安科瑞 师晴晴

江苏安科瑞电器制造有限公司 江苏江阴 214405

摘要：随着我国国民经济的快速发展，我国对电力的需求也越来越紧迫。电力供应对于工厂的正常运行具有重要意义，一旦供电中断其它大部分系统将立即瘫痪。因此，可靠和连续的供电是工厂得以正常运转的前提。与常规的供配电系统相比智能化的供配电系统能自动、连续、实时地监控所有变、配电设备的运行/故障状态和运行参数，还具有故障的自动应急处理能力，因此它具有更高的可靠性和更好的供电连续性；智能化的供配电系统自动化程度很高，可大大提高整个供配电系统的管理水平，实现供配电系统的无人值守，并能提高电能的利用率，实现大限度的节能。本文通过大冶有色金属项目中变电所的应用介绍电力监控系统在有色金属铜业中的应用。

关键字：电力系统；有色金属；监控系统；电力监测；

0 引言

电力监控系统是配电自动化，系统可以建立供电网络仿真模型，模拟配电网络运行，监测故障，实现无人值班模式。配电系统在发生故障时，能在快时间内切除故障，保护一次设备，缩小停电范围；对于发生故障的部分，能协助运行人员分析故障原因，快速查找和排除故障，尽量缩短停电时间。

随着计算机技术和网络技术的飞速发展 ，人们越来越关注供电系统的稳定性和性。利用电力系统进行信息的采集 ，使用电力监控综合管理整个电力系统都成为了可能。电力智能监控系统是建筑设备监控系统的子系统，通过对系统运行中的各种电力参数进行监控，可优化电力系统的运行管理，大地提高电力系统运行的性、可靠性、稳定性和经济性。

本文通过对大冶有色金属项目电力监控系统的建设，介绍电力监控系统在色金属铜业中的应用。

1 项目概述及建设目标

大冶有色金属工业有限责任公司位于湖北黄石市延安路52号，目前经营矿产品、金属材料、煤炭、五金交电、化工产品。大冶有色金属公司为响应节能减排，对公司内部成本降低，故对公司东西配电房内配电监测，实时采集电参量并通过系统实时展示。

2 电力监控系统的设计

在监控系统的设计中，要充分考虑客户的实际需求，以及电力系统的实际结构、电力系统的实际载荷能力等因素，进而合理的选择监控设备，这既有利于减少系统运作的成本，同时也有利于系统功能的实现。

本项目的电力监控系统，可以实现对东西配电回路的实时监控，有利于用电管理。另一方面，电力监控系统不仅能够准确的表示出回路的用电状况，它还具备网络通讯等功能，能够与计算机等设备进行组合，及时的显示站内各个配电回路的运作状态，当站内电力系统的负载越标时，电力监控系统能够迅速报警，发出语音提示。另外，电力监控系统还能够生成报表、曲线图等统计信息，便于有关人员分析站内各部分的用电状况，使站内的用电活动更加，从而保证站内人员的生命，提高车站工作人员的工作效率。    

2.1 系统结构    

依据大冶有色金属的配电情况分布情况，在线监测系统建设采用分层分布式结构，系统包括：站控管理层、网络通讯层、现场设备层。系统网络结构如图所示：

站控管理层管理人员与计算机进行人机交互的直接窗口，对采集的现场各类数据信息计算、分析与处理，并以图形、数显、声音等方式反映现场的运行状况，是系统的上层部分。主要由系统软件和必要的硬件设备，如工业级计算机、打印机、UPS电源等组成。

通讯层使用的设备为串口隔离器。该层是数据信息交换的桥梁，负责对现场设备回送的数据信息进行采集、分类和传送等工作的同时，转达上位机对现场设备的各种控制命令。

现场设备层主要是连接于网络中用于电参量采集测量的各类型的仪表等，也是构建该配电系统必要的基本组成元素。现场配置为安科瑞PZ72-DU/C的直流电压表，实现低压回路直流电压检测并实时显示。

2.2 网络设计  

电力监控系统中的网络系统能够及时的对数据进行传输，并迅速传递操作指令，是实现电力监控系统各项功能的基础。现场分为东和西配电，东和西分别铺设485总线至系统后台经串口隔离器实现与主机的数据传递。

2.3监控系统软件功能设计

系统依据客户实际需求进行设计，并实现了一次主接线图界面显示；电参量遥测及电参量越限报警；事件记录；系统运行异常监测；故障报警及操作记录；报表查询与打印；系统负荷实时、历史曲线，用户权限管理等主要功能。

2.3.1数据的采集与处理

数据采集主要包括模拟量以及开关量的采集。模拟量的采集主要是对线路电压信息进行采集，开关量主要采集断路器设备的工作状态，实现远程数据的本地实时显示。数据处理主要是把按要求采集到的电参量实时准确的显示给用户，达到配电监控的自动化化和智能化要求，同时把采集到的数据存入数据库供用户查询。

2.3.2数据记录

电力监控系统的数据记录功能主要就是对电压仪表实时进行记录，它要求系统中有足够的内存空间，进而长时间的、大量的对数据信息进行记录和存储。其次，电力监控系统的数据记录功能也包括对故障信息的记录，即对故障发生时电压等数据进行记录存储。由此可见，数据记录功能可以通过故障信息的记录，准确的反映出系统中存在的问题，从而便于工作人员解决。

2.3.3曲线查看

电力监控系统可通过采集电压参量来绘制电压曲线的时间跨度可设（单位为：天），初始进入该界面时曲线图形应为实时曲线。当设定好曲线的起始时间，点击界面中的刷新曲线按钮时，此时曲线应自动切换为历史曲线，显示的为自曲线的起始时间至设置时间后的趋势曲线。通过对曲线的分析可了解该配电电压是否稳定，是否达到电压上下浮动要求，具体如下图：

2.3.4电压报表定制化管理

电力监控系统通过客户需求，系统定制化设计了电压管理报表，系统通过对直流电压的采集，按照回路名称的不同，自动生成日报表并有报表打印功能，并可对某一回路的某一时间段内的电压进行查询，可以帮助企业管理人员了解电压信息。通过系统的建设有效排除不必要的事故。

3 供配电设计中应用电力监控系统的意义

综上所述，通过对此电力监控系统的设置 ，工作人员可以在短的时间内做出正确的判断并进行操作。基于该“透明化”的配电系统，现场人员可以同步了解直流电压状态，如检查电网运行是否平衡。在了解电网状态的情况下，工作人员能及时、准确地处理故障；即使工作人员不在现场，也可以通过系统配置的报表中获得故障的信息；根据系统反映的设备实际使用情况，便于工作人员合理地安排相关维护工作。

在有色金属铜业等企业设置电力监控系统，可以优化能源成本。系统可作为各区域之间检测反常用电量的基准，跟踪意外的用电量，针对可优化管理的负载，制订简单的用电负荷方案。通过该监控系统的数据，能够反映出电力资源的实时使用情况，可以对电网或配电盘、配电柜等设施的后备用量做出的评估，便于企业管理人员合理调配电力资源和相关决策，以满足配电系统的不断发展变化。

参考文献

[1]《电力电测数字仪表原理与应用指南》， 任致程、周中，中国电力出版社

[2]《电力监控系统在供配电设计中的应用》，高士宏，科技风