導(dǎo)語：如何才能寫好一篇電力監(jiān)控系統(tǒng)，這就需要搜集整理更多的資料和文獻(xiàn)，歡迎閱讀由公務(wù)員之家整理的十篇范文，供你借鑒。

篇1

一、電力智能監(jiān)控系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)形式

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(hù)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(jìn)行常規(guī)的控制，并對系統(tǒng)進(jìn)行維護(hù)、修改和配置。

二、電力智能監(jiān)控系統(tǒng)的具體應(yīng)用

某特大型商業(yè)廣場整體供電容量及供電范圍很大，共設(shè)置兩座10kV高壓開關(guān)站及9座10／0．4kV變配電站。若采用傳統(tǒng)的管理運行方式，不僅需要投入大量的人力和物力，而且不能及時發(fā)現(xiàn)和處理電網(wǎng)運行中可能發(fā)生的故障，大大降低了系統(tǒng)運行的可靠性、穩(wěn)定性和安全性。為優(yōu)化變配電站的運行管理，設(shè)計中采用了電力智能監(jiān)控系統(tǒng)。

（一）系統(tǒng)設(shè)計

（1）系統(tǒng)共安裝58臺Ps系列可編程微機保護(hù)管理單元，837臺QP系列智能配電儀表。各個子站就地安裝通信控制箱，然后用串口服務(wù)器將RS-485轉(zhuǎn)換成以太網(wǎng)，再采用電轉(zhuǎn)換器轉(zhuǎn)成光纖上傳至主站。主站安裝一面通信控制屏，采用雙機熱備的方式監(jiān)控數(shù)據(jù)，保證了系統(tǒng)的安全可靠運行。

（2）監(jiān)控子站內(nèi)的所有裝置由通信管理機進(jìn)行集中管理。管理機提供RJ-55接口，接人以太網(wǎng)交換機，將數(shù)據(jù)處理后與監(jiān)控中心的監(jiān)控系統(tǒng)進(jìn)行數(shù)據(jù)交互。監(jiān)控子站與監(jiān)控中心之間通過光纖進(jìn)行通信，光纖經(jīng)轉(zhuǎn)換后接人以太網(wǎng)交換機，形成全區(qū)光纖以太網(wǎng)絡(luò)；設(shè)計選用的電力智能監(jiān)控系統(tǒng)的數(shù)據(jù)更新周期可控制在10S以內(nèi)，可在小于1S的時間內(nèi)完成對一級數(shù)據(jù)的更新處理。

（3）實現(xiàn)了對多種不同廠家設(shè)備的接人及通信控制人機界面簡單、易操作；與設(shè)備配合，實現(xiàn)了遙控、遙測、遙調(diào)、SOE信息采集、事件記錄、報警記錄等電力監(jiān)控功能。確保了監(jiān)控系統(tǒng)與間隔層繼電保護(hù)裝置和智能儀表之間的無縫結(jié)合。

(4)系統(tǒng)接地采用聯(lián)合接地方式，控制中心機房內(nèi)設(shè)置等電位聯(lián)結(jié)端子箱，與聯(lián)合接地系統(tǒng)接地端可靠連接，接地電阻要求不大于1Q。在線路進(jìn)出建筑物處加裝電涌保護(hù)裝置。

（二）電力智能監(jiān)控系統(tǒng)功能特點

(1)極大地提高了現(xiàn)場的工作效率。通過對此電力智能監(jiān)控系統(tǒng)的設(shè)置，工作人員可以在最短的H~f．q內(nèi)做出正確的判斷并進(jìn)行操作。基于該“透明化”的配電系統(tǒng)，現(xiàn)場人員可以同步了解電能的流量狀態(tài)，如檢查電網(wǎng)運行是否平衡。在全面了解電網(wǎng)狀態(tài)的情況下，工作人員能及時、準(zhǔn)確地處理故障；即使工作人員不在現(xiàn)場，也可以通過系統(tǒng)配置的無線發(fā)送模塊及時獲得故障的信息；根據(jù)系統(tǒng)反映的設(shè)備實際使用情況，便于工作人員合理地安排相關(guān)維護(hù)工作。

(2)降低能源成本。使用該電力智能監(jiān)控系統(tǒng)，可以優(yōu)化能源成本。系統(tǒng)可作為各區(qū)域之間檢測反常用電量的基準(zhǔn)，跟蹤意外的用電量，針對可優(yōu)化管理的負(fù)載，制訂簡單的用電負(fù)荷方案。也能夠?qū)τ捎陔娏緜鬏斄速|(zhì)量不合格的電能造成的損耗要求賠償?shù)取?/p>

(3)使資源最優(yōu)化。通過該監(jiān)控系統(tǒng)的數(shù)據(jù)，能夠反映出電力資源的實時使用情況，可以對電網(wǎng)或配電盤、配電柜、變壓器等設(shè)施的后備用量做出精確的評估，便于業(yè)主合理調(diào)配電力資源和相關(guān)決策，以滿足配電系統(tǒng)的不斷發(fā)展變化。

(4)延長設(shè)備的使用壽命。系統(tǒng)能夠?qū)﹄姎庠O(shè)備的使用情況提供準(zhǔn)確的信息，便于對相關(guān)設(shè)備及時進(jìn)行維護(hù)、保養(yǎng)。系統(tǒng)的諧波監(jiān)控也會對保證變壓器等的使用壽命產(chǎn)生積極的影響。

(5)有效縮短斷電時間。系統(tǒng)可以顯示整個網(wǎng)絡(luò)狀態(tài)的總覽圖，有助于辨別故障區(qū)域；通過無線發(fā)送模塊，工作人員即使不在現(xiàn)場也可以了解具體的故障信息，遠(yuǎn)程掌握引起現(xiàn)場設(shè)備故障的詳細(xì)信息，準(zhǔn)確、及時地處理故障，有效地幫助縮短斷電時間，提高生產(chǎn)力。

(6)有利于改善電能質(zhì)量。某些負(fù)載可能對于劣質(zhì)的電能非常敏感，通過系統(tǒng)監(jiān)測電能的質(zhì)量可以預(yù)防此類事件的發(fā)生，并使工作人員可以及時處理相關(guān)問題。該系統(tǒng)現(xiàn)已通過相關(guān)驗收，系統(tǒng)運行穩(wěn)定，并已體現(xiàn)出系統(tǒng)自身的優(yōu)勢，極大地提高了工作人員的效率。操作人員可以實時監(jiān)控電力系統(tǒng)的可靠性。

三、電力智能監(jiān)控系統(tǒng)的可拓展性

電力智能監(jiān)控系統(tǒng)在通信方面的開放性，使它與管理系統(tǒng)(BAS)可以非?？煽康赝ㄟ^以下3種方法進(jìn)行連接：

提供標(biāo)準(zhǔn)的Modbus—RTU協(xié)議，直接接入BAS的DDC裝置，適用于小規(guī)模的BAS。

提供符合IEC標(biāo)準(zhǔn)的OPCSe~er給BAS，適用于中規(guī)模BAS。

篇2

【關(guān)鍵詞】供電系統(tǒng);電力監(jiān)控;電力輸送;作用

進(jìn)入21世紀(jì)，世紀(jì)經(jīng)濟獲得了快速的進(jìn)步與發(fā)展，社會的各個方面都獲得了巨大的進(jìn)步，這些發(fā)展都是由于科學(xué)技術(shù)的不斷革命所引起?？茖W(xué)技術(shù)的進(jìn)步同樣促進(jìn)了電力系統(tǒng)的巨大飛躍，從發(fā)電到輸送再到使用都發(fā)生了根本性的改變。尤其在供電設(shè)計方面獲得了系統(tǒng)性的革命，電力監(jiān)控就是現(xiàn)代電力設(shè)計中最具代表性的一個系統(tǒng)，其重要作用和意義引起了越來越多人的重視，本文就是針對電力監(jiān)控系統(tǒng)的作用進(jìn)行系統(tǒng)的論述，希望人們可以更為科學(xué)的掌握其實際價值。

1.電力監(jiān)控系統(tǒng)的定義

電力監(jiān)控系統(tǒng)以計算機、通訊設(shè)備、測控單元為基本工具，為變配電系統(tǒng)的實時數(shù)據(jù)采集、開關(guān)狀態(tài)檢測及遠(yuǎn)程控制提供了基礎(chǔ)平臺，它可以和檢測、控制設(shè)備構(gòu)成任意復(fù)雜的監(jiān)控系統(tǒng)，在變配電監(jiān)控中發(fā)揮了核心作用，可以幫助企業(yè)消除孤島、降低運作成本，提高生產(chǎn)效率，加快變配電過程中異常的反應(yīng)速度。

電網(wǎng)智能化，現(xiàn)有電力網(wǎng)絡(luò)中設(shè)備的運行狀態(tài)是由設(shè)備本身的工作指令來實現(xiàn)的，而與電網(wǎng)運行狀態(tài)無關(guān)，此為被動配電網(wǎng)絡(luò)：當(dāng)設(shè)備的運行不僅由本身的工作指令來實現(xiàn)還要由配電網(wǎng)絡(luò)在自我診斷后，再根據(jù)電網(wǎng)能力，負(fù)荷重要性，發(fā)出設(shè)備運行指令，按負(fù)荷重要性等級順序控制運行時為主動配電網(wǎng)絡(luò)。正常工作狀態(tài)，首先要使系統(tǒng)工作合理，負(fù)荷分配合理，充分地消峰填谷：充分利用變壓器的過負(fù)荷能力：充分地采用各種技術(shù)措施節(jié)能。

2.供電設(shè)計中電力監(jiān)控系統(tǒng)的作用

2.1 事件順序記錄

供電過程是一個十分復(fù)雜的過程，由于電能的特殊性質(zhì)決定了供電過程之中不允許出現(xiàn)錯誤，尤其是斷路器的合閘與分閘順序必須予以保障，在實際的供電過程之中對于這些事件與操作必須嚴(yán)格遵循相應(yīng)的順序。電力監(jiān)控系統(tǒng)可以有效的幫助我們對這些事件的順序進(jìn)行準(zhǔn)確的記錄。電力監(jiān)控系統(tǒng)的后臺內(nèi)存只有足夠大，就可以幫所有事件的順序進(jìn)行準(zhǔn)確的記錄，確保電力數(shù)據(jù)的完整性。

2.2 故障記錄

電力供給設(shè)計雖然是一個十分嚴(yán)謹(jǐn)?shù)倪^程，但是，在實際的工作過程之中難免會遇到這樣或者那樣的問題，這些故障的出現(xiàn)順序與實踐等信息對于后期的維修等工作有著極為重要的價值與意義，應(yīng)該予以準(zhǔn)確的記錄，為電力搶修提供更為科學(xué)準(zhǔn)確的資料并為電力搶修提供完整的資料

電力監(jiān)控系統(tǒng)可以實現(xiàn)供電過程中的故障記錄，幫助我們完成對供電各種情況下出現(xiàn)的問題進(jìn)行準(zhǔn)確的記錄，這就為我們的電力維修工作帶來了極大的價值與意義。

2.3 遠(yuǎn)程操作

電力監(jiān)控系統(tǒng)的設(shè)計過程之中利用并植入了計算機遠(yuǎn)程操作系統(tǒng)，這就為電力的遠(yuǎn)程控制提供了相應(yīng)的可能性。在實際的工作之中我們可以利用電力監(jiān)控系統(tǒng)進(jìn)行遠(yuǎn)程操作，完成對隔離開關(guān)、斷路器等設(shè)備的遠(yuǎn)程操作，通過這種方式提高電力管理的效率，節(jié)省大量的人力與物力。

