电力监控系统精品(七篇)

序论：写作是一种深度的自我表达。它要求我们深入探索自己的思想和情感，挖掘那些隐藏在内心深处的真相，好投稿为您带来了七篇电力监控系统范文，愿它们成为您写作过程中的灵感催化剂，助力您的创作。

篇(1)

一、电力智能监控系统的结构形式

电力智能监控系统按结构形式可分为集中监控系统模式、区域供电集中监控系统模式和光纤自愈环网集中监控系统模式。集中监控系统模式适用于供电范围集中、监控对象数量不大的电力监控系统。系统采用分层分布式机构，分为间隔层设备、通信层设备、站控层设备。系统间隔层设备采用微机综合保护装置、智能配电仪表以及其他智能电子设备(IED)装置。所有间隔层设备均带有RS-485通信接口，以Modbus通信协议通过屏蔽双绞线接入通信管理机。通信管理机和后台监控主机通过站级以太网连接。系统监控主机可在HMI上显示整个系统的监控画面和实时运行状态。系统监控主机还可以对系统进行常规的控制，并对系统进行维护、修改和配置。

二、电力智能监控系统的具体应用

某特大型商业广场整体供电容量及供电范围很大，共设置两座10kV高压开关站及9座10／0．4kV变配电站。若采用传统的管理运行方式，不仅需要投入大量的人力和物力，而且不能及时发现和处理电网运行中可能发生的故障，大大降低了系统运行的可靠性、稳定性和安全性。为优化变配电站的运行管理，设计中采用了电力智能监控系统。

（一）系统设计

（1）系统共安装58台Ps系列可编程微机保护管理单元，837台QP系列智能配电仪表。各个子站就地安装通信控制箱，然后用串口服务器将RS-485转换成以太网，再采用电转换器转成光纤上传至主站。主站安装一面通信控制屏，采用双机热备的方式监控数据，保证了系统的安全可靠运行。

（2）监控子站内的所有装置由通信管理机进行集中管理。管理机提供RJ-55接口，接人以太网交换机，将数据处理后与监控中心的监控系统进行数据交互。监控子站与监控中心之间通过光纤进行通信，光纤经转换后接人以太网交换机，形成全区光纤以太网络；设计选用的电力智能监控系统的数据更新周期可控制在10S以内，可在小于1S的时间内完成对一级数据的更新处理。

（3）实现了对多种不同厂家设备的接人及通信控制人机界面简单、易操作；与设备配合，实现了遥控、遥测、遥调、SOE信息采集、事件记录、报警记录等电力监控功能。确保了监控系统与间隔层继电保护装置和智能仪表之间的无缝结合。

(4)系统接地采用联合接地方式，控制中心机房内设置等电位联结端子箱，与联合接地系统接地端可靠连接，接地电阻要求不大于1Q。在线路进出建筑物处加装电涌保护装置。

（二）电力智能监控系统功能特点

(1)极大地提高了现场的工作效率。通过对此电力智能监控系统的设置，工作人员可以在最短的H~f．q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电能的流量状态，如检查电网运行是否平衡。在全面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无线发送模块及时获得故障的信息；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。

(2)降低能源成本。使用该电力智能监控系统，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。也能够对由于电力公司传输了质量不合格的电能造成的损耗要求赔偿等。

(3)使资源最优化。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、变压器等设施的后备用量做出精确的评估，便于业主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。

(4)延长设备的使用寿命。系统能够对电气设备的使用情况提供准确的信息，便于对相关设备及时进行维护、保养。系统的谐波监控也会对保证变压器等的使用寿命产生积极的影响。

(5)有效缩短断电时间。系统可以显示整个网络状态的总览图，有助于辨别故障区域；通过无线发送模块，工作人员即使不在现场也可以了解具体的故障信息，远程掌握引起现场设备故障的详细信息，准确、及时地处理故障，有效地帮助缩短断电时间，提高生产力。

(6)有利于改善电能质量。某些负载可能对于劣质的电能非常敏感，通过系统监测电能的质量可以预防此类事件的发生，并使工作人员可以及时处理相关问题。该系统现已通过相关验收，系统运行稳定，并已体现出系统自身的优势，极大地提高了工作人员的效率。操作人员可以实时监控电力系统的可靠性。

三、电力智能监控系统的可拓展性

电力智能监控系统在通信方面的开放性，使它与管理系统(BAS)可以非常可靠地通过以下3种方法进行连接：

提供标准的Modbus—RTU协议，直接接入BAS的DDC装置，适用于小规模的BAS。

提供符合IEC标准的OPCSe~er给BAS，适用于中规模BAS。

篇(2)

