#頭條創作挑戰賽#
［摘 要］電力智能監控系統是資訊時代的産物，反映了人類在高效經濟時代對生活品質的不斷追求，美好的希望和簡化的工作程式。目前，正在建造越來越多的智能建築物，并且智能建築物是使用計算機技術自動管理和控制建築物中的裝置，并向使用者提供資訊和通信服務。是以，電力智能監控系統有益于智能建築的各個方面。在此基礎上，文章簡要分析了電力監控系統在智能建築中的應用，以促進電力監控系統的應用和發展。
［關鍵詞］電力監控系統 ；智能建築 ；應用
0引言
智能建築通常具有以下條件：一套先進的樓宇自動化系統可建立溫暖自然的居住環境，一套結構化的布線系統可在建築物内或整個社群之間傳輸資料，語音通信和多媒體通信已內建在一起，可滿足現代資訊社會的高效工作要求。智能電源監控系統平台，用于通信系統，電源監控系統，建築物中高壓和低壓配電裝置的內建監控和管理。
1 電力智能監控系統結構分析
從目前情況分析，比較常見的電力監控系統的結構主要包括以下5個方面的子系統，具體如下。
1.1 控制現場子系統
控制現場子系統的基本構成包括 PLC、保護單元、遠端 I/ O 單元、傳感器、保護裝置、執行裝置等幾部分，可以通過這 些裝置的作用，實作對電力系統中各種資訊的采集，同時執行有關的控制指令，實作對電力系統中的運作裝置的線上監測和實時控制。傳感器能夠将現場的各種信号，例如數字信号、模拟信号、開關量信号等及時進行采集，然後經過相關處理後，利用電纜、光纜或者綜合通信網絡将資訊傳遞到主要端。其中，保護單元可以對電力線路中的故障或者跳閘現象進行反映，而 PLC 是控制程式發出可控制操作的關鍵環節，可以實作對現場控制對象的遙調和遙控。
1.2 資訊處理與控制子系統
在電力監控系統中，資訊處理和控制子系統主要是通過主要端對各種資訊進行采集，包括通信傳輸子系統傳輸過來的狀态資訊、資料資訊以及視訊信号等，之後通過計算機對相關資料進行分析，經過加工處理後反映到人機聯系子系統中，實作狀态顯示，例如發出警報或者燈光亮起等，進而将資訊傳達給相關的從業人員。為滿足工作需要，還可以進行
人工幹預，進行相關的操作和控制。
1.3 主要層
主要制層位于中央控制室或工廠中的房間中，通常配備有高性能，高可靠性的計算機，UPS 不間斷電源，列印機和警報裝置。電源監控軟體安裝在主要計算機上，通過該軟體的人機界面和各種管理功能，可以實作整個配電系統的實時監控。
1.4 中間層
中間層位于現場層與主要層之間，主要完成現場層裝置與主要計算機之間的網絡通信連接配接，資料交換，通信協定轉換，提高了系統的實時性，相容性和可擴充性。以太網交換機使與其他系統的連接配接和共享資料資訊變得容易，對于大型系統，還可以設定資料伺服器和網關伺服器以與其他系統連接配接。
1.5 現場層
站點級别的主要任務是收集和測量現場各種配電系統的運作參數，并将收集和測量的資料傳輸到監視系統。主要裝置是内置電能表，軌道式電能表，能量斷路器和四個遠端裝置。這些裝置或儀表根據基本裝置的需求進行配置，并安裝在現場配電盤或開關櫃中。上述所有裝置彼此獨立地完成功能，不依賴于主要制計算機的操作，并具有 RS485通信接口。檢測到的電氣參數和狀态信号通過現場 RS485總線實時傳輸到中間層。
2 智能配電監控系統功能特點
2.1 提高現場工作效率
員工可以設定電源智能監控系統，以在短的 H-f.q 範圍内準确判斷和操作。同時，現場從業人員可以“透明”以同步了解電能流的狀态，是以可以準确，及時地處理錯誤。即
使您不在現場，也可以通過系統配置通過無線傳輸模闆擷取錯誤資訊。它可以實時反映裝置的實際使用情況，還可以使員工合理地準備維護工作。
2.2 降低能源成本
電力智能監控系統可以優化能源成本。該系統可以用作基準，以針對具有半公共功率檢測，功耗跟蹤和優化管理的負載，在區域之間定制簡單的功率負載計劃，并要求賠償由于不規則電能品質造成的損失。
2.3 優化資源
電力智能監控系統可以準确評估電網或變壓器，配電盤，配電櫃等裝置的後備容量。這是因為資料可以準确反映電力資源的實時使用情況，便于電力資源的放置并由業主做出決
策。更好地促進配電系統的發展和變化。
3 智能建築中電力監控系統的應用
3.1 電力監控系統