遠(yuǎn)程操作是電力監(jiān)控系統(tǒng)的作用之一，但是在實際的電力系統(tǒng)設(shè)計過程之中不能完全依靠電力監(jiān)控系統(tǒng)的遠(yuǎn)程操作，也應(yīng)該設(shè)計相應(yīng)的手動設(shè)備這樣才能保證電力輸送的萬無一失?？偠灾?，無論采取遠(yuǎn)程操作還是采取進(jìn)程操作，在實際的電力管理工作之中應(yīng)該充分的認(rèn)識到電力監(jiān)控系統(tǒng)的重要作用，在條件允許的條件下盡量使用遠(yuǎn)程操作，這樣可以有效的提高電力管理的效率，降低管理成本，降低危險發(fā)生的幾率，為我國電力管理的發(fā)展保駕護(hù)航。

2.4 安全監(jiān)視

電力管理工作與普通的管理工作有著很大的不同，這是由于電能自身的特點所決定的。在電力管理的過程之中我們應(yīng)該充分的注重安全管理，電力管理一旦出現(xiàn)事故，其后果將不堪設(shè)想。電力監(jiān)控系統(tǒng)可以幫助我們對電力管理的各個環(huán)節(jié)進(jìn)行安全監(jiān)視，一旦出現(xiàn)意外情況，電力監(jiān)控系統(tǒng)會立即發(fā)出報警信號，同時在記錄系統(tǒng)上記錄下出現(xiàn)問題的時間與區(qū)域，為后期的電力搶修工作提供最為完善的資料。

2.5 數(shù)據(jù)處理

電力監(jiān)控系統(tǒng)不僅僅可以將電力管理過程之中的相關(guān)數(shù)據(jù)進(jìn)行簡單的記錄，其更大的意義在于可以對這些數(shù)據(jù)進(jìn)行處理。在實際的過程之中，電力監(jiān)控系統(tǒng)會將收集到的數(shù)據(jù)進(jìn)行分類儲存，這樣方便用戶和工作人員進(jìn)行查詢，并通過報表的形式呈現(xiàn)在工作人員面前，為電力管理工作提高最為科學(xué)的資料。

3.結(jié)束語

電力監(jiān)控系統(tǒng)是現(xiàn)代供電設(shè)計之中最為基礎(chǔ)也是最為重要的系統(tǒng)之一，對于保障電路通暢，促進(jìn)電力輸送等方面都有著極為重要的意義和價值。在實際的供電設(shè)計過程之中，我們應(yīng)該對電力監(jiān)控系統(tǒng)的作用進(jìn)行充分的認(rèn)識，并進(jìn)行科學(xué)的設(shè)計，以此來保障供電體系的有條不紊。

參考文獻(xiàn)

篇3

隨著社會的快速發(fā)展，我國對電力設(shè)備基礎(chǔ)建設(shè)步伐加快，同時，電力電纜隧道的建設(shè)也快速增長，為供電需求提供有力保障。但是，隨著電纜隧道的不斷推進(jìn)，在維護(hù)和管理工作中面臨較多問題，因此，電力電纜隧道綜合監(jiān)控系統(tǒng)的需求不斷增加。本文基于電力電纜綜合監(jiān)控系統(tǒng)的使用需求，對系統(tǒng)功能設(shè)計與應(yīng)用現(xiàn)狀進(jìn)行分析，試圖為之提供行之有效的可行性建議。

【關(guān)鍵詞】電力設(shè)備 電纜隧道 綜合監(jiān)控系統(tǒng)

近年來，我國電力電纜隧道維護(hù)工作一直處于發(fā)展階段，當(dāng)前主要通過對電纜溫度與負(fù)荷來檢測其運行狀態(tài)，設(shè)定一定標(biāo)準(zhǔn)值，一旦運行參數(shù)超出標(biāo)準(zhǔn)，則必須制定停電計劃進(jìn)行檢修，此應(yīng)對措施，具有較大的局限性，大大增加了檢修成本與維修時間，此外，對于部分潛在故障與絕緣性缺陷也無法進(jìn)行檢測覆蓋。因此，為保證電力電纜的穩(wěn)定運行，本文對電力電纜隧道運行狀態(tài)的綜合監(jiān)控及應(yīng)用進(jìn)行探析。

1 電力電纜隧道綜合監(jiān)控系統(tǒng)

1.1 監(jiān)控系統(tǒng)運用的目的及意義

電力電纜隧道綜合監(jiān)控系統(tǒng)主要利用信息化自動監(jiān)控技術(shù)，通過軟件控制，由傳統(tǒng)人為巡檢方式轉(zhuǎn)換為計算機自動化監(jiān)控。該技術(shù)方式，不僅可以提高電力電纜隧道運行的穩(wěn)定性、實用性、科學(xué)性以及準(zhǔn)確性，并且還可輔助預(yù)測，具有預(yù)知功能，一旦電力電纜隧道運行中出現(xiàn)風(fēng)險或故障，監(jiān)控系統(tǒng)可以準(zhǔn)確、及時的定位故障點，具有良好的靈活性和準(zhǔn)確性，可以將損失降低最小，同時，還可大大降低人力維護(hù)成本與勞動強度，提高電力電纜隧道維護(hù)質(zhì)量。

1.2 綜合監(jiān)控系統(tǒng)的功能架構(gòu)概述

根據(jù)建設(shè)需求，在電力電纜隧道變電站內(nèi)或工作井旁，設(shè)立綜合監(jiān)控預(yù)警控制室。該系統(tǒng)是獨立于變電站內(nèi)的綜合監(jiān)控系統(tǒng)。系統(tǒng)組成部分是由綜合控制系統(tǒng)、火災(zāi)預(yù)警系統(tǒng)、氣體監(jiān)測系統(tǒng)、環(huán)境溫度監(jiān)測系統(tǒng)以及視頻防盜系統(tǒng)等子模塊組件構(gòu)成。通過計算機軟件技術(shù)，把各獨立模塊集合為一套綜合監(jiān)控系統(tǒng)。如圖1所示：所有子模塊系統(tǒng)均提供不同的通信接口，便于集成管理各功能模塊，此外，通過設(shè)定的通信接口，還可通過互聯(lián)網(wǎng)與電力監(jiān)控中心或電力系統(tǒng)專網(wǎng)進(jìn)行數(shù)據(jù)傳輸，實現(xiàn)監(jiān)控數(shù)據(jù)共享。

2 系統(tǒng)功能設(shè)計

2.1 火災(zāi)預(yù)警系統(tǒng)

該功能模塊主要采用預(yù)警/控制總線連接方式，由火災(zāi)預(yù)警控制主機與火災(zāi)探測器、消防聯(lián)動裝置以及報警提示設(shè)備組建構(gòu)成，可接收各探測區(qū)域返回具有地址碼的火災(zāi)預(yù)警信號，并顯示詳細(xì)的位置與信息。在隧道兩頭各設(shè)立1個火災(zāi)控制器，火災(zāi)預(yù)警控制器接收到火災(zāi)報警信號后，可手動或自動向防火門、風(fēng)機、消防設(shè)備發(fā)出控制信號，并給予報警信號。提示工作人員迅速處理火災(zāi)。

2.2 氣體監(jiān)測系統(tǒng)

電力電纜隧道中如果存在有毒有害氣體，并且無法及時排出時，對進(jìn)入隧道巡檢的工作人員人身安全造成極大威脅，針對該問題，必須對電纜隧道中容易產(chǎn)生的CH4、H2S、CO等有害氣體，進(jìn)行實時監(jiān)控。對電纜隧道防火墻劃分為若干分區(qū)，在各分區(qū)內(nèi)設(shè)定一組環(huán)境監(jiān)測傳感器，對有害氣體進(jìn)行實時監(jiān)控，將采集到的環(huán)境信息傳輸?shù)骄C合監(jiān)控平臺。同時，還需對隧道內(nèi)的空氣溫濕度、含氧量進(jìn)行監(jiān)控，盡可能的保障工作人員的人身安全。

2.3 環(huán)境溫度監(jiān)測系統(tǒng)

隨著社會用電需求的不斷增長，電纜隧道長度也隨之增加，傳統(tǒng)線性感溫電纜已無法滿足當(dāng)前環(huán)境溫度的監(jiān)測需求，綜合監(jiān)控系統(tǒng)設(shè)計采用分布式測溫光纖系統(tǒng)，該系統(tǒng)是由光電檢測器、二極管激光器、信號處理器、傳感回路以及計算機處理模塊等設(shè)備構(gòu)成。具有可定位、精度高、穩(wěn)定性強等特點，可對單通道1.5-4.5km長度范圍內(nèi)的電纜進(jìn)行溫度監(jiān)控。每個監(jiān)控控制區(qū)均可進(jìn)行預(yù)警參數(shù)的設(shè)定。最多可設(shè)定500個電纜監(jiān)控點，監(jiān)控點與系統(tǒng)主機相連，可準(zhǔn)確顯示電纜的報警信息、溫度軌跡以及受損點。

2.4 視頻防盜系統(tǒng)

在位于電纜隧道出入口或重要設(shè)備位置安置視頻監(jiān)控設(shè)備，對電力電纜隧道內(nèi)安全防護(hù)進(jìn)行實時監(jiān)控。該監(jiān)控系統(tǒng)由攝像設(shè)備、視頻光端機以及編碼器等設(shè)備構(gòu)成。本系統(tǒng)采用紅外防水?dāng)z像機，具有外置紅外燈，可達(dá)到IP68防護(hù)等級，有效監(jiān)控范圍為50m。系統(tǒng)將采集到的視頻信息通過視頻電纜SYV75-5傳輸至視頻光端機，在利用通信光纖把視頻信息傳輸?shù)揭曨l編碼器，然后把模擬信息轉(zhuǎn)換成DVD畫質(zhì)的D1數(shù)字信號，最后，實時顯示在控制室的顯示器中。

3 總結(jié)

綜上所述，本文對電力電纜隧道綜合監(jiān)控系統(tǒng)的功能及架構(gòu)進(jìn)行深入探析。通過實踐證明，該系統(tǒng)的運用，可以有利減少巡檢人員的工作量，提高巡檢效率和準(zhǔn)確度，對設(shè)備缺陷與安全隱患進(jìn)行有效的預(yù)警和監(jiān)控，做到及時發(fā)現(xiàn)問題、分析問題、處理問題，能夠有效的控制電力電纜隧道內(nèi)運行設(shè)備的穩(wěn)定運行。

參考文獻(xiàn)

[1]李華春.北京地區(qū)高壓電纜系統(tǒng)[J].高電壓技術(shù)，2004（S1）.

[2]劉紅彬.IP網(wǎng)絡(luò)攝像機及其在遠(yuǎn)程視頻監(jiān)控系統(tǒng)的應(yīng)用[J].設(shè)備管理與維修，2004（09）.