[关键词]电力监控系统 配电设计 应用

中图分类号：TM642 文献标识码：A 文章编号：1009-914X（2015）12-0026-01

电力监控系统是保证配电体系平稳顺利进行的重要组成部分，随着我国经济的快速发展，大多数企业都是依靠电力进行运转，如今电力运营成为大多数企业发展的重要能源。随着电力使用量的不断增大，电力成本也随之上升。同时，科学技术的迅速发展用科技代替人力的成为管理的一大趋势。电力监控系统对提高配电设计的管理效率、减少运营成本有着重大影响。下面则是本文对电力监控系统在配电设计中的应用所进行的分析。

1 电力监控系统的基本概述

作为电力运营不可或缺的电力监控系统在科技迅速发展的今天，其作用越来越明显。下面主要针对电力监控系统的概念、功能进行介绍。

1.1 电力监控系统基本概念

电力监控系统主要是以计算机技术、网络技术、控制技术、现代电子技术等先进技术为依托，以实现对配电系统的集中监控管理为目标，利用遥控、遥调、遥信、遥测等手段，通过采集数据、进行数据分析等对电力系统进行智能化管理。通过电力监控系统，能够实现电力系统的透明化，为电力系统的运行提供保障。

1.2 电力监控系统的基本功能

电力监控系统的基本功能主要有数据采集、事件顺序记录、故障记录、远程操作、安全监视、数据处理、电能质量监视七个方面。第一，数据采集又由模拟量的采集、开关量的采集和电能计量组成，通过模拟量采集实现对各段电压、电流、功率等数据的采集，通过开关量的采集实现对各个开关的检测，通过电能计量实现对有供电能和无供电能数据的采集；事件顺序记录主要是对各种状态的记录，以保证数据的安全性；故障记录主要是针对与故障有关的电流、电压及其相关故障的记录；远程操作是为了应对故障现象发生时的操作，从而保证在发生故障的情况下不至于自乱阵脚；安全监视主要是对第一步骤中所采集的模拟量进行监视，保证电力的安全运行；数据处理主要是指对数据的分析及记录存储，通过数据处理能够方便查阅，为用户提供便利；电能质量监视是指对导致电力故障的相关问题进行监查以确保电力系统的顺利运行。

2 电力监控系统的设计

电力监控系统的设计主要包括电力监控组态软件的设计、网络设计和现场智能监控设计三个部分，下面本文将针对这三个部分进行分析。

2.1 电力监控组态软件设计

电力监控组态软件主要是应用组态功能，对数据进行采集和监控，方便工作人员获得实时数据，从而实现监控。电力监控组态软件通过其绘画功能、编辑功能、身份校验功能、报警功能、OPC接口功能等实现对数据的监控，以及对相关故障的预防，保障电力监控的实施。

2.2 网络设计

电力监控系统以实现分散控制、集中管理为主要目标，采用现场总线技术传输现场采集的数据。通过网络设计能够快速准确的传达相关数据及操作指令。本文主要介绍三个网络设计方案，供大家参考。第一，适用于集中且较小型的系统，在这种情况下可以利用其优势，采用总线贯穿的方法，将智能设备贯穿连接在一条总线上，之后通过借口转换器实现与监控主机的数据传输交换；第二，适用于相对分散且庞大的系统，是指将各个设备就近与现场总线相连接然后再将各总线接入网关；第三，适用于多个子变电站的大系统，在这情况下，需要严格控制系统的稳定性，这就需要有一台设备作为电力监控中心的主机，主要负责现场内部的监控，同时还需一台主机控制其他系统的监控，下设多个子站监控主机分别进行监控管理，不仅能提高主机运转效率，还能有效保障系统的稳定。

2.3 现场智能监控设计

现场智能监控设计关系着整个电力系统功能的发挥，尤其是对现场智能监控设备的选择，必须在考察用户选择、分析电力网络结构及其电力负荷的基础上进行选购。现场智能监控设计主要是针对监控设备独立完成数据的采集与传输功能，主要解决了在网络故障情况下实现对现场电力系统的监控。

3 电力监控系统在配电设计中的应用

随着我国经济技术的不断发展，电力监控系统在配电设计中的作用越来越大，在配电设计中实现电力监控有助于提高电力系统的运转速率，实现安全便利的管理。现阶段，我国电力监控系统大多实现了智能化管理，本文将主要针对智能电力监控系统在配电设计中的应用进行分析。