這些電源監視系統主要使用網絡技術和計算機技術來監 視電源系統的運作并将裝置的資料輸出到監視中心。監視中 心可以遠端控制每個裝置，使從業人員可以實時了解它。裝置的操作。其中，電源監視系統的主要功能包括系統操作的實時監視，電源品質監視，遠端控制和操作記錄，事件警報和記錄，資料收集和曆史資料管理，列印各種報告
以及電源管理。
3.2 正常電力監控應用
正常電源監控主要滿足以下要求 ：資料采集和記錄每個開關的運作狀态，電壓，電流，功率和能量，以及常見的電氣參數（例如警報和遠端控制）。某學校的電力系統共有8個10 kV 變電站，每個變電站都配備有兩個變壓器。結構采用2條輸入線和1條母線。每個變電站包含大約80個饋電回路。為了科學地管理整個學校的供電系統并正常使用學校的電力
進行教育和科學研究，學校采用了配電監控系統，并根據學校的實際情況采用了現有的電源監控系統。該系統大緻分為8個子工作站和1個監控中心，主要通信網絡使用
100MTCP/IP 光纖以太網，并且為了實作現場監控，現場監控層使用 Modbus 總線進行通信。
3.3 電能品質監控應用
某大廈共有變配電所四座，分别位于地下三層（1#、2#變電所）、21層（3# 變電所）和53層（4# 變電所）。為了保證整個大廈正常工作的可靠供電和實作供電系統的現代化管理，采用了電力監控系統，在1# 變電所設定監控主機，在2#、3#、4# 變配電所分别設定智能通信管理器實作通信上傳功能。主通訊網采用100mTCP/IP 光纖以太網，子站内的現場監控層采用 Modbus 總線通訊，系統采集電房内高壓櫃上微機保護、測量儀表、直流屏、變壓器溫控儀、發電機等資訊。實作遙測、遙信、遙控、報警功能、資料統計、管理分析等功能。
并通過采用可程式設計控制器，實作負載自動控制功能，通過 PLC 的邏輯控制實作指定動作順序的減載，以保證重要負荷的正常運作。建築擁有兩條獨立的35kV 進線和10kV 的母線，其中母線分段運作，每段母線裝配有8~10變壓器，變壓器的型号為10 kV/400 V，每台變壓器由30~100條饋線回路。
35 kV 進線主要配置電力線路監控儀，由于該進線是整個系統的電力源頭，其對于整個系統的順利運作有着重要的作用，是以選用精度和功能性都比較高的裝置來對這條回路進行監控，這種電力線路監控儀采樣頻率非常高，而且可以監視供電電源的電能品質對整個系統的影響，除此之外，它還可以監控35kV 母線兩側的運作工況和系統内的一些電氣故障。
3.4 電能損耗資料的采集和管理
從電力智能監控系統運作的過程中可以看出，從業人員需要對不同的回路和計量表等進行計數和分析，同時，通過網絡系統形成一個完整的資料庫。而且，還可以對資料軟體進行分析和探讨，進而對不同機關的電能損耗程度進行采集和管理，提升資料的科學性和準确性。這些資料資訊會在收費表中展現，住戶可以根據電能收費表來繳納電費。這種方式可以從某種程度上培養人們的節能意識，同時還有助于各種不同類型的能耗審計措施的貫徹和落實。
3.5 智能電力監控系統的功能
從以上的電力監控系統的應用案例中可以看出，智能電力監控系統主要有以下的功能 ：
（1）智能監控系統可以設計各種智能建築和社群電源管理方法。電源監控系統可以大大提高電源管理效率，并獲得節電效果。它可以提高電效率。
（2）除了主要硬體裝置的工藝水準以及軟體的可靠性，電力監控系統比較成熟以外，在通訊連接配接方面也比較先進。
（3）智能電力監控系統所采用的通訊協定是由國際電氣公司所提供的，能夠在很好的完成系統通訊的同時具有很高的可靠性和先進性。
（4）智能電力監控系統借鑒了國内外關于智能建築應用的大量經驗，在進行系統內建和軟體設計時，能夠運用成熟和先進的方法，所設計的軟體不僅運作安全可靠，而且有較
低的運作成本。
（5）作為一個分層分布式的監控系統，智能電力監控系統在任何的監控點處都能按照就近布置原則将其接入到系統中，并由相關的軟體進行處理，這樣可以對現場的布線和施工過程進行簡化，在節省投資的同時提高工作效率。
（6）電力監控系統采用了智能化的控制理念，具有較高的自動化程度和較強的可靠性，可以自動對資料進行記錄，可以讓系統持續有效穩定的運作。最後，智能電力監控系統在自成系統的基礎上還可以與智能建築實作管理上的結合。
3.6 系統運作和裝置管理
電力智能監控系統可以對裝置運作的各項參數進行控制，做好監測工作。從業人員在實際的監測工作中，從業人員應該加強對裝置的節能性進行控制，如果出現了故障問題或者是運作異常的現象，就應該做好警報，這樣相關的檢修和維護的從業人員就會在第一時間趕到現場對故障裝置進行處理。在這種情況下，智能電力智能監控系統可以根據監測資料的
