基于智能電網(wǎng)管理平臺的電能監(jiān)測系統(tǒng)分析

【摘要】論文首先分析智能電網(wǎng)管理體系的特點及功能，繼而對電能監(jiān)測系統(tǒng)配網(wǎng)監(jiān)測點、監(jiān)測儀數(shù)據(jù)通信方案及管理系統(tǒng)裝備表的設(shè)計進(jìn)行了分析。最后對監(jiān)測系統(tǒng)的運行情況做了較為詳細(xì)的介紹，監(jiān)測系統(tǒng)運行情況可以由很多電力指標(biāo)來進(jìn)行反應(yīng)，所以對監(jiān)測系統(tǒng)運行情況進(jìn)行分析時要盡量全面系統(tǒng)地收集相關(guān)數(shù)據(jù)，以提高判斷的準(zhǔn)確性和可靠性，確保電能監(jiān)測系統(tǒng)功能的發(fā)揮。

【關(guān)鍵詞】智能電網(wǎng)管理平臺；電能監(jiān)測系統(tǒng)；設(shè)計

引言

隨著我國可持續(xù)發(fā)展戰(zhàn)略的提出，循環(huán)經(jīng)濟(jì)和清潔生產(chǎn)越來越受到廣泛關(guān)注。為滿足清潔能源的需求，解決日益突出的能源氣候問題，智能電網(wǎng)成為了我國電網(wǎng)發(fā)展的新趨勢。智能電網(wǎng)的建設(shè)力度也在不斷加大，智能電網(wǎng)的運用在很大程度上提升了我國電力用戶的電能管理水平。本論文對基于智能電網(wǎng)管理平臺的電能監(jiān)測系統(tǒng)進(jìn)行了較為系統(tǒng)的分析。

1、智能電網(wǎng)管理體系的特點及功能

智能電網(wǎng)是建立在集成、高速、雙向通信網(wǎng)絡(luò)的基礎(chǔ)上，通過先進(jìn)的傳感、測量、控制及決策支持系統(tǒng)技術(shù)的應(yīng)用，實現(xiàn)電能的安全使用目標(biāo)。而智能電網(wǎng)管理體系是面向智能電網(wǎng)用電環(huán)節(jié)建立的由相關(guān)系統(tǒng)及設(shè)備組成的智能電網(wǎng)用電管理系統(tǒng)。這些系統(tǒng)和設(shè)備主要包括智能電能計量單元、通信網(wǎng)絡(luò)、數(shù)據(jù)中心、智能負(fù)荷控制裝置、用戶終端電能管理單元等。而智能電網(wǎng)管理體系的特點主要表現(xiàn)在提出了以節(jié)能增效為核心的電能管理方法；創(chuàng)建了以智能測量、負(fù)荷預(yù)測及儲能管理技術(shù)為基礎(chǔ)，以電力線通信技術(shù)為支撐，結(jié)合負(fù)荷控制技術(shù)的電能管理技術(shù)體系。由此可以看出智能電網(wǎng)管理體系能實現(xiàn)電網(wǎng)與用戶端電能信息雙向流動及互動負(fù)荷控制的能效管理機(jī)制。關(guān)于智能電網(wǎng)管理體系的功能，通過實踐的驗證主要表現(xiàn)在可以對電源、電壓、配網(wǎng)等進(jìn)行優(yōu)化，對諧波進(jìn)行治理，對電能進(jìn)行適當(dāng)?shù)恼{(diào)度，同時可以保障電能的有效配備及使用。

2、電能監(jiān)測系統(tǒng)設(shè)計

通過分析可以看出，智能電網(wǎng)管理體系對于電網(wǎng)的安全運行及用電目標(biāo)的實現(xiàn)具有十分重要的意義。因此構(gòu)建一個堅強(qiáng)的智能電網(wǎng)管理體系對于企業(yè)來說非常必要。而智能電網(wǎng)管理體系構(gòu)建的重點及難點就是根據(jù)用戶的實際需要設(shè)計一個功能齊備、性能完善的電能監(jiān)測系統(tǒng)，這樣才能實現(xiàn)智能電網(wǎng)管理體系的功能。電能監(jiān)測系統(tǒng)的工作流程主要是：首先通過主要受電點和電能監(jiān)測儀采集配網(wǎng)的電力、電量、電能質(zhì)量信號，然后將信號轉(zhuǎn)換為數(shù)據(jù)，相關(guān)數(shù)據(jù)經(jīng)計算機(jī)存儲、計算和分類處理后存儲到數(shù)據(jù)庫中，計算軟件就可以將這些數(shù)據(jù)提取出來并以圖、表的形式進(jìn)行展示。工作人員則通過計算機(jī)看到電能的輸入、傳輸、消耗的全過程。因此，電能監(jiān)測系統(tǒng)的設(shè)計必須要滿足這些基本功能的實現(xiàn)，同時還要根據(jù)實際情況進(jìn)行適當(dāng)?shù)恼{(diào)整，以保證電能監(jiān)測系統(tǒng)的實用性。

2.1配網(wǎng)監(jiān)測點的設(shè)計

通常來說實現(xiàn)電能智能化管理的基本條件是配網(wǎng)中設(shè)置的監(jiān)測點，而配網(wǎng)監(jiān)測點的設(shè)計都要依據(jù)用戶的實際需求及客觀條件，經(jīng)用戶管理人員的綜合分析來進(jìn)行設(shè)計。另外，現(xiàn)有的相關(guān)設(shè)備也會對配網(wǎng)監(jiān)測點的設(shè)計有一定的影響。因此，在監(jiān)測儀的安裝過程中，也要根據(jù)實際進(jìn)行一定的調(diào)整，不能按經(jīng)驗判斷，而要做詳細(xì)的規(guī)劃。

