電力監(jiān)控系統(tǒng)在供配電設(shè)計中的應(yīng)用分析

國網(wǎng)江蘇省電力有限公司泰州供電分公司 黃宇新

各行各業(yè)的用電量日益激增，供配電系統(tǒng)也面臨著全新的挑戰(zhàn)。但是，作為日常生活與工作正常運轉(zhuǎn)的重要部分，電力企業(yè)難免發(fā)生因監(jiān)控不到位引起的浪費問題，不但提升了成本，還降低了其運行效率。為確保供配電設(shè)計符合我國可持續(xù)發(fā)展需求，促進(jìn)電力行業(yè)良好發(fā)展，提升電力系統(tǒng)的安全性與穩(wěn)定性成為電力企業(yè)的首要工作。電力監(jiān)控系統(tǒng)能夠有效促進(jìn)電力系統(tǒng)管理工作的高效運行，其較高的靈活性和豐富的功能性也可以為用戶提供可靠、優(yōu)質(zhì)的供電服務(wù)。

當(dāng)前的電力市場向高需求、高標(biāo)準(zhǔn)的方向發(fā)展，隨著國內(nèi)各行業(yè)用電規(guī)模的持續(xù)提升，電力監(jiān)控系統(tǒng)的重要性也日益突出。現(xiàn)階段，大部分電力企業(yè)在進(jìn)行供配電設(shè)計時，除了滿足人們的基本電力需求以外，通常還要提高電力資源的利用率，出于控制成本和提高電力運行效率的目的，利用電力監(jiān)控系統(tǒng)確保供電系統(tǒng)整體平穩(wěn)運行是正確的選擇。

1 電力監(jiān)控系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)與功能

1.1 電力監(jiān)控系統(tǒng)結(jié)構(gòu)

通常情況下，電力監(jiān)控系統(tǒng)是采取分層結(jié)構(gòu)的方式，結(jié)合多種先進(jìn)的技術(shù)對網(wǎng)絡(luò)進(jìn)行控制與管理，其主要可以分為網(wǎng)絡(luò)通訊層、現(xiàn)場控制層、系統(tǒng)管理層三個不同的部分，每部分都會在實際應(yīng)用中發(fā)揮不同的效果，能夠?qū)﹄娏ο到y(tǒng)的優(yōu)化與完善起到一定的幫助。但想要達(dá)到提升電力資源利用效率的目的，必須對現(xiàn)有結(jié)構(gòu)的不完善之處加以改進(jìn)，尤其是網(wǎng)絡(luò)通訊、現(xiàn)場監(jiān)控、系統(tǒng)管理等方面更需要分層管理。因為網(wǎng)絡(luò)通訊分層在電力監(jiān)控系統(tǒng)中起承上啟下的作用，其連接現(xiàn)場控制與系統(tǒng)管理，負(fù)責(zé)數(shù)據(jù)的傳輸；現(xiàn)場監(jiān)控分層基于其顯示的功能，主要負(fù)責(zé)連接管理現(xiàn)場并進(jìn)行實際操控；系統(tǒng)管理分層顧名思義負(fù)責(zé)系統(tǒng)的全面管控以及數(shù)據(jù)處理工作，用于主控機的軟件數(shù)據(jù)管理。

1.2 電力監(jiān)控系統(tǒng)功能

電力監(jiān)控系統(tǒng)的主要功能分為以下幾點：（1）通過監(jiān)控供配電系統(tǒng)的各項參數(shù)為監(jiān)控工作人員提供一定便利；（2）完整記錄供配電系統(tǒng)的運行狀況，為檢修人員排除供配電系統(tǒng)故障或維護(hù)設(shè)備提供幫助；（3）對供配電系統(tǒng)可能存在的突發(fā)狀況進(jìn)行預(yù)警，讓管理人員能夠及時應(yīng)對；（4）確保負(fù)荷安全問題，對供配電系統(tǒng)負(fù)荷情況實時監(jiān)控；（5）統(tǒng)計并整理供配電系統(tǒng)常見的事故、問題及具體原因，便于提高日常維護(hù)或檢修工作的效率；（6）出于成本控制角度，實時監(jiān)控供配電系統(tǒng)運轉(zhuǎn)情況，核算其經(jīng)濟效益。

由于大部分的供配電系統(tǒng)是通過分布或集成供電控制，其監(jiān)控難度較大，為確保電力監(jiān)控的有效性，必須嚴(yán)格執(zhí)行監(jiān)控系統(tǒng)和數(shù)據(jù)采集相結(jié)合的管理方式，將采集來的信息數(shù)據(jù)傳輸?shù)较到y(tǒng)，實施自動監(jiān)控作業(yè)。