作者簡介

賈旭（1963-），女，大學(xué)本科學(xué)歷?，F(xiàn)為國網(wǎng)山東省電力公司青島供電公司高級工程師，從事工企自動化方向研究。

篇4

【關(guān)鍵詞】視頻監(jiān)控 實時監(jiān)控 系統(tǒng)平臺

山西電力通用視頻監(jiān)控系統(tǒng)于2010年投入運行，系統(tǒng)實現(xiàn)了對全省110kV及以上變電站、變電站基建現(xiàn)場、通信機房、招標(biāo)會議室、調(diào)度室等節(jié)點的實時監(jiān)控，提高了變電站運行和維護(hù)的安全性和可靠性。目前全省視頻監(jiān)控系統(tǒng)共接入700余個節(jié)點，攝像頭的數(shù)量達(dá)到8795個。隨著省內(nèi)視頻監(jiān)控節(jié)點和攝像頭的大量接入以及視頻技術(shù)的不斷發(fā)展，現(xiàn)有平臺已不滿足省公司生產(chǎn)需要，且現(xiàn)有服務(wù)器及存儲等硬件設(shè)備運行已超過7年，故障頻發(fā)，嚴(yán)重影響了現(xiàn)有系統(tǒng)的正常使用。如何通過對系統(tǒng)架構(gòu)的調(diào)整來解決現(xiàn)有系統(tǒng)的運維問題是亟待研究的課題。

1 山西電力通用視頻監(jiān)控系統(tǒng)運維中存在的問題

1.1 硬件運行年限長，老化嚴(yán)重

山西公司十一個地區(qū)分公司部署的視頻監(jiān)控服務(wù)器及存儲均是2007年投入運行，目前設(shè)備運行年限超過七年，運行工況較差。根據(jù)2014年通信系統(tǒng)春檢的結(jié)果顯示：目前全省十一個地區(qū)的視頻監(jiān)控服務(wù)器均出現(xiàn)了不同程度的故障，其中陽泉、呂梁、朔州三個地區(qū)的兩臺流媒體服務(wù)器均故障無法啟動，還有六個地區(qū)是單服務(wù)器運行，各地區(qū)存儲系統(tǒng)硬盤故障現(xiàn)象也較為嚴(yán)重。陽泉、呂梁、朔州這三個地區(qū)的流媒體業(yè)務(wù)暫時由省公司流媒體服務(wù)器承載，但是項目設(shè)計之初省公司流媒體服務(wù)器的運算量僅夠支持省公司的視頻訪問，服務(wù)器運行壓力大，一旦省公司流媒體服務(wù)器崩潰，將造成省公司及以上三個地區(qū)無法看到視頻監(jiān)控圖像。

1.2 系統(tǒng)平臺性能出現(xiàn)瓶頸

視頻監(jiān)控系統(tǒng)平臺目前已經(jīng)接入8795路視頻圖像，目前即將超過平臺的負(fù)載能力，另外，平臺由于兼容性問題，出現(xiàn)過多次故障，修復(fù)過較多的補丁。在平時的業(yè)務(wù)工作中，系統(tǒng)使用緩慢，已經(jīng)影響了正常的工作，降低了業(yè)務(wù)工作效率。而且視頻監(jiān)控系統(tǒng)平臺服務(wù)器，使用的是32位操作系統(tǒng)，無法支持4G以上內(nèi)存。

1.3 地區(qū)缺乏運維力量

地市級系統(tǒng)平臺屬地化維護(hù)，但是各地市缺乏服務(wù)器、存儲等系統(tǒng)的維護(hù)力量，設(shè)備出現(xiàn)故障時，無法得到及時的處理。

1.4 系統(tǒng)平臺缺乏對高清攝像機、智能識別、智能巡檢、智能錄像等功能的支持

目前山西統(tǒng)一視頻監(jiān)控系統(tǒng)僅支持模擬前端設(shè)備的接入?，F(xiàn)有的視頻監(jiān)控系統(tǒng)，主要功能是記錄事件的經(jīng)過，無法顯示并記錄更多關(guān)鍵細(xì)節(jié)。隨著視頻監(jiān)控技術(shù)的高速發(fā)展和電力系統(tǒng)變電站無人值守模式的推廣，對數(shù)字高清前端設(shè)備以及智能識別、智能巡檢、智能錄像等功能的支持，是許多運維人員提出的一個非常迫切的需求。

1.5 流媒體服務(wù)無法實現(xiàn)負(fù)載均衡

目前省調(diào)和各地市各部署了兩臺流媒體服務(wù)器，但是流媒體服務(wù)沒有實現(xiàn)冗余及負(fù)載均衡，僅是冷備份。當(dāng)一臺流媒體服務(wù)器出現(xiàn)故障時，需要人工切換至另一臺，故障恢復(fù)時間長。

2 山西電力通用視頻監(jiān)控系統(tǒng)解決方案

本章節(jié)針對山西電力通用視頻監(jiān)控系統(tǒng)在運維中遇到的種種問題，提出了有針對性的系統(tǒng)優(yōu)化方案。

2.1 系統(tǒng)平臺架構(gòu)解決方案

新購12臺刀片服務(wù)器部署到省公司，將原有流媒體服務(wù)器整合至長治備調(diào)，實現(xiàn)WEB服務(wù)器及流媒體服務(wù)器一級部署。省公司六臺WEB服務(wù)器和備調(diào)六臺WEB服務(wù)器實現(xiàn)負(fù)載均衡，虛擬出一個IP地址為全省視頻監(jiān)控系統(tǒng)提供WEB服務(wù)。省公司六臺流媒體服務(wù)器和備調(diào)六臺流媒體服務(wù)器同樣實現(xiàn)負(fù)載均衡，為全省提供流媒體服務(wù)。當(dāng)省調(diào)或備調(diào)有服務(wù)器宕機時，不會對WEB和流媒體服務(wù)造成影響。各地區(qū)不再部署和維護(hù)WEB服務(wù)器和流媒體服務(wù)器。新購存儲系統(tǒng)一套部署到省公司，省公司原有存儲遷移至長治備調(diào)，省公司和長治備調(diào)之間互為備份，主要用于對全省500kV及以上變電站和部分重要220kV變電站的錄像進(jìn)行存儲。

2.2 系統(tǒng)平臺軟件解決方案

本項目擬對現(xiàn)有平臺軟件進(jìn)行優(yōu)化，通過良好的分層結(jié)構(gòu)，統(tǒng)一的接口服務(wù)，可以有效的降低系統(tǒng)構(gòu)建的復(fù)雜度。平臺系統(tǒng)根據(jù)分層的設(shè)計理念把系統(tǒng)分成以下四個層次：基礎(chǔ)平臺層、平臺服務(wù)層、業(yè)務(wù)層、應(yīng)用層。

現(xiàn)有系統(tǒng)平臺軟件出現(xiàn)過不少的軟件BUG，包括流媒體系統(tǒng)兼容性報錯、賬戶角色緩存滿報錯、部分高清設(shè)備不支持、電視墻客戶端卡頓、服務(wù)模塊心跳檢測漏檢等。針對以上問題在舊版本上前前后后打過較多補丁，系統(tǒng)的穩(wěn)定性也多少有影響。新版本切換需要把以上補丁都考慮進(jìn)去，整合成一個穩(wěn)定版本，避免過多補丁。

原有系統(tǒng)由于硬件和軟件性能限制，而且面臨節(jié)點的不斷增加，使得系統(tǒng)應(yīng)用緩慢。首先將全省服務(wù)器升級為windows 64位操作系統(tǒng)并提升服務(wù)器硬件性能，其次優(yōu)化管理服務(wù)和各模塊服務(wù)的性能和安全架構(gòu)，提高平臺的接入點的容量；增加電視墻VTM模塊，優(yōu)化電視墻工作站的性能。

優(yōu)化后系統(tǒng)不僅能夠接入現(xiàn)有變電站內(nèi)的模擬和高清設(shè)備，而且要求能夠接入目前市場上的主流的高清設(shè)備和Smart IPC，并且能夠為將來接入智能視頻設(shè)備預(yù)留接口。

增加流媒體負(fù)載均衡功能模塊和管理服務(wù)雙機熱備功能，增加了系統(tǒng)QOS保證，避免了當(dāng)其中一個資源出現(xiàn)故障，而導(dǎo)致整個功能的癱瘓。

3 結(jié)束語

隨著國家電網(wǎng)公司“特高壓”及“智能電網(wǎng)無人值守變電站”建設(shè)的不斷推進(jìn)，對視頻監(jiān)控系統(tǒng)的易用性、可靠性要求也越來越高。本文針對現(xiàn)有系統(tǒng)的各類問題，提出了相應(yīng)的優(yōu)化方案，將山西電力通用視頻監(jiān)控系統(tǒng)做強、做實，為智能電網(wǎng)建設(shè)提供強有力的支撐。

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篇5

關(guān)鍵詞：城市軌道交通；電力監(jiān)控系統(tǒng)；信息流

中圖分類號：U412文獻(xiàn)標(biāo)識碼： A

引言

城市軌道交通電力監(jiān)控系統(tǒng)是實現(xiàn)軌道交通供電系統(tǒng)運營自動化調(diào)度管理的重要工具， 其性能優(yōu)劣與全線供電系統(tǒng)能否安全可靠運行密切相關(guān)。城市軌道交通電力監(jiān)控系統(tǒng)由控制中心主站、 變電所綜合自動化系統(tǒng)及聯(lián)系二者之間的通信通道組成。在目前調(diào)度端普遍采用綜合監(jiān)控系統(tǒng)方案后，設(shè)于控制中心的主站設(shè)備和通信通道由綜合監(jiān)控系統(tǒng)統(tǒng)一考慮。 電力監(jiān)控系統(tǒng)對全線主變電所、 牽引降壓混合變電所、降壓變電所、牽引網(wǎng)等主要設(shè)備的運行狀態(tài)進(jìn)行實時控制、監(jiān)視和數(shù)據(jù)采集，以實現(xiàn)供電設(shè)備的自動化調(diào)度管理。 整個系統(tǒng)利用顯示終端和大屏幕，顯示供電系統(tǒng)的運行狀態(tài)。系統(tǒng)具有遙控、遙信、遙測、遙調(diào)功能，信息采集和處理功能，數(shù)據(jù)歸檔和統(tǒng)計報表功能， 事件順序記錄、 事故追憶、事故重演及故障信號處理功能，以及在線自檢、防干擾、系統(tǒng)自啟動、自恢復(fù)、在線維護(hù)、安全保護(hù)

等功能。

1、目前電力監(jiān)控系統(tǒng)存在的問題

目前已建軌道交通的電力監(jiān)控系統(tǒng)信息量普遍巨大， 使得任何一個故障就能上傳多達(dá)數(shù)百條信息，增加了調(diào)度難度，嚴(yán)重降低了調(diào)度工作和事故分析處理的效率。 電力監(jiān)控系統(tǒng)大量的信息流如何處理，哪些信息需要及時上傳，哪些信息可以在控制中心召喚的時候上傳， 對信息如何分級等是擺在設(shè)計與運營人員面前的幾個迫切需要解決的問題。因此， 在設(shè)計過程中設(shè)計方需要與業(yè)主等各方深入探討，合理確定三遙對象表，解決因信息量過大而導(dǎo)致的故障情況下處理問題效率低下的問題。 目前綜合監(jiān)控系統(tǒng)綜合了眾多弱電系統(tǒng)， 系統(tǒng)功能十分繁雜， 也要求各子系統(tǒng)的功能盡量簡潔實用，避免給調(diào)度管理帶來不必要的麻煩。因此必須在保證基本的三遙功能前提下， 合理簡化電力監(jiān)控系統(tǒng)電力調(diào)度功能。