2.2監(jiān)測儀數(shù)據(jù)通信方案的設(shè)計

監(jiān)測儀數(shù)據(jù)通信方案的設(shè)計通常包括對電能監(jiān)測儀、通信服務(wù)器、網(wǎng)絡(luò)交換機(jī)、數(shù)據(jù)中心的中央數(shù)據(jù)處理機(jī)等設(shè)備的選擇、安裝及其與網(wǎng)絡(luò)的連接方法的設(shè)定。一般來說，電能監(jiān)測儀可以采用485通信線并通過它將多個監(jiān)測儀組成集群連接到通信服務(wù)器，然后將通信服務(wù)器接入客戶的網(wǎng)絡(luò)交換機(jī)。最后，將其接入互聯(lián)網(wǎng)與中央數(shù)據(jù)處理機(jī)建立通信通道，這樣就可以實現(xiàn)將監(jiān)測儀監(jiān)測的數(shù)據(jù)上傳至平臺數(shù)據(jù)中心的目標(biāo)，具體的通信示意圖如圖2-1所示。

2.3管理系統(tǒng)裝備表設(shè)計

管理系統(tǒng)裝備表設(shè)計主要是在安裝電能監(jiān)測儀之后，對相關(guān)設(shè)備的配備設(shè)計，配備表的設(shè)計要根據(jù)實際情況而定。一般來說，可以配備一定數(shù)量的通信服務(wù)器、通信管理機(jī)、無線通信機(jī)、電流互感器、通信線、網(wǎng)絡(luò)線等設(shè)備[1]，就基本可以構(gòu)建一個網(wǎng)絡(luò)通信系統(tǒng)。當(dāng)然根據(jù)實際情況的不同，配備的設(shè)備及設(shè)備的型號、質(zhì)量、性能等方面都會有一些差異。這就要求相關(guān)的工作者不僅要具備一定的技能知識還要懂得相關(guān)的基礎(chǔ)知識。

3、監(jiān)測系統(tǒng)運行情況

監(jiān)測系統(tǒng)運行情況可以由很多電力指標(biāo)來進(jìn)行反應(yīng)，所以對監(jiān)測系統(tǒng)運行情況進(jìn)行分析時要盡量全面系統(tǒng)地收集相關(guān)數(shù)據(jù)，以提高判斷的準(zhǔn)確性和可靠性。一般來說，用電分布監(jiān)測的結(jié)果可以反應(yīng)監(jiān)測點的電力指標(biāo)的變化情況和異常情況。由此可以看出對這一數(shù)據(jù)的分析可以有效地發(fā)現(xiàn)一些潛在隱患。其次，三相電能諧波畸變情況，可以實時反應(yīng)監(jiān)測點的電能質(zhì)量指標(biāo)變化情況及異常情況[2]。

根據(jù)監(jiān)測系統(tǒng)所監(jiān)測到的數(shù)據(jù)，可以對電能相關(guān)的指標(biāo)按時間周期進(jìn)行統(tǒng)計和分析，比如電力、功率、電流、電壓等。根據(jù)這些數(shù)據(jù)可以有效地對電能進(jìn)行優(yōu)化管理。同時，分析監(jiān)測點的電能消耗、分段電量及電費數(shù)據(jù)可以作為調(diào)峰的依據(jù)。另外，通過電能管理平臺能夠清晰地統(tǒng)計到每臺設(shè)備的實際負(fù)荷[3]，通過對這些數(shù)據(jù)的觀察，可以判斷電能分布的合理性，并且可以根據(jù)實際情況對電能進(jìn)行調(diào)度。其實，在實際工作過程中還可以根據(jù)配用電設(shè)備的特點及要求，建立相應(yīng)的檔案體系，以便于設(shè)備的維護(hù)、保養(yǎng)等。不僅可以有利于管理好配用電設(shè)備，而且也可以提高設(shè)備的使用效率。另外，通過對各項電能數(shù)據(jù)解讀分析，可以推進(jìn)降低用電成本的決策和評估，科學(xué)指導(dǎo)實施節(jié)電項目及電能考核制度[4]，并且可以有效檢驗降低用電成本的效果。

4、結(jié)語

通過論文的分析可以看出有效的電能監(jiān)測系統(tǒng)將充分發(fā)揮智能電網(wǎng)管理平臺的作用。通過電能監(jiān)測系統(tǒng)可以分析監(jiān)測點每天的負(fù)荷、功率、電流、電壓和溫度等電力指標(biāo)變化，以及同類用電監(jiān)測點的各項電力、電量、電能質(zhì)量等指標(biāo)的差異，從而有效地發(fā)現(xiàn)一些潛在隱患。最后，希望論文的研究為相關(guān)工作者及研究人員提供一定的參考與借鑒價值。

參考文獻(xiàn)

[1]袁小超.基于智能電網(wǎng)的應(yīng)急管理系統(tǒng)的研究與實現(xiàn)[D].電子科技大學(xué)，2011-03-25 .

[2]韓利.智能電網(wǎng)環(huán)境下風(fēng)電的穩(wěn)定性分析和建模研究[D].上海交通大學(xué)，2010-01-01.

[3]叢偉，孔瑾，趙義術(shù)，丁磊，王葵.用于智能配電網(wǎng)自動重合閘的斷路器分類方法[J].電網(wǎng)技術(shù)，2013-01-17 .

[4]靖仕寅.智能電網(wǎng)發(fā)展政策的國際比較研究與啟示[D].華北電力大學(xué)，2012-03-01.