相關資訊和實際的耗電現象實作自動巡檢。電力智能監控系統的工作方式不僅具有一定的經濟性，同時還具有一定的安全性。管理人員可以通過充分應用監控系統的優勢來對提升裝置運作的效率，為電氣節能工作的進行提供相對比較科學的依據，完善和優化運作的整體狀态。
4 安科瑞變電所運維雲平台
4.1概述
AcrelCloud-1000變電所運維雲平台基于網際網路＋、大資料、移動通訊等技術開發的雲端管理平台，滿足使用者或運維公司監測衆多變電所回路運作狀态和參數、室内環境溫濕度、電纜及母線運作溫度、現場裝置或環境視訊場景等需求，實作資料一個中心，集中存儲、統一管理，友善使用，支援具有權限的使用者通過電腦、手機、PAD等各類終端連結通路、接收報警，并完成有關裝置日常和定期巡檢和派單等管理工作。
4.2應用場所
适用于電信、金融、交通、能源、醫療衛生、文體、教育科研、農林水利、商業服務、公用事業等行業變配電運作維護系統的建立、擴建和改建。
4.3系統結構
系統可分為四層：即感覺層、傳輸層、應用層和展示層。
感覺層：包含變電所安裝的多功能儀表、溫濕度監測裝置、攝像頭、開關量采集裝置等。除攝像頭外，其它裝置通過RS485總線接入現場智能網關RS485端口。
傳輸層：包含現場智能網關和交換機等裝置。智能網關主動采集現場裝置層裝置的資料，并可進行規約轉換，資料存儲，并通過交換機把資料上傳至指定的伺服器端口，網絡故障時資料可存儲在本地，待網絡恢複時從中斷的位置繼續上傳資料，保證伺服器端資料不丢失。
應用層：包含應用伺服器和資料庫伺服器，若變電所數量小于30個則應用伺服器和資料庫伺服器可以合一配置。伺服器需要具備固定IP位址，以接收各智能網關主動傳送過來的資料。
展示層：使用者通過手機、平闆、電腦等多終端的方式通路平台資訊。
4.4系統功能
4.4.1用能月報
用能月報支援使用者按總用電量、變電站名稱、變電站編号等查詢所管理站所的用電量，查詢跨度可設定為月。
4.4.2站點監測
站點監測包括概況、運作狀态、當日事件記錄、當日逐時用電曲線、用電概況。
4.4.3變壓器狀态
變壓器狀态支援使用者查詢所有或某個站所的變壓器功率、負荷率、等運作狀态資料，支援按負荷率、功率等升、降序排名。
4.4.4運維
運維展示目前使用者管理的有關變電所在地圖上位置及總量資訊。
4.4.5配電圖
配電圖展示被選中的變電所的配電資訊，配電圖顯示各回路的開關狀态、電流等運作狀态及資訊，支援電壓、電流、功率等詳細運作參數查詢。
4.4.6視訊監控
視訊監控展示了目前實時畫面（視訊直播），選中某一個變配電站，即可檢視該變配電站内視訊資訊。
4.4.7電力運作報表
電力運作報表顯示標明站所標明裝置各回路指定采集間隔運作參數和電能抄表的實時值及平均值行統計。
4.4.8報警資訊
對平台所有報警資訊進行分析。
4.4.9任務管理
任務管理頁面可以釋出巡檢或消缺任務，檢視巡檢或消缺任務的狀态和完成情況，可以點選檢視任務檢視具體的巡檢資訊。
4.4.10使用者報告
使用者報告頁面主要用于對標明的變配電站自動彙總一個月的運作資料，對變壓器負荷、配電回路用電量、功率因數、報警事件等進行統計分析，并列出在該周期内巡檢時發現的各類缺陷及處理情況。
4.4.11 APP監測
電力運維手機支援“監控系統”、“裝置檔案”、“待辦事項”、“巡檢記錄”、“缺陷記錄”、“文檔管理”和“使用者報告”七大子產品，支援一次圖、需量、用電量、視訊、曲線、溫濕度、同比、環比、電能品質、各種事件報警查詢，裝置檔案查詢、待辦事件處理、巡檢記錄查詢、使用者報告、文檔管理等。
4.5系統硬體配置
5 結語
将智能電源監控系統應用于智能建築可提高電源系統的可靠性并確定電源的連續性。是以，為了進一步促進智能建築的發展，有必要加強對電力監控技術的研究。在智能建築和電力節能中，電力監控系統扮演着越來越重要的角色，并以其出色的節能效果和電力監控功能而受到高度評價。與樓宇自動化系統的內建管理，可以有效節省人工管理的成本和時間，操作查詢友善，經濟效益明顯。是以，随着科學技術的發展和經濟的發展，電力監控系統的開發和應用将進一步深化。
參考文獻
【1】戴秋平 . 電力監控系統在供配電設計中的應用 [J]. 通訊世界，2016（11）：180-181.