2、電力監(jiān)控系統(tǒng)信息分類

電力監(jiān)控系統(tǒng)要實現(xiàn)三遙功能， 應(yīng)以監(jiān)控對象為基礎(chǔ)進(jìn)行系統(tǒng)的構(gòu)建。在系統(tǒng)設(shè)計時，首先應(yīng)該明確供電系統(tǒng)需要監(jiān)控的范圍和具體對象， 然后根據(jù)這些對象的具體運行方式、 控制模式等情況進(jìn)行系統(tǒng)功能及軟硬件的設(shè)計。 要對電力監(jiān)控系統(tǒng)的信息進(jìn)行分流優(yōu)化，首先須將各種信息分門別類，以110/35 kV 兩級電壓制的集中供電方式、750 V 架空接觸網(wǎng)受流、直流系統(tǒng)為750 V 的某軌道交通線路為例，按控制、保護(hù)、測量、設(shè)備狀態(tài)檢測等對監(jiān)控信息做出分類， 然后討論信息流的具體優(yōu)化建議。

2.1控制類信息控制類信息包括以下 3 方面。

（1）主變電站控制對象：110 kV 斷路器、電動隔離開關(guān)、35 kV 斷路器、調(diào)壓開關(guān)等。

（2）牽引降壓混合變電所控制對象：35 kV斷路器、750V 斷路器、接觸網(wǎng)電動隔離開關(guān)、0.4 kV 進(jìn)線斷路器、母聯(lián)斷路器、三級負(fù)荷總開關(guān)和主要供電回路的 0.4 kV 斷路器等。

（3）降壓變電所控制對象：35 kV 斷路器、0.4 kV 進(jìn)線斷路器、母聯(lián)斷路器、三級負(fù)荷總開關(guān)和主要供電回路的 0.4 kV 斷路器。

2.2保護(hù)及狀態(tài)等監(jiān)視類信息

保護(hù)及狀態(tài)監(jiān)視類信息包括以下 3 方面。

（1）主變電站：開關(guān)位置、事故信號和預(yù)告信號、自動裝置投入撤除信號、開關(guān)當(dāng)?shù)?遠(yuǎn)動操作位置信號、交直流裝置信號等。

（2）牽引降壓混合變電所：0.4 kV 以上級所有設(shè)備（含所有 0.4 kV 斷路器）運行信息、開關(guān)位置（含接觸網(wǎng)開關(guān)位置） 、事故信號和預(yù)告信號、自動裝置投入/撤除信號、開關(guān)當(dāng)?shù)?遠(yuǎn)動操作位置信號、交直流裝置信號、制動能量消耗裝置信號、軌電位限制裝置信號等。

（3） 降壓變電所： 0.4 kV 以上級所有設(shè)備 （含所有 0.4 kV 斷路器）運行信息、開關(guān)位置、事故信號和預(yù)告信號、自動裝置投入/撤除信號、開關(guān)當(dāng)?shù)?遠(yuǎn)動操作位置信號、交直流裝置信號、運行信息等。

2.3測量與計量及電能管理類信息

測量、 計量及電能管理類信息包括： 主變電站、

牽引降壓混合變電所、 降壓變電所相關(guān)電流、 電壓、有功/無功功率、有功/無功電度、功率因數(shù)、溫度、頻率偏差、 電壓偏差、 電壓不平衡、 電壓動態(tài)變化、諧波含量指標(biāo)等。

2.4設(shè)備狀態(tài)檢修類信息

設(shè)備狀態(tài)檢修類信息包括： 各種設(shè)備的運行狀況信息；故障、操作次數(shù)記錄；故障錄波信息；在線監(jiān)測設(shè)備信息等。

2.5雜散電流系統(tǒng)信息

雜散電流系統(tǒng)信息包括：上、下行道床各監(jiān)測點本體電位； 相對電位實時數(shù)據(jù)； 相對電位平均值、正向平均值、負(fù)向平均值；相對電位最高值、最低值等。

3、 電力監(jiān)控系統(tǒng)信息流的優(yōu)化思路

主要優(yōu)化思路是將眾多的電力監(jiān)控系統(tǒng)信息，根據(jù)就地級、變電所綜合自動化系統(tǒng)級、車站級、復(fù)示系統(tǒng)級、 控制中心級所實現(xiàn)功能的不同需求進(jìn)行分類合并，合理分流。從而優(yōu)化數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)，提高系統(tǒng)反應(yīng)速度。

就地級：主要是綜合保護(hù)測控等間隔層設(shè)備，面向的對象是供電系統(tǒng)中的斷路器、隔離開關(guān)、互感器等配電裝置和電力變壓器等一次設(shè)備， 服務(wù)的對象是運行維護(hù)人員， 為日常檢修及故障搶修的直接依據(jù)，信息的采集應(yīng)以完整、全面、具體為指導(dǎo)思想。

變電所級：即變電所綜合自動化系統(tǒng)站控層，通過網(wǎng)絡(luò)通信，采集間隔層對象的數(shù)據(jù)，進(jìn)行所內(nèi)集中監(jiān)控及管理， 并實現(xiàn)與綜合監(jiān)控系統(tǒng)電力調(diào)度通信功能。 變電所級信息應(yīng)根據(jù)重要程度在就地級的基礎(chǔ)上分類合并，為車站級、復(fù)示終端級、控制中心級信息流起到上傳下達(dá)的作用， 像雜散電流信息等可以不在站級監(jiān)控單元顯示， 采用直接轉(zhuǎn)發(fā)方式，以提高調(diào)度信息的執(zhí)行速度。

車站級：在車站控制室的電力監(jiān)控工作站，主要用于監(jiān)視接觸網(wǎng)帶電情況， 協(xié)調(diào)在各種運行工況下站內(nèi)各相關(guān)系統(tǒng)之間的關(guān)系， 除 IBP 盤接觸網(wǎng)饋線緊急停電按鈕外，一般只監(jiān)不控。所以，車站級的信息應(yīng)簡潔明了， 沒必要將變電所級信息全部在此反映， 為方便運營只反映接觸網(wǎng)的帶電及開關(guān)信息即可。

復(fù)示終端級： 主要用于監(jiān)視全線供電設(shè)備的運行情況，使維護(hù)人員及時了解現(xiàn)場設(shè)備運行狀況、事故信息，提高處理事故的工作效率，縮短停電時間。 要針對現(xiàn)場設(shè)備的運行狀態(tài)制定科學(xué)的檢修計劃， 同時能實現(xiàn)主站調(diào)度與供電車間維修調(diào)度之間的維護(hù)、維修調(diào)度作業(yè)的申請與批復(fù)等。所以，重點應(yīng)放在與維護(hù)維修相關(guān)信息的監(jiān)視上， 同時實現(xiàn)雜散電流信息的轉(zhuǎn)發(fā)功能。 綜合監(jiān)控系統(tǒng)電力調(diào)度子系統(tǒng)主要有控制、 數(shù)據(jù)采集處理、顯示、報警、維修及事故搶修調(diào)度等功能。調(diào)度人員在此進(jìn)行日常控制、監(jiān)視和調(diào)度管理等工作， 是用于調(diào)度全線供電系統(tǒng)運營生產(chǎn)的指揮。主要任務(wù)是完成綜合調(diào)度管理，并協(xié)調(diào)在各種

運行工況下所間、 站間以及各相關(guān)系統(tǒng)之間的聯(lián)動關(guān)系，特別是在發(fā)生事故時能快速、準(zhǔn)確地找到事故的原因。電調(diào)子系統(tǒng)應(yīng)以反映供電設(shè)備運行狀態(tài)、故障狀態(tài)、實現(xiàn)運行模式轉(zhuǎn)換及調(diào)度管理信息為重點，避免將調(diào)度不關(guān)心的信息送往電力調(diào)度端，影響調(diào)度決策速度。

4、結(jié)束語

本文僅對目前電力監(jiān)控系統(tǒng)信息流的優(yōu)化作了一些初步探討， 目前軌道交通電力監(jiān)控系統(tǒng)在功能的配置方面已漸趨成熟和全面， 但在對具體信息的分流方面還有待進(jìn)一步研究完善。國內(nèi)城市在建設(shè)軌道交通時，應(yīng)根據(jù)自己的實際情況和運營習(xí)慣，合理選擇電力監(jiān)控系統(tǒng)的信息分流方式，力求提高調(diào)度管理及事故分析處理的效率。

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篇6

[關(guān)鍵詞]監(jiān)控系統(tǒng) 電力調(diào)度 應(yīng)用

中圖分類號：TM73 文獻(xiàn)標(biāo)識碼：A 文章編號：1009-914X（2016）28-0191-01

前言：

監(jiān)控系統(tǒng)是現(xiàn)代信息與科技發(fā)展的重要產(chǎn)物，其能夠完成監(jiān)控范圍內(nèi)變電站設(shè)備信息和狀態(tài)在線監(jiān)測告警信息的集中監(jiān)視，使調(diào)控員能夠全面掌握管轄范圍內(nèi)電網(wǎng)運行方式、設(shè)備狀態(tài)、主設(shè)備負(fù)載、電壓水平及事故異常處理等情況。實現(xiàn)對電力調(diào)度過程的全面監(jiān)控與管理，因此監(jiān)控系統(tǒng)在電力調(diào)度中的應(yīng)用將越來越廣泛。

1、關(guān)于監(jiān)控系統(tǒng)的基本概述

1.1 硬件運行

硬件系統(tǒng)中的數(shù)據(jù)服務(wù)器，占據(jù)著不可或缺的位置，能夠確保整個監(jiān)控系統(tǒng)的運行穩(wěn)定。與此同時，還能夠采集相關(guān)的站點信息、數(shù)據(jù)，并可對部分站點實行O控處理。若發(fā)現(xiàn)異常，需在第一時間做好相關(guān)的處理措施。主要需在了解問題后，共享各部分站點的信息，促使不同的站點均能夠合理使用共享的信息，保證信息資源流通，實現(xiàn)信息共享且充分被利用。數(shù)據(jù)服務(wù)設(shè)備，能夠合理地設(shè)置數(shù)據(jù)庫，并整合調(diào)度中所構(gòu)成的參數(shù)和數(shù)據(jù)，交流載體，實現(xiàn)外部、監(jiān)控系統(tǒng)數(shù)據(jù)的交換工作。調(diào)度人員也可在電網(wǎng)數(shù)據(jù)、報表中獲得有利的數(shù)據(jù)。結(jié)合所反饋的內(nèi)容，做好調(diào)度工作的評價，以便發(fā)現(xiàn)問題，及時地做好電力調(diào)度系統(tǒng)的維修操作。

1.2 軟件運行

一般情況下，電力調(diào)度監(jiān)控系統(tǒng)的型號為OPEN3000、D5000，這一系統(tǒng)為數(shù)據(jù)管理的系統(tǒng)。商業(yè)化特點比較顯著，經(jīng)智能化擴展盤做好相關(guān)數(shù)據(jù)收集、整合工作，且實際的運作方式需采取Client為主。如果更換新的硬件，系統(tǒng)軟件不會受到硬件的調(diào)整而產(chǎn)生不良影響。這個軟件系統(tǒng)的安全性、穩(wěn)定性較強，能夠為電力調(diào)度自動化系統(tǒng)的運行提供有利的參照。軟件在實際應(yīng)用的時候，可將接口作為載體，以便實行系統(tǒng)的二次擴展和應(yīng)用，充分發(fā)揮其擴展性特點。

