電力監(jiān)控系統(tǒng)在高速公路中的運用與分析

王正樹 張?zhí)炖?/p>

【摘要】 本文闡述了電力監(jiān)控系統(tǒng)的作用，及在高速公路上的應用，著重分析了電力監(jiān)控應用需求，并與其他系統(tǒng)相結合，進一步優(yōu)化選擇，使其完善。

【關鍵詞】 電力監(jiān)控 高速公路 變電站

高速公路屬于高等級公路，它的概念是能適應年平均晝夜小客車交通路在25000以上專供汽車分道高速行駛并且全部收到控制的公路。電力監(jiān)控系統(tǒng)的應用的背景是在計算機和微電子技術、光纖通信技術與電氣設備網絡技術相結合的潮流下應運而生，它影響著高速公路運營情況的正常性、管理性、盈利性等因素。

一、電力監(jiān)控系統(tǒng)概述

電力監(jiān)控系統(tǒng)在結構上充當著一種“中心處理器”的作用，它通過對各個變電所、各種設備進行數據收集與儲存在數據庫里的數據進行分析處理，隨后根據數據制定相應的控制方案以及命令發(fā)送給數據來源處。具體的結構組成是依靠系統(tǒng)通信功能方式獲得數據的主控工作站，該工作站隸屬于監(jiān)控中心，其負責的任務是整合、處理數據并且用圖形的方式顯示出來。監(jiān)控中心實現(xiàn)了對各個變電所、配電房等監(jiān)控；而外場監(jiān)控部位則是對供電狀態(tài)的設備利用通信系統(tǒng)來進行數據采集與傳輸，包括對高壓開關、變壓器、保護測控部位、外場的監(jiān)控設備等數據與信號進行收集。

電力監(jiān)控系統(tǒng)就是為值班人員方便快捷的提供關于供電系統(tǒng)的有關數據，為處理突發(fā)情況更是得心應手，同時在必要的時候值班管理人員可以通過遠程遙控系統(tǒng)進行對突發(fā)情況的處理和改變設備的運行狀態(tài)。系統(tǒng)地功能遠不止這些，例如高壓開關的各種數據會在數據運算處理后有必要的措施保護，還對系統(tǒng)分析處理后的信息進行保存等。利用電力監(jiān)控系統(tǒng)地完美、自動、高效的功能加之專業(yè)技術人員的參與，實現(xiàn)了對電力系統(tǒng)地宏觀與微觀并行調控，這一過程非常的自動化、全面化、綜合化，能夠安全可靠地保證整個系統(tǒng)的正常運行。

二、高速公路應用電力監(jiān)控系統(tǒng)的分析

2.1 運用在高速公路的電力監(jiān)控系統(tǒng)的結構組成

組成高速公路電力監(jiān)控系統(tǒng)是復雜的，同時也是由一些專業(yè)性的元素結構組成的。

首先是電力監(jiān)控中心工作站，它的功能主要是從網絡上入手，對電網進行整體的監(jiān)控，并且根據數據的收集來分析它的運行，控制和被監(jiān)控，從而達到收費站和服務區(qū)、隧道等達到優(yōu)化運行的目的。采用以光纖為傳輸介質的工業(yè)以太網通信方式將現(xiàn)場各智能設備連接起來，對高速公路上使用的電力站點、場所進行有效控制與管理，真正做到其“中心處理器”的作用。為了協(xié)調整體與局部之間運用的關系，還具有模擬電力設備的各種運行狀態(tài)，以及對突發(fā)事故和一些問題應對措施，從而保障高速公路安全有效地正常運營。

其次是變電站中的電力監(jiān)控儀表和終端設備，控制和數據采集、記錄短路和故障信息、具有重合閘和電流保護的裝置對電力元件的工作，主要依靠安裝有智能電量傳感器、智能綜合保護器、智能電力儀表的變電站中各個進出線開關的電力監(jiān)控終端設備上。它們的作用是非常重要的，下面就變電站的一些方面的監(jiān)控來說明細節(jié)。高壓柜的電源進出保護線，能夠實現(xiàn)過流保護、缺相保護、速斷保護等，同時還可以對線路的三相電壓電流、有功/無功功率、頻率等進行檢測和運用遙信與遙控功能。自身附帶有保護裝置的變壓器，它的功能是溫度檢測和控制，利用這樣的功能，可以對其線圈的溫度進行測定，風機是否啟動和檢測的溫度與設定的極限溫度有關系。同時，配置給變壓器的進出線保護單元，對變壓器的進出線回路進行檢測以及遙控。低壓柜出線是針對收費站與監(jiān)控設備和隧道照明回路等遙測與遙控單元。對于它們的控制，特別是隧道照明回路和通風控制系統(tǒng)，可以通過對子系統(tǒng)的控制進行相應的功能響應。同時還有低壓柜的分段開關、柴油的發(fā)電機出線，高速公路電力監(jiān)控系統(tǒng)的通訊網，這兒就不一一敘述了。