3.1 智能化电力监控系统

智能监控就是通过有计算机技术、网络技术等高端技术的智能化改造，实现智能化操作。利用网络进行机器监控管理代替人员管理，确保配电管理的透明化，从而提高电力系统的稳定和安全性。智能电力监控系统可以实现与其他智能装置进行有效组合，实现多方面管理，同时智能化也具有网络的某些特征，例如信息共享、开放性能良好等，对提高工作效率与安全有着极大影响。采用智能化电力监控系统能够有效减少在配电设计中的人工失误，提高工作准确性，管理的安全性，减少故障维修，从而节省了电力运营成本。实现智能化电力监控，对于提高工作的智能性也有着较大的意义，对提高我国的技术水平推动电力产业的发展都有着深远意义。

3.2 电力监控系统的设计

对于电力监控系统的设计主要包含系统配置选择和考察监控系统基本要求两个方面。对于电力系统的配置要根据其现场情况而定，前文已有描述。监控系统的基本要求主要是采用遥测、遥信、遥控、可设定告警输出、就地显示等多个方面进行检测实现对主中压进线回路、低压进线回路的监控，从而实现对配电设计的监控。

4 总结

总之，现阶段我国经济技术发展迅速，传统的电力监控系统已经不再适用于当前的配电设计，电力监控系统在配电设计中的应用不仅提高了电力系统的运作效率，有效保证了系统安全，还能实现对配电现场的适时监控。既解决了电力系统在故障情况下的监控，也更进一步提高了系统的稳定性。我国必须重视电力监控系统在配电设计中的运用，提供高端服务，满足客户不断严格的要求，推动我国电力事业的发展。

参考文献

[1] 陈宇雷.电力监控系统在供配电设计中的应用[J].硅谷，2012，9（26）：12-14.

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关键词：港口 电力监控系统 供电 应用

目前，近年来港区生产规模的不断扩大、占地范围越来越广，变电所设置越来越多。随着网络的发展，利用现场通讯技术设置远方或就地监控系统，使运行值班人员不用到设备现场也能了解设备运行情况，从而实现港口电力设备的管理的自动化。

1.工程概况

本文所设计的码头工程位于柬埔寨西哈努克港市，本工程设有两座变电所，其间隔距离2公里。其中主变容量5188KVA，10KV分段母线方式供电，进出线终期规模为12路。主要供电设备有10KV门座起重机、10KV皮带机等重要负荷。为帮助业主实时的监控主控制室的设备运行情况、主变、断路器等的运行状态，提高工作效率，减少现场维护的工作量。我们设计了一套电力监控系统（又称变电所综合自动化系统）

2.设计原则

电力监控系统的设计原则如下：

（1）整个系统采用分层分布、开放式结构。

（2）采用先进可靠的设备，能适用变电所环境，可长期连续运行和短期运行。

（3）采用先进完善的计算机监控系统软件。

3.设计依据

本系统方案设计遵循“功能齐备，

实用可靠，扩展性好，投资合理”的原则，完全符合中华人民共和国公安部有关条例和规范，包括不限于：

《电力装置的继电保护和自动装置设计规范》（GB50062-）；《电力装置的电气测量仪表装置设计规范》（GBJ63-）；《10kV及以下变电所设计规范》（GB50053-94）；《智能建筑设计标准》（GB50045-95）；《民用建筑电气设计规范》 （ JGJ/T16-92）；《电信线路遭受强电线路危险影响的容许值》（GB6830-86）；《通信光缆的一般要求》（GB/T7427-87）；《信息技术互连国际标准》（ISO/IEC11801-95）；

4.系统结构

本工程电力监控系统中控室设置 1#变电站，位置在陆域与引桥相接处的转运站1楼。其中设置一台监控主机对整个码头区域的高低压柜内电力运行数据进行集中监控。在码头上的2#变电所设置分控室，利用一台工控机将低压柜内电力监控仪表的数据收集起来，通过一根8芯单模光缆传输到中控室。最终构成一个完整的电力监控系统。拓扑图如图1。

整个电力监控系统采用基于现场总线的分层分布、开放式可配置结构，整个变电所在物理上分为2层：变电所控制层和变电所一次设备间隔层。

变电所控制层计算机监控系统（以下称上位机系统）由PIV866/250M/80G工控机和激光打印机构成。上位机系统主要用于变电所综合自动化系统的组态、维护；变电所运行的监视、操作、信息管理及优化控制；全所的事件事故记录，事故报警，画面显示；报表打印及开关等设备的远方操作控制。

变电所一次设备间隔层由南京南瑞继保的数字式保护测控单元及装置等智能微机组成。各单元采用现场总线CAN网络通讯。就地保护测控单元由各高、低柜、直流屏内电力监控装置构成，他们可完成对各自对象的数据采集、继电保护和自动控制。