2、監(jiān)控系統(tǒng)在電力調(diào)度中的應(yīng)用意義

新時期，為了保護(hù)電力調(diào)度的安全性，借助監(jiān)控系統(tǒng)開展工作，能實現(xiàn)對調(diào)度工作的自動化監(jiān)控，節(jié)省了人力、物力與財力，其在調(diào)度工作的存在價值可想而知。監(jiān)控系統(tǒng)是科技與信息技術(shù)的相互融合，其在監(jiān)控方面具有精準(zhǔn)性、細(xì)致性與全天候性，同時可作為各個部分站點的連接橋，可全面了解每個變電站的具體運行狀況，促進(jìn)變電站的相互聯(lián)系。以監(jiān)控系統(tǒng)為載體對電網(wǎng)的調(diào)度與運行情況進(jìn)行各項指標(biāo)的監(jiān)測，旨在維持電網(wǎng)運行的安全性與穩(wěn)定性，其工作的重點在于收集數(shù)據(jù)信息、遠(yuǎn)程遙控、調(diào)節(jié)監(jiān)測出的故障、管理相關(guān)的信息與設(shè)施等等多項內(nèi)容。

3、監(jiān)控系統(tǒng)在電力調(diào)度中的具體應(yīng)用

3.1 保障電力調(diào)度安全

將監(jiān)控系統(tǒng)應(yīng)用到電力調(diào)度中，其可實現(xiàn)對電力系統(tǒng)的全面監(jiān)督與控制，對電力調(diào)度過程中可能出現(xiàn)的安全隱患進(jìn)行及時的預(yù)警與處理，可將SCADA與 MIS 數(shù)據(jù)建立聯(lián)系，可為監(jiān)控系統(tǒng)提供相關(guān)憑證與票據(jù)，系統(tǒng)一旦啟動能夠?qū)崿F(xiàn)對電話、SCADA 等的控制，嚴(yán)格控制好電力調(diào)度過程，對整個系統(tǒng)進(jìn)行嚴(yán)密的保護(hù)、監(jiān)管與控制，杜絕外界諸多因素的影響，是保證電力調(diào)度安全的關(guān)鍵。

3.2 不斷完善電力技術(shù)

將監(jiān)控系統(tǒng)應(yīng)用于電力調(diào)度中，使調(diào)控員能及時判斷、處置監(jiān)控系統(tǒng)發(fā)出的事故、異常、越限、變位信息，結(jié)合信息內(nèi)容、設(shè)備位置信號變化、電流電壓等遙測值變化作出正確處理。但是，這一技術(shù)還處于初步發(fā)展階段，為加強監(jiān)控技術(shù)的運行效率、監(jiān)控質(zhì)量，需不斷完善技術(shù)，進(jìn)而滿足現(xiàn)代供電系統(tǒng)的需求。監(jiān)控系統(tǒng)的出現(xiàn)，對于電力企業(yè)實行管理非常有利，并能夠?qū)㈦娏ιa(chǎn)、信息技術(shù)向融合。為確保監(jiān)控系統(tǒng)的運行情況，還需提高系統(tǒng)運行、管理的效率，按照具體的操作要求，完善系統(tǒng)管理的機制。

3.3 提高企業(yè)經(jīng)濟效益

監(jiān)控系統(tǒng)的合理應(yīng)用，可以將有人值守的變電站實現(xiàn)無人值守，減少人員編制，能夠為企業(yè)提供較大的經(jīng)濟效益，提高企業(yè)的整體工作效率。同時調(diào)控員對監(jiān)控系統(tǒng)的在線監(jiān)測告警信息進(jìn)行初步判斷，確定告警類型、告警數(shù)據(jù)和告警設(shè)備，及時進(jìn)行分析處理和采取預(yù)案措施，防止事態(tài)擴大。在發(fā)生電網(wǎng)事故時，監(jiān)控系統(tǒng)還能幫助調(diào)控員通過有關(guān)信息確定故障范圍，查找故障原因，及時采取措施恢復(fù)對用戶的供電。總之，監(jiān)控系統(tǒng)的合理應(yīng)用，可及時避免用戶停電或減少用戶的停電時間，提高用戶的用電滿意度，推動電力企業(yè)的良好發(fā)展。

4、監(jiān)控系統(tǒng)在電力調(diào)度中的優(yōu)化措施

4.1 系統(tǒng)、網(wǎng)絡(luò)協(xié)作平善

電力調(diào)度監(jiān)控工作，屬于一項比較復(fù)雜的工程，為確保達(dá)到監(jiān)控的目的，并促使電力調(diào)度能夠穩(wěn)定運行。應(yīng)做好機房環(huán)境的和網(wǎng)絡(luò)、自動化系統(tǒng)等監(jiān)控工作。針對不良影響因素，應(yīng)構(gòu)建調(diào)度綜合監(jiān)管的機制。

4.2 自動報警裝置完善

電力監(jiān)控系統(tǒng)的故障均為可避免的，然而因為不能夠在第一時間進(jìn)行故障的處理，使得一些不必要的損失出現(xiàn)。完成自動化報警裝置的安裝工作后，若服務(wù)器的內(nèi)存缺乏，或是產(chǎn)生溫度異常的情況，這時就需要提前做好相關(guān)的預(yù)防工作。

4.3 調(diào)度系統(tǒng)和上下位機聯(lián)網(wǎng)

做好調(diào)度系統(tǒng)和上下位機聯(lián)網(wǎng)的工作，能夠達(dá)到數(shù)據(jù)共享的效果。這種方式，不但能夠確保監(jiān)管人員在第一時間做好數(shù)據(jù)的分析工作，并能夠?qū)﹄娋W(wǎng)運行狀況實行了解，在第一時間做好突發(fā)事件的處理工作，以便降低實際的影響。

4.4 監(jiān)控系統(tǒng)完善措施

電力調(diào)度監(jiān)控系統(tǒng)應(yīng)用尚未成熟，在實際監(jiān)控中存在著諸多問題，為適應(yīng)“大運行”體系建設(shè)的需要，適應(yīng)變電站無人值守和調(diào)控中心遠(yuǎn)程監(jiān)視控制變電站的實時運行和管理要求，需進(jìn)一步提高監(jiān)控運行及管理人員的業(yè)務(wù)水平，同時完善統(tǒng)一變電站信息的規(guī)范管理、信息接入（變更）驗收管理、設(shè)備的監(jiān)護(hù)操作管理、變電站集中監(jiān)控許可管理、監(jiān)控運行分析管理、集中監(jiān)控缺陷管理和輸變電設(shè)備狀態(tài)在線監(jiān)測告警信息分析管理等等。

4.5 監(jiān)控系統(tǒng)運行完善

為確保監(jiān)控系統(tǒng)的資源能夠合理地使用，應(yīng)構(gòu)建安全的維護(hù)機制。與此同時，需構(gòu)建完善的維護(hù)系統(tǒng)管理機制，以便發(fā)生異常的時候，實行監(jiān)控系統(tǒng)的硬件、軟件監(jiān)控。

電力調(diào)度，能夠確保電網(wǎng)的安全、穩(wěn)定，電力調(diào)度安全監(jiān)控工作，可做好電力調(diào)度的安全風(fēng)險識別和分析、控制工作，進(jìn)而促使電力調(diào)度工作的順利、安全實行。電力調(diào)度安全監(jiān)控，還能夠確保電網(wǎng)系統(tǒng)的順利運行，提高電力調(diào)度的安全監(jiān)控力度。

需要注意的是，開放后國內(nèi)的電力事業(yè)獲得較好的發(fā)展，電網(wǎng)規(guī)模的擴大，使得電網(wǎng)的程度和規(guī)模均發(fā)生較大的改變。而電網(wǎng)規(guī)模的擴大，使得其會被較多的風(fēng)險因素所影響，如地震因素、雪災(zāi)因素等。為確保電網(wǎng)的安全運行，應(yīng)做好電網(wǎng)運行的安全工作，明確調(diào)度運行中的影響因素，以便采取具體的完善措施，做好相關(guān)的事故/故障的處理工作。

5、結(jié)語

總而言之，監(jiān)控系統(tǒng)的應(yīng)用可提升電力調(diào)度工作的安全性，可促進(jìn)電力企業(yè)健康、平穩(wěn)的發(fā)展，因此加強監(jiān)控系統(tǒng)在電力調(diào)度中的應(yīng)用很有意義。

參考文獻(xiàn)：

篇7

關(guān)鍵詞：遠(yuǎn)端；電力；監(jiān)控系統(tǒng)；開發(fā)

1 前言

一般的電力監(jiān)控系統(tǒng)主要是結(jié)合電腦、攝像頭、控制等技術(shù)，完成用電情況的監(jiān)測、分析用電設(shè)備的運轉(zhuǎn)維護(hù)、控制、保護(hù)等功能。借助自身高度自動化的運作，可以依據(jù)及時且精確的資料做適當(dāng)?shù)奶幚韯幼?，?jié)省不必要的電力損失及減少人力維護(hù)成本，進(jìn)而提升用電設(shè)備的運轉(zhuǎn)品質(zhì)，增加系統(tǒng)穩(wěn)定性與節(jié)省電費支出的效果。

網(wǎng)絡(luò)技術(shù)近年來發(fā)展迅速，網(wǎng)絡(luò)環(huán)境也從以前單一的封閉環(huán)境發(fā)展成為開放式的網(wǎng)絡(luò)環(huán)境，監(jiān)控系統(tǒng)也由區(qū)域網(wǎng)絡(luò)封閉式的機房，進(jìn)而發(fā)展為可同時在不同地點進(jìn)行網(wǎng)絡(luò)監(jiān)控，甚至不同形態(tài)的設(shè)備狀態(tài)都可以通過網(wǎng)絡(luò)進(jìn)行監(jiān)控。本研究預(yù)期運用通用網(wǎng)絡(luò)瀏覽器的界面方式作為本系統(tǒng)的使用者界面，可預(yù)期本系統(tǒng)可將用電設(shè)備的用電狀態(tài)借助網(wǎng)絡(luò)監(jiān)控來了解，并具有無所比擬的優(yōu)勢。

2 遠(yuǎn)端電力監(jiān)控系統(tǒng)的軟硬件架構(gòu)

目前在個人電腦使用中最為普遍的操作系統(tǒng)不外乎是微軟的視窗系統(tǒng)。相對于其他操作系統(tǒng)，視窗系統(tǒng)具有較多的應(yīng)用軟件和通訊界面的支援，并且在視窗操作系統(tǒng)中，開發(fā)圖形界面的軟件應(yīng)用較為簡便，可以縮短產(chǎn)品開發(fā)時間，增加市場競爭力，所以本研究開發(fā)的網(wǎng)絡(luò)電力監(jiān)控系統(tǒng)預(yù)期將以視窗系統(tǒng)作為操作平臺。并通過VB程序語言開發(fā)人機界面來連接控制主機，通過RS-485通訊界面對多功能電表及控制器讀取用電參數(shù)或設(shè)備狀態(tài)，將其存入后端電腦資料庫，作為電力資料分析的來源。

本研究的系統(tǒng)設(shè)計是以市場導(dǎo)向為設(shè)計上的考量，利用智能型多功能電表監(jiān)測用電情形，并將整形多功能電表裝置加入用戶的各電源接口，利用RS-485通訊界面將三相電壓均方根值、電流均方根值、實功率、需功率、功率因數(shù)等用電數(shù)據(jù)傳回主機并存入資料庫；對于用電設(shè)備的諧波分析功能，則將通過主機讀取電壓、電流等波形進(jìn)行分析。需量控制方面也是通過RS-485界面，理論上，系統(tǒng)可裝備256臺遠(yuǎn)端的控制器，每臺控制器可以對多臺機械設(shè)備做個別的狀態(tài)讀取。

