摘要：計算機技術水平的發(fā)展以及網(wǎng)絡通訊技術在當前越發(fā)成熟，配電系統(tǒng)用電技術在發(fā)展過程中不斷的呈現(xiàn)出網(wǎng)絡化與智能化的特點。當前很大一部分工業(yè)企業(yè)在電力監(jiān)管方面的技術較為落后，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)中負荷分配出現(xiàn)一些不合理的現(xiàn)象，在對用電計量進行統(tǒng)計的過程中準確性不足，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致了電能浪費。
關鍵詞：智能電力監(jiān)控系統(tǒng)；工業(yè)企業(yè)；應用
1.工業(yè)企業(yè)配電系統(tǒng)的狀況
在當前我國的大型工業(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，用電的負載情況也復雜.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)具有較高的復雜性，而且單臺設備裝機的容量也相對較大，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）用電負載的情況相對比較復雜,用電設備的種類具有多樣性特點，設備主要包括一些有電加熱的設備、負責提供壓縮空氣的設備、給水的設備、用來測試性能的設備以及一些通用的設備等；
2）單臺設備的裝機容量相對較大，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）在對設備電源進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，嚴重的情況下可能影響到設備的正常運轉。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)濟性得以實現(xiàn)，對于企業(yè)運行過程中的經(jīng)濟性和安全性以及可靠性有著重要的意義。
1.2存在的問題
在當前大多數(shù)鍋爐企業(yè)的配電系統(tǒng)中二次設備配置大 都比較落后，而且缺少足夠的運行維護人員，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）對能源進行計量所使用的手段相對原始，而且電力負荷的實際情況不夠清晰,在對能源進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)負荷情況難以實時和準確的反映出來，更難做到應用電力負荷調(diào)控的方法 來使電力系統(tǒng)運行過程中的經(jīng)濟性與安全性。針對一些大型 的用電設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行統(tǒng)計的過程中準確性不足，在很大程度上影響到了電量化考核等相關的節(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，進而便會在很大程度上影響到電能質(zhì)量相應工作的改善與開展。
3）難以實現(xiàn)對故障的及時預警以及對相關事故進行排查。在當前企業(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)功能與結構的介紹
2.1系統(tǒng)拓撲結構
我們可以結合智能電力監(jiān)控系統(tǒng)的結構差異將其具體的分為3個層面：網(wǎng)絡通訊層、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)進行實時的采集與分析?，F(xiàn)場測控單元之中主要包含了微機綜合保護、變壓器溫控箱和直流監(jiān)測單元以及智能網(wǎng)絡儀表等?，F(xiàn)場測控層能夠對電力參數(shù)進行實時的測量，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，主要是通過微機綜保來對相關的故障信息進行獲取，并且能夠通過對變壓器溫控儀進行利用來對變壓器的狀態(tài)信息進行獲取。
網(wǎng)絡通訊層屬于現(xiàn)場測控層設備以及監(jiān)控管理層設備實現(xiàn)對通訊線路以及通訊設備數(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)絡通訊層主要包括了光電轉換器、路由使用的通訊電纜和光線以及光交換機等相關設備。
監(jiān)控管理層的作用是對整個系統(tǒng)進行調(diào)度。其主要設備包括顯示器、監(jiān)控主機、打印機、電力監(jiān)控軟件以及UPS電源等設備。監(jiān)控管理層的核心部分是負責對電力進行監(jiān)控的軟 件，通過軟件的各種管理功能以及人機界面，能夠對電力系統(tǒng)進行實時的監(jiān)控。
2.2系統(tǒng)功能介紹
智能電力監(jiān)控系統(tǒng)的應用可以對變配電站的運行情況 進行動態(tài)實時的反映，對于各種模擬量的數(shù)值以及開關的狀態(tài)量進行監(jiān)測和記錄，并且對變配電站運行過程中的歷史數(shù)據(jù)進行自動的記錄，方便運維人員對信息進行查詢和分析，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，通過對智能電力監(jiān)控系統(tǒng)進行控制能夠實現(xiàn)對現(xiàn)場設備開關量和模擬量的實 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)進行實時遙信的反映，并且可以對所有遙測量的當前值進行實時遙控反映。