5.电力监控系统主要功能5.1 计算机监控后台系统

变电所控制层的功能包括安全监督、操作控制及报表打印等，人机界面采用最新开放式图形软件技术和中英文语言环境。系统具有通过键盘和鼠标选择画面的功能。具体功能如下：

（1）实时数据采集及处理。

通过间隔层智能设备进行实时数据的采集和处理。实时信息包括：模拟量、开关量等信号。

监控系统通过数据采集及处理，产生各种实时数据，供数据库更新。系统应形成分布式的数据库结构，在就地控制单元中保留本地处理的各种实时数据。帮助运行人员对变电所设备的运行进行全面监视与综合管理并作必要的预处理，存于实时数据库，供计算机系统实现控制功能时使用。

（2）控制功能。

对全所变配电系统，港区用电系统的实时运行参数和设备运行状态以召唤方式进行实时监控。当发生事故时自动弹出事故画面，当进行设备操作时自动弹出相应的操作控制画面和过程监视画面。运行人员可通过操作控制菜单，选择控制对象和操作性质，最后系统提示确认。通过计算机监控系统操作控制的变电所设备主要有断路器、隔离开关投切操作，直流系统的操作控制。

为防止误操作，在任何控制方式下都必须采用分步操作：选择、校核、执行，并设置操作员和线路代码口令。比如对变电所一次设备进行操作时，系统退出监视画面并根据全所当前的运行状态以及隔离开关和接地刀闸的闭锁条件，判断该设备在当前是否允许操作并给出相应的标志。若操作不允许，则提示其闭锁原因，防止人为的误操作发生。具有操作权限等级管理，当输入正确操作和监护口令才有权进行控制操作。

（3）事件记录、报警处理。

当变电所或重要设备发生故障和运行人员对变电所设备以及断路器的投切等设备进行各项操作时，计算机监控系统立即响应并处理，将追忆数据保存于计算机中作为历史数据，并记录事故发生的日期、时间、设备名称及内容等。显示并打印报警信息，发出语音报警信号。

报警信息包括：报警接点的状态改变，保护与监控设备的运行工况异常，趋势报警等。

5.2 保护控制单元

（1）配电变压器的监控。

干式变压器已配置有温控装置，采用通讯数据传输方式将变压器的三相线圈温度，超温报警、超温跳闸信号，冷却风机运行及故障信号，温控装置电源故障信号等接入监控系统。监控系统应能对变压器的运行状况进行实时监测。

（2）直流系统的监控。

直流系统要求提供RS485接口用数据通讯方式将各开关状态，各直流电压、电流量，各故障报警信号等接入电力监控系统。电力监控系统应能对直流系统的运行状况进行实时监测。

（3）电容器的监控。

电容器柜均配置电容器自动投切装置，提供RS485接口，电容器测控采用IEC60870-5-103规约，要求能将其信息接入监控系统。监控系统应能对电容器的投切及运行状况进行实时监测。

（4）主控单元。

变电所要求配置主控单元，主控单元组屏安装，主控单元的具体要求具有良好的开放性，支持国内国际标准的通信协议，同时能完成规约处理和转换。至少应支持以下规约：IEC60870-5-101、102、103、104、DNP3.0、CDT、SC1801、Modbus、DL/T645、SEL、SPA-BUS、COURIER等。采用嵌入式实时多任务操作系统，软件和硬件应模块化，并具有可扩充性。

6.结束语

在本设计中，由于变电所只有两座，系统的优越性还没有得到充分体现，但是在一些有多个甚至十几个变电所的大型港区，该系统的优越性则十分明显；只需要一次投资，即可节省了后期大量的人力物力的投入。总之电力监控系统，促进了无人值班变电所的实现，并可以利用远动技术使电网调度迅速而可靠，不失为一种值得大规模运用的现代能源管理方式。

参考文献：

[1]唐慧.变电站自动化系统在上海港的应用.港口科技动态.2005（11）.