【2】林玺 . 智能電力監控系統在電氣節能中的應用 [J]. 科技傳播，2014，32（13）：56-58.
【3】劉敏 . 智能電力監控系統在電氣節能中的應用 [J]. 建築電氣，2007 （6）：15-16.
【4】企業微電網設計與應用手冊2022.05版.
【5】安科瑞35KV以及下變電所智能配電系統設計與産品二次原理圖集.2020.10月版
【6】安科瑞使用者變電站綜合自動化與運維解決方案.2021.11月版
【7】胡招虎.智能配電監控系統在智能建築中的應用分析 ，1001–523X（2021）02–0137–02
作者簡介
李亞俊，現任職于安科瑞電氣股份有限公司，電話18721098757（微信同号），QQ：2881068607，郵箱[email protected]
4.4.2站點監測
站點監測包括概況、運作狀态、當日事件記錄、當日逐時用電曲線、用電概況。
4.4.3變壓器狀态
變壓器狀态支援使用者查詢所有或某個站所的變壓器功率、負荷率、等運作狀态資料，支援按負荷率、功率等升、降序排名。
4.4.4運維
運維展示目前使用者管理的有關變電所在地圖上位置及總量資訊。
4.4.5配電圖
配電圖展示被選中的變電所的配電資訊，配電圖顯示各回路的開關狀态、電流等運作狀态及資訊，支援電壓、電流、功率等詳細運作參數查詢。
4.4.6視訊監控
視訊監控展示了目前實時畫面（視訊直播），選中某一個變配電站，即可檢視該變配電站内視訊資訊。
4.4.7電力運作報表
電力運作報表顯示標明站所標明裝置各回路指定采集間隔運作參數和電能抄表的實時值及平均值行統計。
4.4.8報警資訊
對平台所有報警資訊進行分析。
4.4.9任務管理
任務管理頁面可以釋出巡檢或消缺任務，檢視巡檢或消缺任務的狀态和完成情況，可以點選檢視任務檢視具體的巡檢資訊。
4.4.10使用者報告
使用者報告頁面主要用于對標明的變配電站自動彙總一個月的運作資料，對變壓器負荷、配電回路用電量、功率因數、報警事件等進行統計分析，并列出在該周期内巡檢時發現的各類缺陷及處理情況。
4.4.11 APP監測
電力運維手機支援“監控系統”、“裝置檔案”、“待辦事項”、“巡檢記錄”、“缺陷記錄”、“文檔管理”和“使用者報告”七大子產品，支援一次圖、需量、用電量、視訊、曲線、溫濕度、同比、環比、電能品質、各種事件報警查詢，裝置檔案查詢、待辦事件處理、巡檢記錄查詢、使用者報告、文檔管理等。
4.5系統硬體配置
5 結語
将智能電源監控系統應用于智能建築可提高電源系統的可靠性并確定電源的連續性。是以，為了進一步促進智能建築的發展，有必要加強對電力監控技術的研究。在智能建築和電力節能中，電力監控系統扮演着越來越重要的角色，并以其出色的節能效果和電力監控功能而受到高度評價。與樓宇自動化系統的內建管理，可以有效節省人工管理的成本和時間，操作查詢友善，經濟效益明顯。是以，随着科學技術的發展和經濟的發展，電力監控系統的開發和應用将進一步深化。
參考文獻
【1】戴秋平 . 電力監控系統在供配電設計中的應用 [J]. 通訊世界，2016（11）：180-181.
【2】林玺 . 智能電力監控系統在電氣節能中的應用 [J]. 科技傳播，2014，32（13）：56-58.
【3】劉敏 . 智能電力監控系統在電氣節能中的應用 [J]. 建築電氣，2007 （6）：15-16.
【4】企業微電網設計與應用手冊2022.05版.
【5】安科瑞35KV以及下變電所智能配電系統設計與産品二次原理圖集.2020.10月版
【6】安科瑞使用者變電站綜合自動化與運維解決方案.2021.11月版
【7】胡招虎.智能配電監控系統在智能建築中的應用分析 ，1001–523X（2021）02–0137–02