具體來說，電力監(jiān)控系統(tǒng)具備靈活性、安全性與穩(wěn)定性等非常明顯的特征。其通過網(wǎng)絡(luò)通訊技術(shù)進(jìn)行信息采集，從而提供新的供電設(shè)計環(huán)境，使用戶可以根據(jù)實際情況設(shè)置監(jiān)控系統(tǒng)參數(shù)，具有較高的靈活性。系統(tǒng)內(nèi)部的各個子系統(tǒng)之間處于一種相互獨立的狀態(tài)，互不干擾，可以由模塊化管理來實現(xiàn)在某一子系統(tǒng)故障的情況下其他系統(tǒng)正常運行的效果；同時，利用信息模擬和信息壓縮等手段避免外部信號的干擾，使系統(tǒng)穩(wěn)定運行。另外，電力監(jiān)控系統(tǒng)僅有一個獨立的IP地址，并根據(jù)用戶等級來設(shè)定相應(yīng)權(quán)限，系統(tǒng)的運行需要對用戶權(quán)限許可進(jìn)行認(rèn)證，能夠確保訪問信息的安全性，使電力監(jiān)控系統(tǒng)平穩(wěn)運行。

2 電力監(jiān)控系統(tǒng)在供配電設(shè)計中的應(yīng)用

2.1 人機交互與數(shù)據(jù)采集處理

人機交互功能主要是由監(jiān)控系統(tǒng)實現(xiàn)優(yōu)質(zhì)界面產(chǎn)生，其統(tǒng)一的界面可以減少實際操控中的失誤，連接網(wǎng)絡(luò)之后便可以在設(shè)置界面實現(xiàn)動態(tài)數(shù)據(jù)更新；同時，實時反饋供配電系統(tǒng)的運行狀態(tài)，讓用戶全面了解系統(tǒng)設(shè)備的具體情況，從而提升供配電系統(tǒng)監(jiān)管力度及效果。

數(shù)據(jù)采集與分析處理是電力監(jiān)控系統(tǒng)運行的基本操作，在供配電設(shè)計當(dāng)中要結(jié)合系統(tǒng)運行的實際情況，完善數(shù)據(jù)采集與處理分析能力。因為電力監(jiān)控系統(tǒng)儀表所顯示的數(shù)值就是數(shù)據(jù)采集工作的一種體現(xiàn)，其能夠清晰地反映出各設(shè)備的運行狀態(tài)及三相電流、電壓等相關(guān)情況。數(shù)據(jù)采集工作結(jié)束之后，應(yīng)立即進(jìn)行數(shù)據(jù)信息的處理工作（記錄、儲存、分析等），并將其儲存至相應(yīng)數(shù)據(jù)庫，為日后的查詢與輸出做好充分準(zhǔn)備。

2.2 提升信息采集效率及權(quán)限管理

電力監(jiān)控系統(tǒng)的合理應(yīng)用可以提升供配電系統(tǒng)的信息采集效率，同時還能夠?qū)崿F(xiàn)遠(yuǎn)程控制和動態(tài)監(jiān)督等功能，以便更加全面掌握供配電系統(tǒng)的數(shù)據(jù)信息情況。更為重要的是，供配電系統(tǒng)通過電力監(jiān)控來顯示數(shù)據(jù)信息，不但加快了信息數(shù)據(jù)的分析與應(yīng)用，還確保了信息數(shù)據(jù)的及時性、準(zhǔn)確性，讓用戶能夠放心使用。

利用電力監(jiān)控系統(tǒng)管理供配電系統(tǒng)的各級權(quán)限，不僅可以為系統(tǒng)安全性和穩(wěn)定性提供有力保障，還能促進(jìn)系統(tǒng)管理的規(guī)范性。特別是對于供配電設(shè)計權(quán)限的管控，其針對重要信息和數(shù)據(jù)進(jìn)行加密，極大地提升了用戶的隱私性。實現(xiàn)權(quán)限分級有利于進(jìn)行系統(tǒng)分層管理，可以避免信息泄漏，充分滿足用戶需求，讓相關(guān)工作人員的信息處理、整改工作更加便利。