對于人機圖控軟件規(guī)劃，則利用資料收集系統(tǒng)隨時將用電資料由電表讀出并寫入資料庫，另外使用者可以通過手動輸入或修改每月用電最高需量及電價。其中，電表讀取的資料可以用來做短期負(fù)載預(yù)測、斜坡等電力品質(zhì)分析，而最高需量分析的資料可用來計算并預(yù)期最佳合同容量。短期負(fù)載預(yù)測結(jié)果輸出則可以配合該時段簽訂的合同容量，當(dāng)作需量控制的輸入?yún)?shù)，對可以控制的用電設(shè)備進(jìn)行用電排程控制。

本研究中使用的多功能電表須具有量測各種電力參數(shù)，如量測三相電壓、電流有效數(shù)值及提供總功率、功率因數(shù)、總瓦時數(shù)、頻率等參數(shù)，并同時具有對外通信的界面。目前比較普遍型的智能型電表都是以工廠或是建筑大樓用電的自動化為設(shè)計基礎(chǔ)，基本功能都可量測超過200種以上的電力參數(shù)，并可以做狀態(tài)偵測及控制輸出。在電力參數(shù)量測的部分，可以連接至單相、三相三線式或是三相四線式的系統(tǒng)；電表本身可以做狀態(tài)偵測及輸出控制使用。數(shù)字輸入點可偵測斷路器或接地故障等狀態(tài)，并可以警報輸出及進(jìn)行最高需量控制等工作，使用者也可以選擇加裝類比輸出或輸入模塊以執(zhí)行特殊功能。輸出模塊也可以配合電表內(nèi)的Real Time Clock，可以做計時控制、事件記錄、趨勢記錄等有關(guān)時間方面的工作。一般使用者則可以在電表面盤上讀取設(shè)備用電的電力參數(shù)，也可以通過通訊界面，由個人電腦讀取，其通訊界面為RS-485或RS-232，或者采用一般工業(yè)上普遍使用的MOD-BUS通訊協(xié)定，也課余可編程控制器等整合于統(tǒng)一系統(tǒng)之內(nèi)。

紫銅整體的網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)必須相當(dāng)明確，每一個系統(tǒng)中的組成也必須能夠相互配合，這樣才能夠?qū)⑾到y(tǒng)的網(wǎng)絡(luò)效能發(fā)揮到極致，并且達(dá)到能夠多工多人監(jiān)控的目的。遠(yuǎn)端電力監(jiān)控系統(tǒng)架構(gòu)也就是應(yīng)用分散式系統(tǒng)的架構(gòu)概念，每項工作均由不同電腦分開處理。Web Server本身僅控制基本客戶端請求與回應(yīng)，因而在開發(fā)新系統(tǒng)時應(yīng)減少系統(tǒng)復(fù)雜度，并將資料庫與網(wǎng)絡(luò)服務(wù)器分開。

3 系統(tǒng)應(yīng)用與討論

本文所開發(fā)的監(jiān)控系統(tǒng)中包含有資料收集、電能分析模塊、遠(yuǎn)端網(wǎng)絡(luò)連線模塊等，電力監(jiān)控系統(tǒng)中包含了最佳合同容量分析計算、短期負(fù)載預(yù)測、諧波分析與負(fù)載管理等。資料收集模塊包含了電腦通訊、資料庫架構(gòu)與分析等等，在最佳合同容量計算部分則采用電力公司高壓電力時間電價結(jié)構(gòu)。對于短期負(fù)載部分將采用目前大部分研究采用的類神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)分析的方法。因而，進(jìn)入監(jiān)控系統(tǒng)界面，即可經(jīng)由網(wǎng)絡(luò)讀取所有電力使用的信息，包括電壓、電流、功率因素、有效功率、無效功率及有效能量等。具體來看，包括如下應(yīng)用方面。

一是功率因數(shù)控制追蹤及設(shè)定。對于時間電價用戶而言，基本電費為電力公司的各時段合同容量的費用支出，即不同時段的合同千萬數(shù)乘以個別時段的合同電價綜合。超約附加費用戶在不同時段的用電最高需量超出合同容量部分的罰金計算為：超過合同容量10%以下部分以兩倍基本電費計算，超出合同容量10%以上部分則以三倍基本電費計算。功率因數(shù)調(diào)整費的目的是為了提高電力設(shè)備及線路利用率，本系統(tǒng)可以周期性的追蹤使用電力功率因數(shù)的變化，并借助功率因數(shù)上下限的設(shè)定來決定投入電容的數(shù)目，以提升功率因數(shù)。二是提供電能監(jiān)控系統(tǒng)資料庫。資料庫及儲存資料的倉庫，然而當(dāng)資料過于龐雜時，則需要將資料分類再儲存，這也就是資料表。資料庫內(nèi)必須有一個以上的資料表，資料表內(nèi)必須設(shè)定欄位，每個欄位必須設(shè)定儲存的資料形態(tài)，因而統(tǒng)一資料表的每筆資料必然有可比較的特性。為了應(yīng)對長時間應(yīng)用電力負(fù)載與節(jié)能控制系統(tǒng)，系統(tǒng)中建立了類神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)培訓(xùn)程序，使用者可以定期利用歷史負(fù)載資料來加以培訓(xùn)學(xué)習(xí)，確保系統(tǒng)在環(huán)境的不斷變化下，負(fù)載數(shù)據(jù)依然能夠具有較高度的準(zhǔn)確率。

參考文獻(xiàn)

[1]周永華.關(guān)于居民小區(qū)供配電設(shè)計若干問題探討[J].民營科技，2009（2）.

[2]劉健，徐洪.電力監(jiān)控系統(tǒng)在電力生產(chǎn)中的應(yīng)用[J].華電技術(shù)，2009（5）.

篇8

【關(guān)鍵詞】電力監(jiān)控 抗干擾 抗干擾措施 煤礦

一、電力監(jiān)控系統(tǒng)簡介

義煤公司常村煤礦電力監(jiān)控管理系統(tǒng)主要用于對全礦井上下的供電系統(tǒng)進(jìn)行用電參數(shù)、供電狀態(tài)、運行情況、電氣保護(hù)的監(jiān)測記錄，對變電所供電設(shè)備實現(xiàn)地面集中遠(yuǎn)程控制和參數(shù)遠(yuǎn)程設(shè)置，對故障和超限供電參數(shù)實時監(jiān)測報警，統(tǒng)計、分析、查詢供電運行數(shù)據(jù)，生成供電運行統(tǒng)計圖表和考核管理圖表。此系統(tǒng)采用總線型結(jié)構(gòu)，如圖1所示。該結(jié)構(gòu)采用雙層通訊方式，上層采用以太網(wǎng)實現(xiàn)各通訊分站與上位主機進(jìn)行通訊，下層采用RS-485總線采集智能節(jié)點數(shù)據(jù)，數(shù)據(jù)經(jīng)各通訊分站傳輸?shù)缴衔粰C。

圖1 電力監(jiān)控系統(tǒng)結(jié)構(gòu)圖 圖2 RS-485總線結(jié)構(gòu)

二、電力監(jiān)控系統(tǒng)抗干擾措施

電力監(jiān)控系統(tǒng)一般是由多個廠站端（變電所）和一個主站端（監(jiān)控中心）以及傳輸光纜組成，因此其易受干擾的環(huán)節(jié)主要在：底層現(xiàn)場的數(shù)據(jù)采集環(huán)節(jié)、中間層的數(shù)據(jù)傳輸環(huán)節(jié)以及上層監(jiān)控中心的數(shù)據(jù)接收和控制命令發(fā)送環(huán)節(jié)。下面將結(jié)合實際，從這三個環(huán)節(jié)討論對電力監(jiān)控系統(tǒng)行之有效的抗干擾措施。

（一）現(xiàn)場級的抗干擾措施

常村煤礦電力監(jiān)控系統(tǒng)在下層的變電所現(xiàn)場，采用RS-485總線結(jié)構(gòu)，如上圖2所示。地面變電所原有高壓保護(hù)裝置具有RS-485通訊接口，直接接入RS485總線上，地面其他不具備RS-485通訊接口的設(shè)備安裝監(jiān)控模塊，井下變電所的末端節(jié)點為安裝在高壓開關(guān)內(nèi)的綜合保護(hù)裝置和安裝在低壓開關(guān)內(nèi)的監(jiān)控模塊。這些節(jié)點通過通信電纜與通訊分站連接，通過通訊分站進(jìn)行簡單的數(shù)據(jù)處理后，經(jīng)由交換機轉(zhuǎn)換為光信號傳入中間傳輸層網(wǎng)絡(luò)。

RS-485總線網(wǎng)絡(luò)常見的干擾有以下幾種：線路反射波干擾、雷擊過電壓、電磁干擾、靜電干擾、共模干擾等[1]。下面就針對上述干擾源提出相應(yīng)應(yīng)對措施。

1.合理的網(wǎng)絡(luò)布局

網(wǎng)絡(luò)節(jié)點數(shù)與所選RS-485 芯片驅(qū)動能力和接收器的輸入阻抗有關(guān)，理論上其上限可以達(dá)到400個。實際使用時，因線纜長度、線徑、網(wǎng)絡(luò)分布、傳輸速率不同，實際節(jié)點數(shù)均達(dá)不到理論值。就常村煤礦實際使用情況來說，網(wǎng)絡(luò)節(jié)點數(shù)最好不要超過32個。

RS-485系統(tǒng)是一種半雙工結(jié)構(gòu)通信總線，大多用于一對多點的通信系統(tǒng)，因此通訊分站應(yīng)置于一端，不要置于中間而形成主干的T型分布。其網(wǎng)絡(luò)拓?fù)湟话悴捎媒K端匹配的總線型結(jié)構(gòu)不支持環(huán)形或星型網(wǎng)絡(luò)。因此 RS-485網(wǎng)絡(luò)最好用一條總線串聯(lián)各個節(jié)點，從總線到每個節(jié)點的引出線長度應(yīng)盡量短。

2.屏蔽措施要做好

變電所內(nèi)干擾源眾多，采用屏蔽措施很有必要。為滿足煤礦防爆的需求，各通訊分站、分站電源、接線盒都是密封在防爆金屬外殼中，監(jiān)測模塊和綜合保護(hù)裝置都安裝在防爆的低壓和高壓開關(guān)中，所以屏蔽措施本身就做得較好。

3.在總線上添加上拉、下拉電阻，必要時使用終端電阻進(jìn)行匹配

在RS-485總線網(wǎng)絡(luò)上，最怕出現(xiàn)的問題是，一個節(jié)點出現(xiàn)故障，整個系統(tǒng)的通信癱瘓，同時會給故障的排查帶來困難。分析此類問題，究其原因，大多因為總線某節(jié)點失效后網(wǎng)絡(luò)被鎖死，控制權(quán)一直掌握在該節(jié)點上，使總線一直處在忙碌狀態(tài)，不能接收其他節(jié)點發(fā)送的信息。為防止總線上產(chǎn)生模糊電平，應(yīng)在總線上添加上拉、下拉電阻。