篇(4)

地铁是由多个子系统联合构成的自动化系统，每个子系统都有着各自独立的运行方式和监控系统，子系统之间的功能不同需要的监控设施也具备不同的软、硬件配置。为确保地铁的安全运行，按时进行维护检修是极其必要的，但是，其复杂的结构使得系统的维护成为难点，因此采用综合一体化的监控系统是非常必要的。

1电力监控系统

随着电子时代的到来，计算机在各个行业都已经得到了广泛应用。电力监控系统就是以计算机、通讯设备、测控单元为基本工具，它是变配电系统采集实时系统、开关状态检测以及远程控制的基础平台，电力监控系统可以在检测、控制设备的辅助下成为任何复杂的监控系统，它是变配电监控中的核心体系。数据采集与监视控制系统的应用领域非常广泛。例如为电力系统、化工领域采集数据与监视控制以及过程控制等。其中，数据采集与监视控制系统在电力系统的应用中最为广泛，电力监控系统是组成地铁综合监控系统中最主要的一个子系统，它本身具有的优势是无法替代的，如信息完整、提高状态等。数据采集与监视控制系统在电气化铁路上最初的应用目的是为了确保铁路供电的安全可靠，它的应用大幅度提高了铁路运输管理中的调度管理水平，在之后的研究发展过程中，专业学者在国家现在的发展基础之上，从发展稳定技术成熟的国家引进了大量的数据采集与监视控制系统的有关设备，这些设备技术先进，在应用过程中达到了较为理想的状态，对国外技术经验的借鉴研究也带动了铁道电气化远动系统更好更快的发展。

2电力监控系统在地铁中的具体实现

电力监控系统在实际应用中主要是借助计算计的先进技术分析发现目前设施系统中的缺陷和制定可以改进提升的方法，对变电站的二次设备功能进行优化组合，电力监控系统会对变电站的全部设施实线执行监控，它是可以自主协调各个子系统设备的综合性自动化系统。通过在地铁运行中引入电力监控系统可以实现地铁内部间的信息交换、数据共享。电力监控系统的主要功能是对地铁站内各个独立的子系统实现电压、电流、功率、点度量、开关量等信息的采集，并且要在信息采集完成之后，将信息传输到车站的控制中心，然后在对站级和控制中心的控制命令进行接收，从而实现电力集成的完整过程，保证电力系统的安全稳定。通常而言，在控制中心会有专业的技术人员实施完成电力设备的监视工作，在电力系统进行维护和调试操作时，控制权将转由变电所监控的计算机来实现掌握，确保对电力设备的完全控制，以便维护工作的顺利进行。电力监控系统不但简化了二次接线的操作过程，大幅度提高了变电站安全稳定运行水平、降低了运行维护成本而且还是保证向用户提供高质量电脑的一项重要技术措施。在电力监控系统的应用过程中，实现了中低压变电站采用自动化系统和高压变电站的控制方式两个原则。中低压变电站采用自动化系统，可以保证无人值班的方案落实执行，在一定程度上降低了劳动成本，节约了工作时间，高压变电站的建设需要有先进的控制方式为前提，以此解决各专业问题，如果在建设和设计过程中无法控制好高压变电器，严重时会影响系统运行可靠性。电力监控系统的软件架构体系在逻辑上基本可以分为三个等级，站前管理层、网络通信层、间隔层。硬接点通道指的是以非数字的信号方式接入控制信号盘的信息采集通道，凡是在硬接点通道上的信号都被称为硬接点信号，如遥信、遥控、遥测等。一般施工单位在铺设过程中会按照设计院提供的施工图纸将控制信号盘外部接入线接入综合自动控制信号盘端子排。但是在硬接点通道建设过程中常常会遇到硬接点信号无法被接受的情况，导致这种现象的发生很有可能使因为接线错误或者接线点接触不良等，一般硬接点信号上不来的表现通常是上网隔离开关的较远一端的电缆接线压在了电缆的绝缘皮上，导致开关失灵，无法实现远程遥控，或者是由于施工单位对设计图纸把握不准导致接线错误，也有可能是机笼背板里出现虚接现象。另外，总控制处的单元软件在运行中也可能会出现一些问题，例如在计算机重启过程中重启失败，发生这种现象的原因通常是由于网卡驱动丢失造成的，也有可能是在网络配置过程中将网卡的IP地址配置错误，或者是由于在数据库中没有和计算机相应的网卡IP地址，这些原因都会导致通信故障的产生。调试和维护数字通道也是在电力监控系统应用中不可忽略的，在调试过程中，如果直流盘通信正常但是交流盘发生故障，一般就是交流盘的PLC出现了故障。