2.3 強化系統(tǒng)綜合權(quán)限與安全監(jiān)視功能

加強電力監(jiān)控系統(tǒng)綜合權(quán)限的管理，能夠讓供配電系統(tǒng)的使用環(huán)境更加規(guī)范，提升系統(tǒng)的信息數(shù)據(jù)質(zhì)量，強化相關(guān)的保密性能，讓供配電設(shè)計更為安全。為了滿足工作人員的日常管理及運維需求，需要對電力監(jiān)控系統(tǒng)進(jìn)行權(quán)限分級管理，在分級過程中應(yīng)結(jié)合實際情況嚴(yán)格執(zhí)行相應(yīng)權(quán)限的規(guī)定并盡可能的合理化設(shè)置，這樣能夠讓工作人員更加明確自身工作范圍，減少越權(quán)行為和信息泄漏的發(fā)生。電力監(jiān)控系統(tǒng)中的安全監(jiān)視功能可以在供配電設(shè)計中起到實時的動態(tài)監(jiān)控作用，其能在第一時間發(fā)現(xiàn)系統(tǒng)出現(xiàn)的漏洞，并及時派遣相關(guān)工作人員進(jìn)行處理。值得注意的是安全監(jiān)視功能一般具有兩種報警模式，即：事故報警和預(yù)告報警。顧名思義，事故報警是在電力系統(tǒng)的保護(hù)裝置或設(shè)備發(fā)生損壞以及跳閘等情況出現(xiàn)時發(fā)出報警信號，而預(yù)告報警則是當(dāng)系統(tǒng)的電壓超過界限或狀態(tài)異常時發(fā)出報警信號。

3 供配電系統(tǒng)中應(yīng)用電力監(jiān)控系統(tǒng)的建議

3.1 正確選擇電力監(jiān)控系統(tǒng)的網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)

電力監(jiān)控系統(tǒng)的網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)主要有三種：星型結(jié)構(gòu)、樹型結(jié)構(gòu)、網(wǎng)狀結(jié)構(gòu)。其中，星型結(jié)構(gòu)是一種早期的連接方式，其應(yīng)用較為廣泛，具有以中央節(jié)點控制其他節(jié)點的特點，而中央節(jié)點又必須連接網(wǎng)絡(luò)的所有節(jié)點，導(dǎo)致線路的鋪設(shè)量增大，從而使得網(wǎng)絡(luò)建設(shè)成本提高。樹型結(jié)構(gòu)屬于集中控制類型，其通信線路遠(yuǎn)比星型結(jié)構(gòu)要短，還可以進(jìn)行分級處理，對于控制電力監(jiān)控系統(tǒng)的網(wǎng)絡(luò)建設(shè)成本有一定幫助，非常利于查找路徑；但是其缺點也是相當(dāng)明顯的，一旦除葉子節(jié)點以外的其他節(jié)點線路發(fā)生故障，就會導(dǎo)致系統(tǒng)無法運行。網(wǎng)狀結(jié)構(gòu)的特點是每一個節(jié)點都至少與另外兩個節(jié)點相連接，所以其穩(wěn)定性要比前兩種結(jié)構(gòu)更加可靠，但相對來說這樣的連接方式也讓成本大幅提升。如果電力監(jiān)控系統(tǒng)的主要需求是較高的穩(wěn)定性，那么可以選擇由多種路徑設(shè)計的網(wǎng)狀結(jié)構(gòu)來降低阻塞、碰撞等特殊情況的概率。

3.2 優(yōu)化相關(guān)系統(tǒng)設(shè)置與各級權(quán)限

在供配電系統(tǒng)設(shè)計階段，工作人員必須根據(jù)電力監(jiān)控系統(tǒng)的實際情況進(jìn)行各級權(quán)限優(yōu)化與系統(tǒng)升級，確保系統(tǒng)可以適應(yīng)日益增長的各類用戶需求。以優(yōu)化圖像信息界面為例，可以將語言界面設(shè)置成漢語并配備檢索功能，這樣可以方便后期相關(guān)資料的快速查閱，有助整體工作效率的提升。不同人員的權(quán)限配置一直是供配電系統(tǒng)的關(guān)鍵問題之一，尤其是數(shù)據(jù)信息的保護(hù)環(huán)節(jié)更是供配電設(shè)計當(dāng)中不可或缺的部分。因此，不同人員設(shè)置不同的管理權(quán)限并根據(jù)不同的崗位需求進(jìn)行劃分，對于保證管理權(quán)限的科學(xué)性和電力監(jiān)控系統(tǒng)管理質(zhì)量具有重要意義。

結(jié)論：目前，已經(jīng)有很多電力企業(yè)通過電力監(jiān)控系統(tǒng)獲得良好的實際效果，無論是權(quán)限管理還是數(shù)據(jù)庫管理以及數(shù)據(jù)的接收與處理工作，電力監(jiān)控系統(tǒng)都起到了重要的作用，其先進(jìn)的技術(shù)和強大的功能對于減少供配電設(shè)計成本，提高管理效率，促進(jìn)電力行業(yè)的整體發(fā)展都有重要意義?？傮w來說，電力監(jiān)控系統(tǒng)在當(dāng)前供配電環(huán)節(jié)所發(fā)揮的作用正在增強，進(jìn)一步加強電力監(jiān)控系統(tǒng)建設(shè)，能夠為電力企業(yè)供配電管理體系進(jìn)行優(yōu)化與完善，提高經(jīng)濟效益，推動我國電力行業(yè)長遠(yuǎn)發(fā)展。