生越级跳闸的原因多种多样，单一的方案并不能从根本上解决越级跳闸现象。因此，可以采用电力监控系统，可有效解决越级跳闸问题。

1产生越级跳闸的原因

电力系统电网供电产出现越级跳闸的主要原因有以下几个方面：（l）电力系统电网供电线路较短，速断定值整定不开，线路发生短路后，开关各级变电所之间检测到的电流基本相同，造成哪个开关先检测到哪个开关先跳闸，引起越级跳闸。（2）电压波动引起大面积跳闸，由于开关内的失压保护是瞬动的，没有延时，当线路电压波动时会此起大面积开关跳闸。雷雨天气，打雷造成电压闪动，引起大面积跳闸；短路，由于短路电流较大，会引起电压急剧下降；大型设备启动，一些大型设备不加任何措施启动时会引起线路电压波动较大；（3）保护误动，由于保护器电磁兼容性差或性能指标差造成误动。电力系统电网使用的保护安装于开关本体内部，电源取自开关本身的PT，电源受电源供电线路影响较大。电力系统电网使用变频器、软启动等非线性设备，而这些设备对电网的污染是巨大的，会产生非常强的二次谐波，而保护装置如果电磁兼容性不好，造成误动、精度下降等问题。（4）开关拒动：开关机械原因，或保护器算法原因保护器不动。

2简单供电系统防越级跳闸方案分析

2.1时间级差方案

适用于长距离供电系统，对馈电线路继电保护范围的确定是通过对各级保护整定不同的电流值和延时动作值来实现的。如果将时间级差方案应用在电力系统电网短线路供电上会存在非常大的弊端：第一，由于供电距离较短，本级保护和下级保护的短路电流相差不大，无法用短路电流值的大小来确定保护范围，只能通过不同的延时动作值来确定保护范围，要求每相邻的两级保护之间有个时间级差，当保护级数较多时，为了保证保护的选择性，线路首端的保护的延时就会很大，无法满足继电保护快速性的要求，如果保证了首端的快速性则无法保证末端动作的选择性。对于一个电力系统电网，如果每一级延时级差为150 ms，变电所要给出大于0.6 s的时间，否则将直接导致地面变电所跳闸。考虑变电所总分开关为一级的话，对于普通供电级数要远大于三级，这样延时时间会更长，当发生短路故障时可能直接烧毁设备，使事故扩大。第二，设置繁琐，实用性差，每个总开关、馈线开关均需进行不同的设置，只要有一个错误将直接导致越级跳闸。因此，时间级差方案不适于在井下使用。

2.2光纤纵差方案

实现光纤纵差保护需要两端的保护采样必须严格同步，靠两端电流的矢量差来判断故障是否发生在本段线路的保护范围之内，主要适用于纵向一对一的2个开关之间。对电力系统电网供电系统来说，一般是一条进线带多条出线，如果实现纵差保护，则需要实现一对多，采样同步非常困难，即使实现采样同步，一个开关的电流矢量值和多个开关的电流矢量值比较的过程也会造成采样不同步。光纤纵差保护主要用于输电线路，对于这种场合来说，上下级开关之间的电流差别是非常小的，不考虑线路的损耗，电流之差应该接近于0。但对于一对多的配电线路，进线开关和每个出线开关的电流相差的大小主要表现在出线的多少和每条出线所带负荷的大小，这种方式使光纤纵差的判断依据失效，所以光纤纵差方案也不适用于井下供电场合。