3电力监控系统的发展前景

电力监控系统虽然还没有完全成熟，在应用过程中也会发生各种无法避免的问题，但是电力监控系统还在不断完善，不断发展，无论是相应的技术应用还是管理措施都在进步，结合现在社会的发展需要，电力监控系统的发展会在未来与其他系统实现广泛集成，如今的电力监控系统在专业学者的努力研究下已经于调度员模拟培训系企业MIS系统成功实现了连接，将电能量计量系统、地理信息系统、办公自动化系统、水调度自动化系统、调度生产自动化系统与电力习题进行技术融合与系统集成型电力监控系统未来的一个重点研究方向。其次，将变电所的控制回路、信号接收等融合到计算机系统中，从而代替传统工作操作中使用的控制保护屏，以此来减少核电站建造的占地面积和设备投资，实现变电所综合自动化的最终目的。电网在运行过程中会有各种各样的状态，但是如果等到实质性的问题出现后在寻求解决的方案会在实际中造成过大的损失，在损失没有造成之前先预测问题然后可以利用这些新的科学技术通过计算机的帮助来模拟电网的实际运行状况，并研发出调度辅助软件和管理决策软件，在有相关领域的专家学者根据模拟的实际情况推演出问题的实际情况，从而最初最合理的运行设计方案，用最优化的方式和速度解决系统的故障，以此实现电力监控系统的有效利用，达到提高运输效率、降低运行成本、优化运行操作等目的。这些电力监控系统的前沿应用已经在传统电网的监控系统中已经取得了良好的效果，相信在今后的发展中，会为地铁电力监控系统带来更加智能更加高效的监控与调度模式。

4结束语

篇(5)

（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.

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【关键词】电力监控系统；研究；应用

近年来，我国电力系统的自动化发展已逐步向着完善化和科技化的方向发展。到目前为止，我国绝大部分电网公司已经建立起了远程遥控变电站，实现了电网发电机的远程监测和远程遥控。计算机技术的快速发展，使得远程遥控和远程数据监测成为了可能，为了进一步确保电力系统运行的稳定性和平稳性，不断提升系统工作效率，必须正确对待计算机网络等高新技术。顺应着时展的主流，研究、运用好电力监控系统，将其应用到各行各业中对电力行业的进一步发展有着十分重要的意义。

一、电力监控系统

电力监控系统是一种通过计算机以及别的通讯器件，对电力数据、电力系统运行状况以及电力系统工作状态，进行实时监测的一种新兴的电力控制检测体系。电力系统有很多的功能，例如它可以对电力数据进行收集、整理和存储。在许多的设计当中运用电力监控系统不但可以起到显著提升系统的工作效率的作用，而且可以起到实时监控系统工作状态，提高工程经济效益的作用。

电力监控检测技术是一项新兴的、现代化的高新技术，它不但有着高级的技术理念的支持，还有着与实际结合的工作优势，在稳定的状态下能够实现对电力系统运行状态、电力系统安全程度以及电力系统的基本状况的实时监控。作为新时展下的带头技术，合理地将电力监控系统应用到各个行业当中，可以明显提升工作效率，避免浪费现象的发生。明确电力监控系统的基本功能，了解电力系统的使用要点可以促进人们意识到电力监控的意义和地位，从而促进电力监控系统的进一步发展和完善。

二、电力监控系统的基本功能

第一，数据收集功能。大部分的电力系统都是采用数据查询的方式来对数据行进收集，使用这种数据收集方式，可以有效降低电力处理的时间，提高电力处理的工作效率。数据收集包括模拟量的收集、开关量的收集以及电能的计算三个部分。

其中，模拟量的收集指的是在电力监控系统当中，需要对每个区段的电压电流、电阻以及电阻率等的大小进行收集和记录。模拟量收集数据使用的直流采样以及交流采样的采样方式。直流采样的操作比较简单，并且抗干扰的能力也比较强，但直流采样的实时性不大好，容易存在误差，除此之外，直流采样的稳定性也需要进一步改善。因为电力监控系统的操作程序比较繁杂，其内部包含的结构很多，电力监控系统要及时、准确的对电力系统中的开关开闭状况、刀闸开关状态以及系统的安全报警数据等进行记录。及时、有效地掌握开关的闭合状况，不但有利于工作人员对电路的安全状况进行正确的判定，保证电力系统的安全性，而且对人们的生命财产安全起到了一定的保护作用。通过对电能进行计算可以得到整个电路的工作效率。以往的电能计算方式十分单一，电能表不能和相关的通讯设备相连接，致使电能浪费。而新的电能计算方法就这一点做了改动，将以往的电能计算方法变为了两种，虽然这两种计算方式在处理数据方法上是不同的，但他们的设计原理是相同的，并且都在一定程度上提升了电能计算的工作效率，保证了电能计算的准确性。

第二，顺序记录功能。电力系统的顺序记录功能不但可以记录、监控整个电路的工作顺序，而且还能够对整个电路线路起到一定的保护。但是顺利实行电力监控系统的这一功能是需要一定的环境要求的，它需要在确保计算机或者是其他的通讯设备内存量足够大的情况下才可以有效运行。因为只有内存足够大的时候，才能够顺利记录事件的数量和时间，从而确保电力监控系统的有效性和安全性，便于工作人员对以前的信息进行查询。