通常希望總線到每個終端設(shè)備的分支線長度應(yīng)盡可能短。分支線如果沒有接終端設(shè)備，將會產(chǎn)生反射信號，對通訊產(chǎn)生較強的干擾，應(yīng)將其去掉，或者使用與通訊線纜特性阻抗匹配的終端電阻端接。針對變電站現(xiàn)場實際環(huán)境，必要時采用終端電阻進(jìn)行特性阻抗匹配。

（二）傳輸級的抗干擾措施

1.采用合理的網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)

由于受礦井自身條件影響，常村煤礦采用總線型結(jié)構(gòu)，缺點在于系統(tǒng)斷線時，恢復(fù)時間較長，傳輸線路某一處出現(xiàn)故障，將影響其后的所有分站的通訊。而環(huán)網(wǎng)結(jié)構(gòu)能夠解決這個難題。以太環(huán)網(wǎng)的無法構(gòu)建造成了此系統(tǒng)抗干擾能力和穩(wěn)定性上的不盡人意。

2.傳輸線路應(yīng)遠(yuǎn)離干擾源，接線盒做好屏蔽工作

在系統(tǒng)安裝時，應(yīng)盡量做到傳輸線單獨鋪設(shè)，不可與高壓電纜、交流輸電電纜等線路一起鋪設(shè)，應(yīng)盡量避免兩者平行走線，盡力使二者遠(yuǎn)離，使電磁耦合減到最小。同時，也要盡力避免變頻器、啟動器等其他干擾源，遠(yuǎn)離這些設(shè)備。

對于光纖來說，雖然不易受到電磁干擾，但是因為井下惡劣的環(huán)境，潮濕和粉塵污染大，光纖接線盒也要做好密封設(shè)施，光電收發(fā)器更要做好屏蔽工作。

3.在線路上安裝避雷器

根據(jù)有關(guān)數(shù)據(jù)統(tǒng)計分析，數(shù)據(jù)線（以太網(wǎng)、RS-232、RS485等）受雷電入侵的幾率占46.3%，因此，在電力監(jiān)控系統(tǒng)中，非常有必要采取有效的防雷擊措施。通常采用浪涌保護(hù)器（俗稱避雷器、防雷器），主要防護(hù)原理是采用了浪涌抑制器，主要產(chǎn)品有網(wǎng)絡(luò)避雷器和信號避雷器。

（三）地面控制級的抗干擾措施

竄入微機監(jiān)控系統(tǒng)的干擾，其頻譜往往很寬，且具有隨機性，采用硬件措施只能抑制某個頻率段的干擾，仍有一些干擾會侵入系統(tǒng)。因此，不但要求硬件有高性能的抗干擾能力，還需要有軟件系統(tǒng)的密切配合。在地面監(jiān)控中心，除了必要的硬件抗干擾措施，最主要的抗干擾措施就是在軟件上實現(xiàn)的。

三、結(jié)論

本文從現(xiàn)場級、傳輸級、地面控制級這三個環(huán)節(jié)分別探討了介紹了多種抗干擾措施。但由于干擾產(chǎn)生的原因是多種多樣的，干擾的強弱、影響的程度是千差萬別的。因此，微機電力監(jiān)控系統(tǒng)抗干擾設(shè)計必須根據(jù)具體系統(tǒng)所受到的具體干擾情況提出相應(yīng)的解決方案。

參考文獻(xiàn)：

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【關(guān)鍵詞】電力監(jiān)控系統(tǒng)；SCADA系統(tǒng)；地鐵應(yīng)用；前景展望

信息技術(shù)的發(fā)展，帶來了電力監(jiān)控系統(tǒng)高速發(fā)展的新時代，從而推動了變電供電監(jiān)管系統(tǒng)的發(fā)展。工業(yè)發(fā)展模式的不斷擴大，也進(jìn)一步推動了科學(xué)技術(shù)融入電力監(jiān)控系統(tǒng)的進(jìn)程?？梢哉f，電力監(jiān)控系統(tǒng)是隨著計算機技術(shù)發(fā)展而逐步完善的一大變電控制子系統(tǒng)，它集各種先進(jìn)的科學(xué)信息技術(shù)于一體，實現(xiàn)了對地鐵運行的安全性和供電可靠性的監(jiān)管和控制問題，在供電監(jiān)控系統(tǒng)中發(fā)揮了巨大作用。本文將對電力監(jiān)控系統(tǒng)的發(fā)展及其在地鐵中的應(yīng)用進(jìn)行簡單介紹。

1. SCADA系統(tǒng)簡述

SCADA系統(tǒng)是依賴計算機技術(shù)進(jìn)行數(shù)據(jù)收集與系統(tǒng)監(jiān)測和控制的自動化系統(tǒng)。該系統(tǒng)已經(jīng)在許多產(chǎn)業(yè)領(lǐng)域，尤其是電力系統(tǒng)的管理中得到了普及應(yīng)用。其中，電力監(jiān)控系統(tǒng)，也就是PSCADA系統(tǒng)，以計算機、通信設(shè)施、監(jiān)控單元為基礎(chǔ)工具，為變配電系統(tǒng)的實時信息收集、開關(guān)情況檢查及遠(yuǎn)程監(jiān)控提供了現(xiàn)實平臺，它可以和檢查、監(jiān)控設(shè)施構(gòu)建成任意繁復(fù)的監(jiān)管控制系統(tǒng)，在變配電監(jiān)管控制中發(fā)揮了重要效用，有利于公司消除故障、減小運作投入，縮短生產(chǎn)時間，加快變配電運行過程中事故的應(yīng)對速率。該系統(tǒng)具有收集數(shù)據(jù)完整、決策效率高、掌握信息準(zhǔn)確、故障判斷及時等優(yōu)點，已經(jīng)在地鐵的供電監(jiān)管中得到廣泛運用，加快了電力系統(tǒng)的自動化管理進(jìn)程的發(fā)展。

相較于國外先進(jìn)的SCADA系統(tǒng)發(fā)展水平，我國的SCADA系統(tǒng)研究起步較晚，很多SCADA產(chǎn)品與儀器仍然處于進(jìn)口階段，在SCADA系統(tǒng)上的技術(shù)研究和理論水平都比不上發(fā)達(dá)國家。但是隨著計算機技術(shù)和信息科學(xué)技術(shù)在我國的普及與廣泛應(yīng)用，我國在SCADA系統(tǒng)的研究與應(yīng)用也逐步呈現(xiàn)出欣欣向榮的狀態(tài)，并朝著集成化、綜合化、自動化的方向發(fā)展。尤其隨著電力監(jiān)控系統(tǒng)在地鐵供電監(jiān)管綜合系統(tǒng)中的應(yīng)用，進(jìn)一步推動了我國在SCADA系統(tǒng)的研究與技術(shù)完善。

2. 電力監(jiān)控系統(tǒng)（PSCADA）在地鐵中的應(yīng)用

電力監(jiān)控系統(tǒng)（PSCADA）將各種先進(jìn)信息技術(shù)集于一體，實現(xiàn)了對變電系統(tǒng)的數(shù)據(jù)收集和儲存，故障的分析和診斷以及系統(tǒng)的修復(fù)與維護(hù)等功能。其中在系統(tǒng)數(shù)據(jù)收集功能中，主要是對變電站的一些設(shè)備電壓、電流、運行參數(shù)及耗電量等基本情況進(jìn)行收集和整理；故障的分析和診斷正是通過對變電系統(tǒng)運行儲存數(shù)據(jù)的分析來實現(xiàn)的，并通過人為管理，實現(xiàn)對變電站系統(tǒng)的修復(fù)與維護(hù)。電力監(jiān)控系統(tǒng)（PSCADA）具有改善變電站運行安全可靠水平、改善運行速率、減少運行成本投入以及保證供電品質(zhì)等作用，相較于二次變電設(shè)備，該系統(tǒng)大大減省了接線工作量，逐漸取代二次變電設(shè)備，在變電站中得到普及應(yīng)用。但是電力監(jiān)控系統(tǒng)的實施需要滿足一些條件，比如，針對電壓量要求不高的的變電站，要盡量使用自動化的軟件和技術(shù)，達(dá)到對人力資源和物力資源節(jié)省的目的；在電壓量要求較高的變電站中，要采用比較先進(jìn)的測控軟件和控制方法，達(dá)到對技術(shù)、專業(yè)及運行等方面的要求等。

下面結(jié)合生活應(yīng)用，簡述一下電力監(jiān)控系統(tǒng)在地鐵中的具體實踐應(yīng)用。

某些地鐵站在變電控制系統(tǒng)管理中采用分層分布式的管理框架進(jìn)行監(jiān)測和管治，該框架結(jié)構(gòu)中將系統(tǒng)管理分為三個層次，如下所述：

1.站級管理層。該管理層的儀器中主要是一些外部調(diào)控裝置，可以顯示、控制以及維護(hù)內(nèi)部系統(tǒng)的運行效果，并對一些運行威脅及時進(jìn)行修復(fù)。常見的儀器有信號控制盤、顯示屏等。

2.間隔層。該管理層中中的儀器設(shè)施主要用來進(jìn)行設(shè)備保護(hù)和實現(xiàn)數(shù)據(jù)收集工作，常見的如微機維護(hù)監(jiān)控設(shè)施用來對供電儀器進(jìn)行保護(hù)；在顯示屏內(nèi)部進(jìn)行電流過壓保護(hù)并采用一些監(jiān)控系統(tǒng)及時監(jiān)測和控制；此外，在數(shù)據(jù)收集中也要進(jìn)行適當(dāng)?shù)拈g隔層保護(hù)。

3.網(wǎng)絡(luò)通信層。該通信層主要實現(xiàn)各級管理層與外部設(shè)施及網(wǎng)絡(luò)的通訊，也就是常說的數(shù)據(jù)交換和信息傳遞。

地鐵供電監(jiān)測系統(tǒng)中常常會出現(xiàn)由于線路中斷、線路接觸不良等問題造成的系統(tǒng)故障，為此采用分散管理的方式可以縮小部分線路故障對整體系統(tǒng)的影響，同時應(yīng)用集中管理的方式對各分系統(tǒng)分線路進(jìn)行綜合管治。系統(tǒng)運行正常時，可以采用遠(yuǎn)程監(jiān)控的方式來進(jìn)行遠(yuǎn)程控制管理，這樣可以避免監(jiān)控裝置對內(nèi)部系統(tǒng)運行的干擾和影響；系統(tǒng)運行故障時，要及時進(jìn)行系統(tǒng)斷閘，進(jìn)行故障清理，以盡早修復(fù)系統(tǒng)，恢復(fù)其正常工作能力。

3. SCADA系統(tǒng)前景展望

SCADA系統(tǒng)雖然已在變電站供電系統(tǒng)控制中發(fā)揮重要作用，但是由于其應(yīng)用時間不長，理論不成熟，并沒有很好的與一些先進(jìn)科學(xué)技術(shù)相結(jié)合，為了進(jìn)一步提高SCADA系統(tǒng)的應(yīng)用廣度及應(yīng)用范圍，可以從一些幾個方向?qū)CADA系統(tǒng)進(jìn)行改善：

（1）SCADA系統(tǒng)的集成性

SCADA系統(tǒng)要滿足未來系統(tǒng)更高的需求，必須實現(xiàn)其集成性的特點，將各種信息技術(shù)集于一身，實現(xiàn)各相關(guān)企業(yè)與平臺的數(shù)據(jù)收集與整合。