3电力监控系统防越级跳闸方案分析

3.1解决短线路供电发生短路时引起的越级跳闸

该系统提供一种通过网络通讯方式确定继电保护范围的方法，在保证馈电线路末端故障动作选择性的同时保证线路首端故障的快速性。

第一，工业以太环网+本安型现场总线技术。利用现有的千兆工业以太环网可以为自动化系统提供足够的带宽，并提供vLAN、Qos优先级、IGMP等功能配置，确保监控系统数字量信息传输的实时性。利用CAN总线即控制器局域网，因为其有以下特点：以N为多主方式工作。节点损坏后会自动关闭输出。对总线上其他节点无影响，不会造成整个总线通讯瘫痪，而且可以直接发现故障节点。采用短帧结构进行数据传输，每帧数据都有CCR校验及其他检错措施，抗干扰性强，确保数据传输可靠性。CNA采用非破坏性总线仲裁技术，在网络负载很重的情况下也不会出现网络瘫痪情况。CNA可实现点对点、一点对多点及全局广播等多种方式传送接收数据。以N的直接通信距离最远可达10km，不加中继有7km的实际应用。

“零延时”传输概念基于工业以太环网十工业现场总线做为数据平台，我们提出了“零延时”传输概念，即实现数据传输Oms延时，在整个系统内，任意节点发送的数据网络内的其他节点均内无延时的收到，但是“零延时”只是一种理想，由于专输速率、数据转发都会对信息产生延时，经过大量深入研究和测试，可以实现对速断信号在40ms内发送到网络内任意节点，即系统内的所有开关在发生短路后的40ms均内识别出短路点所在位置而确定自己是否直接动作还是投入后备保护，从而实现真正的预防越级跳闸。采用特殊的软件算法，能确保发生短路后综保出口时间为2Oms左右，而加上系统判断时间40ms，即可认为综保出口时间为6Oms，小于规程规定的1OOms，且在线路末端采用无延时速断保护，故采用本方案能保证整个电力系统电网安全供电。

第二，实现方法。本方法步骤如下：馈电线路各级保护装置通过CAN总线连接至相应的通讯分站，通讯分站通过以太网方式连接至交换机，经交换机连接至主站监系统；在主站监控系统中根据网络拓扑设置馈电开关各级保护装置之间的关联关系，只在一条馈线上的各级保护装置之间相互关联，不同馈线上的保护装置之间没有关联关系，馈线首端保护不设关联，馈线上其他保护只关联他的上一级保护装置；设置关联延时，馈电线路末端保护关联延时为零，其他保护均设置关联延时Tgl；保护装置检测到电流满足动作条件时主动向通讯分站发送检测到故障信号，关联延时开始计数，并在关联延时时间内等待闭锁动作信号；分站收到保护装置送出的故障信号后立即向上传送，主站收到后根据预设的关联关系向被关联的装置发送闭锁信号；保护装置如果收到闭锁信号则证明故障发生在它的下一级保护之后则闭锁速断保护出口，如果在Tgl延时范围内没有收到闭锁信号，则在Tgl延时到时立即发送跳闸出口命令切断故障。这种方法无论该馈电线路上有多少级保护，只需要一个时间级差用于躲过保护判断时间、继电器出口时间和开关机械机构动作时间就能确定故障范围并及时切除故障从而保证保护动作的选择性和快速性。

3.2解决由于电压波动引起的越级跳闸

取消开关内部无延时的失压脱扣装置，使用具有失压延时的保护装置。根据电力系统电网相关设计手册，设置0.5s-1s的失压延时，解决由于电压波动引起的越级跳闸。采用本方案要求保护装置的后备延时切实可靠，对保护装置内部器件选型有严格的要求。

3.3当开关发生拒动时的解决方案

系统要充分考虑当开关由于机械故障引起拒动时产生的越级跳闸，当发生这种不可抗拒的原因引起越级跳闸时，系统应能准确、迅速定位故障点，使无故障的开关能及时送电，故障开关送不上电，防止试送电引起二次故事故。同时系统应考虑多级开关同进发生拒动时的情况，针对不同的情况采用不同的后备方案，将事故缩小到最小范围。

结语

总之，电力系统电网监控系统防越级跳闸非常重要，随着电力系统电网的不断发展，电力监控系统还要不断地扩展和完善，最终实现电力系统电网电力监控自动化的目标，保证供电安全。

参考文献

[1] 张静，谢路锋. 电力监控系统在供配电设计中的应用[J]. 低压电器，2008，02：45-48.