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)庫能夠對各種數(shù)據(jù)進行有效的分析。可以對不同時段的設備提供電力運行曲線，其主要是用在對設備運行狀況的分析。
4）報警功能。對于一些開關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）操作權限的設定。結合配電室之中工作人員職責與工作范圍的差異性給予他們相應的權限，避免一些不同級別的人員發(fā)生越權操作的問題。并且，系統(tǒng)可以對一些事故處理者的權限密碼進行記錄，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)是應用電力自動化技術、計算機技術和信息傳輸技術，集保護、監(jiān)測、控制、通信等多功能于一體的開放式、網(wǎng)絡化、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)濟運行提供了堅實的保障
3.2應用場所
(1) 辦公建筑（商務辦公、國家機關辦公建筑等）
(2) 商業(yè)建筑（商場、金融機構建筑等）
(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、風能發(fā)電等）
3.3系統(tǒng)結構
Acrel-2000Z電力監(jiān)控系統(tǒng)釆用分層分布式設計，可分為三層：站控管理層、網(wǎng)絡通信層和現(xiàn)場設備層，組網(wǎng)方式可為標 準網(wǎng)絡結構、光纖星型網(wǎng)絡結構、光纖環(huán)網(wǎng)網(wǎng)絡結構，根據(jù)用戶用電規(guī)模、用電設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設備選型
應用場合 | 型號 | 保護功能 |
35kV進/饋線 | AM6-F | 三段式（帶方向、復合龜壓閉鎖）過流保護、小電流接地選型保護、三相一次重合閘、低頻減載 |
35kV電機 （2000kW以上） | AM6-MD | 電機差動保護、電機綜合保護 |
35kV PT監(jiān)測 | AM6-U | PT監(jiān)測 |
35kVr用變 | AM6-TR | 三段式過流、過負荷保護、變壓器非電量保護 |
10kV/6kV進饋線 | AM5-F | 三段式過流/零序過流、過負荷保護（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 |
10kV/6kV廠用變 | AM5-T | 三段式過流/零序過流、過負荷保護（吿警償閘）、 控故障告警、PT斷線告警、非電參量保護 |
10kV/6kV異步電機 | AM5-M | 兩段式過流/零序過流/負序過流保護、過負荷保護 （告警演制）、低電壓保護、PT斷線告警、堵轉例護、啟動超時、熱過載保護 |
10kV/6kV電容器 | AM5-C | 兩段式過流/零序過流保護、過負荷保護（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； |
10kV/6kV 母聯(lián) | AM5-B | 進線備投/母聯(lián)備投、兩段式過流保護、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、反時限過流保護、零序過流保護、零序過壓保護、非電量保 護、低電壓保護、過電壓保護、過負荷保護、斷路器遙控分合閘、故障錄波 |
3 ~ 35kV 開關柜狀態(tài)指示儀 | ASD100L | 一次回路動態(tài)模擬圖 |
3 ~ 35kV 開關柜狀態(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（帶強制加熱）、遠方/就地旋鈕、分合閘旋鈕、儲能旋鈕、人體感應、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（帶強制加熱）、遠方僦地旋鈕、分合閘旋鈕、儲能旋鈕、人體感應、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 智能操控無線 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（帶強制加熱）、遠方/就地旋鈕、分合閘旋鈕、儲能旋鈕、人體感應、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、復費率、大需 量、歷史電能統(tǒng)計、開關量事件記錄、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)絡一次系統(tǒng)圖，模擬配電網(wǎng)絡運行，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)和用電設備進行用能分析和能效管理。
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4.結束語
本文主要是對鍋爐注汽行業(yè)電力管理過程中存在的相 關問題進行分析,并且對智能電力監(jiān)控系統(tǒng)的功能以及拓撲結構加以介紹，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)化情況以及維護人員工作效率的提高程度進行一定的描述，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