（2）變電所綜合應(yīng)用自動化

提升SCADA系統(tǒng)的測控能力，引進(jìn)一些測控設(shè)備的智能化管理，實現(xiàn)對變電所的自動化運行控制與系統(tǒng)管理功能，促進(jìn)地鐵事業(yè)的發(fā)展。

（3）SCADA與新技術(shù)的融合

將SCADA系統(tǒng)中融入先進(jìn)的科學(xué)技術(shù)，比如專家測控系統(tǒng)、智能化管理技術(shù)等，實現(xiàn)SCADA系統(tǒng)的在線實時監(jiān)控功能、專業(yè)精準(zhǔn)診斷功能以及及時修復(fù)功能等，提高對變電所的管理效率和管理的全面性。

4. 結(jié)束語

計算機技術(shù)和信息技術(shù)的發(fā)展帶來了信息和網(wǎng)絡(luò)時代。當(dāng)前各大企業(yè)及設(shè)備管理中都引進(jìn)了一些先進(jìn)的科學(xué)技術(shù)，電力監(jiān)控系統(tǒng)的先進(jìn)技術(shù)的引入，大大改善了其應(yīng)用環(huán)境與應(yīng)用條件，使得電力監(jiān)控系統(tǒng)的應(yīng)用更加普及。其中，電力監(jiān)控系統(tǒng)在地鐵中的應(yīng)用實現(xiàn)了對地鐵運行狀況的監(jiān)管，保證了地鐵的安全穩(wěn)定性，在一定程度上促進(jìn)了地鐵行業(yè)的發(fā)展。

參考文獻(xiàn)：

[1]陳惠娟，許志紅，彭文.地鐵電力監(jiān)控系統(tǒng)的仿真設(shè)計[J].電工電氣，2010（10）：14-19

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關(guān)鍵詞：103規(guī)約、以太網(wǎng)、通信

引言

繼電保護(hù)在電力系統(tǒng)中起著非常重要的作用，一般的高壓電力設(shè)備都配備了集保護(hù)、測控功能于一體的綜合保護(hù)單元，并采用由國際電工委員會于1997年定義的IEC60870-5-103規(guī)約（簡稱103規(guī)約）來完成變電站控制系統(tǒng)與保護(hù)單元的通信。利用這個規(guī)約，保護(hù)測試系統(tǒng)不但可以獲得被測保護(hù)裝置的定值、保護(hù)動作單元等信息，而且可以與上位機總控制中心完成監(jiān)測與控制通信，實現(xiàn)整個電力系統(tǒng)設(shè)備的自動化。

1.103規(guī)約簡介

103傳輸規(guī)約是國際電工委員會為了在不同保護(hù)設(shè)備和控制系統(tǒng)之間實現(xiàn)信息互換的目的而制定的繼電保護(hù)設(shè)備信息接口配套標(biāo)準(zhǔn)。它適用于具有編碼的串行數(shù)據(jù)傳輸?shù)睦^電保護(hù)設(shè)備和控制系統(tǒng)交換信息，使得變電站內(nèi)一個控制系統(tǒng)的不同繼電保護(hù)設(shè)備和各種裝置達(dá)到互換，被電力系統(tǒng)廣泛應(yīng)用。103規(guī)約使用的網(wǎng)絡(luò)模型是增強性能結(jié)構(gòu)，即物理層、應(yīng)用層和鏈路層。

1.1物理層

物理層采用EIARS485異步串行通信標(biāo)準(zhǔn)，1位起始位，8位數(shù)據(jù)位，1位偶校驗位和1位停止位。

1.2鏈路層

103規(guī)約所有的傳輸過程均由主站啟動，即輪詢問答過程：由啟動站向從動站觸發(fā)一次傳輸服務(wù)，或者成功完成，或者報告差錯，之后才能開始下一輪的傳輸服務(wù)。103規(guī)約采用的鏈路服務(wù)級別為三級，其鏈路服務(wù)級別及功能如下表所示。

1.3應(yīng)用層

應(yīng)用層為用戶提供服務(wù)，是用戶的窗口，它的服務(wù)直接提供給應(yīng)用進(jìn)程。應(yīng)用層包含一系列應(yīng)用功能，它包含在源和目的之間應(yīng)用服務(wù)數(shù)據(jù)單元的傳送中。

規(guī)約數(shù)據(jù)單元由規(guī)約控制信息和服務(wù)數(shù)據(jù)單元組成，由于103規(guī)約未采用應(yīng)用規(guī)約控制信息，所以在應(yīng)用層中的應(yīng)用規(guī)約數(shù)據(jù)單元和應(yīng)用服務(wù)數(shù)據(jù)單元及鏈路服務(wù)數(shù)據(jù)單元是一樣的。因此在103規(guī)約中可將應(yīng)用服務(wù)數(shù)據(jù)單元當(dāng)作鏈路用戶數(shù)據(jù)。

103規(guī)約描述了兩種信息交換方法：兼容范圍和通用分類服務(wù)。兼容范圍基于嚴(yán)格規(guī)定應(yīng)用服務(wù)數(shù)據(jù)單元和為傳輸“標(biāo)準(zhǔn)化”報文的應(yīng)用過程。通用分類服務(wù)采用各間隔層單元自我描述和自我定義的方法對要求傳輸?shù)男畔⑦M(jìn)行定義，它可以傳輸任何類型數(shù)據(jù)。除國內(nèi)已經(jīng)生產(chǎn)的繼電保護(hù)設(shè)備可以在一段時間內(nèi)使用專用范圍外，新開發(fā)的產(chǎn)品必須采用兼容范圍和通用分類服務(wù)。

2.系統(tǒng)設(shè)計

103規(guī)約通信的模型如下圖。

本系統(tǒng)負(fù)責(zé)實現(xiàn)的是監(jiān)控保護(hù)設(shè)備這一層級，與上位機的通信基于以太網(wǎng)絡(luò)。在系統(tǒng)設(shè)計之前，首先需要考慮以下幾個因素：

（1）該監(jiān)控保護(hù)設(shè)備是作業(yè)以太網(wǎng)的數(shù)據(jù)終端存在的，故選擇的系統(tǒng)控制芯片必須要有足夠高的運行速度，以保證其在100Mbit/s的以太網(wǎng)上能夠高效地傳送數(shù)據(jù)。

（2）考慮系統(tǒng)須對多路信號進(jìn)行采樣、濾波,需要大量的傅立葉變換計算,系統(tǒng)控制芯片至少要有32位寬的乘法器。

(3)考慮到以太網(wǎng)數(shù)據(jù)傳送的高速性,以及處理器數(shù)據(jù)吞吐量的有限性,所以系統(tǒng)控制芯片最好能夠內(nèi)部集成有靜態(tài)存儲器來作為接收數(shù)據(jù)的緩存。

(4)因為在網(wǎng)絡(luò)上傳輸?shù)臄?shù)據(jù)格式一般為16位,或者長度是16的倍數(shù),所以在選擇協(xié)議控制芯片和網(wǎng)絡(luò)接口芯片時,應(yīng)該選擇可以以16位模式進(jìn)行數(shù)據(jù)操作的芯片。

(5)對于網(wǎng)絡(luò)接口芯片來說,除了要有16位的工作模式以外,最好是符合MII網(wǎng)絡(luò)適配器兼容格式的芯片,這樣在編寫應(yīng)用程序以及存儲器的分配和使用上具有一定的通用性。

(6)網(wǎng)絡(luò)適配器接口芯片上應(yīng)該具有片上RAM,這樣在數(shù)據(jù)量大的時候不會在網(wǎng)絡(luò)接口處產(chǎn)生數(shù)據(jù)丟失現(xiàn)象。

3.軟件設(shè)計

系統(tǒng)主要實現(xiàn)三方面的功能，一是數(shù)據(jù)采集；二是用戶的顯示與控制；三是利用標(biāo)準(zhǔn)103協(xié)議進(jìn)行上位機的通信。

3.1通信功能設(shè)計

快速以太網(wǎng)驅(qū)動程序屏蔽了對底層網(wǎng)絡(luò)設(shè)備的處理細(xì)節(jié),同時向上層操作系統(tǒng)提供與硬件無關(guān)的接口調(diào)用。在以太網(wǎng)通信之前,首先要實現(xiàn)位于硬件抽象層的快速以太網(wǎng)驅(qū)動程序,上層軟件與以太網(wǎng)控制器的交互都要通過驅(qū)動程序進(jìn)行。網(wǎng)絡(luò)通信系統(tǒng)通常要與多個對象實現(xiàn)信息共享，TCP/IP是實現(xiàn)異構(gòu)網(wǎng)絡(luò)互聯(lián)的網(wǎng)絡(luò)體系結(jié)構(gòu)和協(xié)議標(biāo)準(zhǔn),屏蔽各種物理網(wǎng)絡(luò)技術(shù)。

本文實現(xiàn)的以太網(wǎng)103規(guī)約采用UDP報文與TCP報文相結(jié)合的方式,采用UDP協(xié)議快速傳輸包含源結(jié)點IP地址的短報文;采用TCP協(xié)議傳輸大量需要交換的信息。利用TCP的可靠連接和重發(fā)機制,以保證信息傳輸?shù)耐暾约翱煽啃浴Ｔ谡＿B接狀態(tài)下,主站只需定時向各子站發(fā)送UDP報文,子站采用TCP報文格式,以循環(huán)上送加變化上送的方式來傳輸實時數(shù)據(jù)。當(dāng)子站發(fā)生事件或者有數(shù)據(jù)發(fā)生變化時,子站啟動一次傳輸過程,及時將信息通知主站。

3.2通信異常處理與故障報告

103規(guī)約采用窗口尺寸為1的非平衡方式傳輸?shù)逆溌穫鬏斠?guī)則,即由控制系統(tǒng)向繼電保護(hù)設(shè)備觸發(fā)一次傳輸服務(wù),或者成功的完成,或者報告產(chǎn)生差錯,之后才能開始下一輪的傳輸服務(wù)。如果發(fā)送/確認(rèn)、請求/響應(yīng)傳輸服務(wù)在傳輸過程中受到干擾,用等待/超時/重發(fā)的方式發(fā)送下一幀,發(fā)送/確認(rèn)和請求/響應(yīng)這兩種服務(wù)由一系列在請求站和響應(yīng)站之間的不可分割的對話要素所組成。

故障報告則必須記錄了故障發(fā)生時的各種參數(shù)和系統(tǒng)狀態(tài),包括故障時間、故障動作開關(guān)號、保護(hù)元件動作類型和保護(hù)啟動、出口、返回時間及相關(guān)電量參數(shù)。故障錄波記錄了故障前兩周波至保護(hù)元件動作返回時間內(nèi)的電流、電壓波形及各通道諧波分析值。此時在DSP內(nèi)生成一個擾動表,當(dāng)控制系統(tǒng)發(fā)送讀擾動表命令時,作為一級數(shù)據(jù)傳給控制系統(tǒng)。

4.總結(jié)

103規(guī)約一方面可以面對復(fù)雜的計算處理；另一方面,比傳統(tǒng)的通過485總線通信的更具有擴展靈活性。滿足了系統(tǒng)的開放性與維護(hù)的方便性。同時利用DSP的強大的接口、搭配鍵盤、LCD,還可以在保護(hù)設(shè)備系統(tǒng)中完成用戶顯示、控制等功能,組成一個完整的自治系統(tǒng)。

參考文獻(xiàn)