第三，故障记录功能。电力监控系统的故障记录功能可以清晰记录整个电力系统中的故障，便于在后续的处理工作中，工作人员的故障检测和维修排查。实验表明，在整个电力系统中最容易发生故障的区域就是电路开关、闸刀等区域。通过电力监控系统，电路的运行效率得到了有效地保障。

第四，远程操控功能。随着科学技术的不断提升，电路和计算机的联系越来越密切。到目前为止，已经实现了电路和计算机的一体化结构。这就是说，相关的电力工作人员不再需要到电路现场进行数据的采集，系统的检测等工作。相关操作人员可以在办公室里通过相应的计算机检测系统来对整个电路进行实时、有效的故障排查，电力数据的收集以及日常的系统维护。这样做不但可以极大地节约工作时间，提高工作效率，而且避免了以往因人工检测的不及时而导致的系统故障等问题的发生，为电力系统的有效运行和安全运行提供了可靠的保障。但是将计算机和电力监控系统结合起来也有着一些弊端，例如，当计算机发生故障时电路中的问题就没办法得到及时的反馈和解决，针对这一问题，相关设计人员可以在电路设计的过程中增添一项闭锁功能。在实施闭锁功能的时候一定要遵守电力的基本准则，按部就班地完成闭锁操作，以确保电力系统的安全性和稳定性。

第五，安全监测功能。电力监控系统中的安全监测功能可以实现对电力系统的实施监控，它可以把电力系统中存在的安全隐患和故障问题及时报警，并且会把相应的检测结果反馈给中央处理机构，便于工作人员对系统故障的排查，确保电力系统运行的有效性和稳定性。安全监测的报警方式有两种：一个是事故报警。另一个是预报警。事故报警是指在电路跳闸以及电力的保护设备遭到破损时发出报警。预报警则是指在电力系统运行状况发生异常，电流、电压长期超出额定限度的时候发出报警，除此之外，预报警还可以对整个电力系统运行过程中发生异常的时间，以及发生异常时电流电压的大小进行相应的记录。

三、电力监控系统的应用

（一）系统拓扑结构方面

首先，现场层的主要目的是收集和处理各个运行系统中的各类参数，与此同时，还要把收集、检测到的数据信息传送到相应的监控系统当中。相关的工作人员要根据实际的工程要求，选择合适的电力设备。要保证各个设备在不依赖中心控制计算机的状态下，可以独立完成各自的工作，发挥各自的功能。因此，可以使用现场总线把各个电力现场所收集到的数据及时、有效地输送到中间层，以此协助数据处理工作的完成。在此过程中，还要使用电力监控系统来完成一些相应的操作。

其次，是主控层。通常来说，电力监控系统的主控层一般是在中控室以及值班室，除此之外还需要有计算机及打印机等高性能设备的辅助。因此，在中心处理计算机上装上相关的电力监控系统，与此同时还要依照所安装的软件实行界面管理等一系列管理功能，以此实现电力监控系统的监测和管理功能。

（二）网络方案设计方面

由于电力监控系统通常都是以电力现场的总线技术为依仗的，进而对整个电力网络进行管理和控制。在现实运行的过程中，可以把它直接放到总线当中，再通过相关的高性能设备形成完整的网络系统。这样一来，既可以方便、简单、低耗能地组成电力网络，而且还可以高效解决电力现场数据收集的问题。从而可以及时、有效地将中央计算机的命令传送到各个电力现场，最大限度地保障了电力监控系统的有效运行。

第一，对那些较为分散的大型电力系统而言，因为电力监控系统的现场智能检测的设备有很多，所以其分散的范围也比较广。所以在进行相关设计的时候，首先要把现场总线都接到电力监控系统的现场监测设备当中，然后再把电力监控系统的每条总线按照次序接到网关当中，完成设计。

第二，对于那些相对比较集中的小型电力系统来说，它的配制方法和那些分散式的大型系统是不一样的。因为集中型的小型系统的现场智能监测设备的数量比较少，而且分布都很集中，所以就可以把所有的智能监测设备连接在一条总线上，然后通过专门的转换器和电力监控主机连接起来，进行相应的数据交换。