最后是電力監(jiān)控系統(tǒng)軟件，有了軟件的介入幫助，操作人員就算沒有掌握太多的電腦專業(yè)知識也能夠進行操作，這是對系統(tǒng)操作人員最大的幫助。其中該軟件的功能有多種，主要是遙控功能、遙測功能、遙信監(jiān)視功能、數據處理功能、報表功能和在線自檢和抗干擾功能。遙控功能又可以分為單獨控制和程序控制、開關閉鎖控制，它們都是在對遠程進行控制；遙測功能是對電流和電壓、功率因素的測量，然后通過數據采集、處理后送到控制站；遙信監(jiān)視功能是分別針對正常運行中的監(jiān)視和緊急事故發(fā)生后的監(jiān)視；數據處理是擁有對脈沖量以及模擬量的校準與驗證。除了上述的功能之外，該系統(tǒng)還具備有其他的一些主要功能，比如抵抗軟件侵害能力、試驗和調度軟件能力、檢查各個模塊的工作狀態(tài)能力等；同時也具備有一些其他輔助功能，譬如全部監(jiān)控系統(tǒng)中的擴充能力和在線整修與改編能力，所涉及的一些圖形工具和用戶界面環(huán)境等一些其他輔助功能，都是所需要考慮的系統(tǒng)因素之一。監(jiān)控軟件真正實現(xiàn)人機交互功能，對整個高速公路監(jiān)控管理的圖形化。

除了上述具體的高速公路電力監(jiān)控系統(tǒng)的一些構成，還有光纖傳輸通道、網絡通信控制器。這五個方面的組成，它們所擁有的功能是相輔相成的，也是保證電力監(jiān)控系統(tǒng)正常運行的前提。

2.2 分析高速公路的監(jiān)控需求以及展望

監(jiān)控的需求在高速公路上的利用，在運營實際中的維護與整體把控上有著舉足輕重的地位。首先關系到正常運作的收費系統(tǒng)，雖然隨著高速公路在穩(wěn)定可靠且高效運行的聯(lián)網收費系統(tǒng)下展開，但是如果就供電源異常停電的問題要在短時間內被解決，沒有一個整體性的電力監(jiān)控系統(tǒng)的存在，沒有監(jiān)控的高效集中性，就不會有穩(wěn)定運行的設備，更不會實現(xiàn)科學的管理，最后對高速公路效率上的管理也是不盡人意。所以對于高速公路的有效監(jiān)控和管理問題，監(jiān)控需求就明顯了不少；其次是對傳統(tǒng)的高成本而低效率的收費站配電房人員管理制度進行技術上的改革，有效解決成本維護和能源節(jié)儉的經濟成本問題；最后是對故障解決的效率需求，監(jiān)控結合計算機的數據分析能力能夠快速有效發(fā)現(xiàn)故障并且解決故障，避免了人力資源的浪費和提高了處理故障的效率。以上的三方面的監(jiān)控需求分析，是從高速公路上的效率和工作狀況上考慮的。

電力監(jiān)控系統(tǒng)從功能上進行展望，可以根據發(fā)展中的業(yè)務進行對系統(tǒng)的規(guī)模擴容，能夠達到和客戶進行功能上的互動等功能。未來的監(jiān)控展望，必須要要達到“應用型”的目標，能夠實現(xiàn)便捷化和多功能性的效果。對于近些年研發(fā)的以信息技術和道路、車三者密切統(tǒng)一的智能交通系統(tǒng)，既能保證安全的交通又能提高運行效率，這將會是未來監(jiān)控系統(tǒng)利用的一大亮點。

三、結語

高速公路電力監(jiān)控系統(tǒng)成為標準的前提是在融合了通信光纖技術與自動化技術、計算機技術、智能化的電器設備的各種成熟應用。充分了解當前的高速公路電力監(jiān)控的狀態(tài)、以及電力設備的應用情況和儀表，并且進行大量的認真調研和分析，解決了當時高速公路中的供電配送系統(tǒng)的分散不可靠的問題，為高速公路的通信與收費系統(tǒng)、監(jiān)控系統(tǒng)得到正常穩(wěn)定的運行，做出了技術上的保障。

參 考 文 獻

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