第三，对于那些有很多个子变电站的大型的电力系统来说，由于电力监控系统的复杂程度较高，因此，在进行相关设计的时候，一定要重视对电力监控系统稳定性的提升。所以，可以给所有的子变电站都配备上一个主监控计算机，从而确保电力系统中任一信号数据的完整性和有效性。与此同时，主监控计算机不但要对电力现场的智能监测设备进行相关的管理和维护，而且还要对相应站内的信号数据信息进行运算和处理，这个时候只需要把一些重要的信息传送给中心计算机，中心计算机则会相应地处理子变电站所反馈的信息，并根据实际情况对这些反馈信息进行相应的授权操作，这样一来会极大提升电力监控系统的工作效率，保证电力监控系统运行的有效性和可靠性，进而提升设计方案的质量。

电力监控系统是整个电力控制系统别重要的一个部分，通过电力监控系统可以实现对电力数据的记录、分析和整理，在一定程度上提升工作效率，节省工作时间，降低耗能。由此看来，研究、运用好电力监控系统，把它合理地运用到各个行业当中，对我国电力行业的发展有着十分重要的意义。

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关键词：电力调度 电网监控 无人值守 稳定

一、引言

电力是重要的动力和资源，是国家经济和社会发展的基础。电力系统的运行稳定性和可靠性是保持电力供应的保障。因此，电力系统包含了运行和调度，而这两个系统都是非常重要的系统，保障了电力的正常运作。本论文在设计时针对当前系统存在的运用现状和实际使用需求，并结合了作者所在的四川地区的实际情况后，设计了一套适用于电力系统的调度监控系统。

二、电力调度系统设计的需求分析

伴随着社会的快速发展与信息化的不断发展，对电网进行扩大已经成为一个必然趋势，这也就对电网的全面综合管理提出了更高的要求，传统的综合管理模式已经无法满足时代的发展，因此国网公司应当依据实际发展情况对电网综合管理进行长远计划。在对电力调度监控系统进行规划设计前，首先应当对该系统的设计要求进行分析，基本确认在该系统投入运行之后需要拥有哪些功能，比如在进行计划时应当对网络覆盖程度进行预设，防止出现信息孤岛。

对于大型项目，用户往往对现场控制单元的稳定性要求较高，控制单元能够相互独立，功能上不依赖于上层设备，以增强整个系统的可靠性和可用性。同样对于负责全系统数据传输、数据交换的网络系统需要能够具备冗余能力，单点故障不影响全局应用。最后则需要一个总控中心，负责对数据集中存储，完成系统的集中操控功能。

三、电力调度监控系统功能架构设计

电网调度中心集控模式又称调控一w化模式，即电网监控与调度合一，调度中心调控人员除负责电网调度外，同时负责变电站设备监控、遥控操作等工作。该方式下调度SCADA，EMS系统集电网运行调度指挥与变电站设备操作控制为一体，通过设置若干席遥控操作工作站，专门用于设备运行监视和遥控操作，对无人值班变电站实施“四遥”。该模式在国外电网应用较为普遍，国内（广州、深圳、无锡等电网）也有大量的实际应用。该模式下，集控中心（集控站）即可以设置在调度中心大楼内，也可以分别设置在若干座变电站内。

电力调度监控系统的数据采集模块主要设计结构如图1所示：

通过站级监控工作站的彩色液晶显示器和人机联系工具显示变电站各种信息画面，显示内容主要包括全部设备的位置状态、变位信息、保护设备动作及复归信息、直流系统及所用电系统的信息、各测量值的实时数据，各种告警信息、计算机监控系统的状态信息。

系统集成过程中的关键技术是接口的设计，因为系统集成的实质是让不同产品、不同设备互连，让不同网络、不同系统互连。系统集成的技术关键不是对具体产品设备的研究开发，而是解决产品、系统之间的接口问题。因此要完成系统集成，不仅要对产品、技术或系统有全面深入的了解和分析，还应设计开发合适的接口。所有子系统采用共同的接口，使用相同或相近的开发模块。保证系统结构清晰简单，各个部分容易配合，使系统具有良好的扩展性。

四、电力调度监控系统安全防护

电力调度监控系统设计了不同的角色，电力调度监控系统中的所有人员都是属于其中的一种角色，固定的角色对应固定的权限，电力调度监控系统需要对一个人的权限进行变更时，那么只需要变更这个人的角色就可以完成，当企业的人员发生变动时，比如增加了人员，或者删除了相应的工作人员，那么只需要为这个新加入的员工赋予相应的用户角色即可。不同级别的工作人员要配置不同的操作权限，同时对所有登录电力调度监控系统的用户进行双因子验证，用户不仅是需要输入自己的用户名和密码，还要插入相应的u盾，等待电力调度监控系统验证成功后才能够进行登录。