電力監控系統在廠房電力工程中的設計與應用

更新時間：2024-07-24

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胡冠楠

安科瑞電氣股份有限公司上海嘉定

摘要：電力監控系統在廠房電力工程中的應用，穩步提升了電力系統管理的智能化、信息化水平，確保電力資源的合理化應用，滿足工業生產的基本需求。為確保電力監控系統與廠房電力工程的有效結合，促進廠房電力工程技術體系的升級，文章充分探討廠房電力工程對電力監控系統的應用路徑。

關鍵詞：電力監控系統；廠房電力；技術優勢；應用方式

1引言

為滿足規模化工業生產的基本要求，廠房在規劃、建設過程中，投入大量資源，進行電力工程的構建，電力監控系統作為電力工程的有機組成部分，能夠持續強化供配電系統的管理效能，保證了供配電系統的可靠性、安全性。通過電力監控系統的合理構建，能夠逐步促進電力工程體系的健全與完善，實現電力故障的快速發現與有效排除，實現電力資源的持續穩定供應。

2電力監控系統概述

對電力監控系統基本構成與功能的分析，從整體上形成準確的技術認知，明確電力監控系統的應用要點，對于后續應用優勢的探討以及應用策略的制定，奠定了堅實基礎。電力監控系統實現10kV以下變配電系統的科學檢測與有效管理，經過長期發展，電力監控系統逐步完善，涵蓋了管理層、通信層、間隔層等相關管理層級，形成實時歷史數據庫 XPMS、工業自動化組態軟件、電力自動化軟件、“軟"控制策略軟件、通信網關服務器、OPC產品、Web門戶工具等系統模塊，這些系統模塊的構建與應用，大大提升了電力監控系統的實用性，廣泛地應用于企業信息化、DCS系統、PLC系統、SCADA系統。技術人員通過這種相應的技術解決方案，對供配電系統中存在的故障、安全隱患進行及時評估以及有效處理，實現了供配電系統可靠性、安全性的提升。具體來看，電力監控系統在計算機技術、計量保護模塊以及總線技術的支持下，實現了對供配電系統的有效管控。能夠根據實際的供配電系統運行情況，完成數據的有效獲取以及設備的遠程控制，在電力監控系統支持下，逐步形成監控一體化的電力工程整體解決方案。

3電力監控系統的應用優勢

電力監控系統在廠房電力工程中的應用，實現了對現有電力工程機制的完善、升級，為強化電力監控系統的應用效果，工作人員需要準確把握電力監控系統的技術優勢，以此為契機，促進工作觀念的轉變，推動電力監控系統在廠房電力工程中的有效應用。

3.1 電力監控系統技術優勢

電力監控系統的應用，有效滿足廠房電力系統的規劃、管理需求，促進了廠房電力工程的集約化與信息化，使得電力工程可以根據工業生產的實際需要，靈活調整供配電方案，順利完成各類監控儀表數據的獲取，配電柜電氣性能的調節等相關工作，無形之中，降低了整個電力工程的運行管理難度。電力監控系統通過各類硬件模塊、軟件系統的支持，在電力工程內部，實現了信息的有效共享，工作通過訪問系統后臺，可以在較短的時間內，快速獲取各類數據，以數據為導向，開展相應的故障檢修、設備調試等相關工作。同時作為一種有效的技術方案，電力監控系統促進了原有電力工程運行、管理機制的轉變，排除了人為因素對于電力設備監控活動的干擾，實現電力設備數據的實時對接、準確反饋，對于電力設備維護、管理工作的開展提供了參考借鑒，避免了工作開展的盲目性。例如電力監控系統將工業廠房高壓配電線路、低壓配電線路以及UPS系統納入到監控范疇之中，在各類傳感器、通信系統的支持下，可以實現對供配電系統的實時監控，并對監控過程中發現的異常情況及時解決，降低了工作人員應對電力工程故障的難度，保證了供配電系統的穩定運轉。同時在電力監控系統的輔助下，工作人員可以開展的供配單線路的選型、設備的調試等相關工作，促進了電力工程運行方案的優化，在很大程度上，提升了電力資源的利用能力，降低了工業廠房的運行成本。

3.2電力監控系統應用現狀

電力監控系統在廠房電力工程應用過程中，受到多種因素的影響，暴露出技術思路不明確、軟硬件系統構建不合理等問題，這些問題的出現，如果沒有采取相應的舉措，將會在很大程度上，限制電力監控系統技術優勢。部分工作人員在廠房電力工程規劃、管理的過程中，沒有真正認識到想電力監控系統的技術價值以及其對電力工程的深遠影響，這種認知層面的局限性，使其無法根據廠房電力工程的實際，制定系統化的電力監控系統構建方案，導致技術漏洞的出現，影響了最終的使用成效。同時電力監控系統作為新型的技術方案，部分技術人員對于其技術原理、技術構成、應用方式等存在一定的認知誤區，造成電力監控系統構建的過程中，沒有能夠形成可行的技術應用方案，使得電力監控系統的硬件系統設計、軟件系統優化無法達到預期的使用需求，干擾廠房電力工程日常管理工作的同時也造成了資源浪費等相關問題的出現，增加了電力監控系統的投入成本，給企業帶來額外的經濟負擔。

4電力監控系統在廠房電力工程中應用的方式

電力工程在廠房電力工程應用過程中，技術人員需要著眼電力監控系統構成與功能，借鑒過往經驗，采取相應舉措，積極做好電力監控系統的構建、優化與應用工作。

4.1快速轉變電力監測應用思路

針對于現階段電力監控系統在廠房電力工程應用環節暴露出問題，技術人員需要立足于自身認知層面存在的問題，認真做好梳理、應對工作。具體來看，技術人員應當在明確電力監控系統技術優勢的基礎上，快速轉變固有的技術理念，從廠房電力工程的角度出發，明確電力監測系統在實踐環節的積極作用，通過理念的轉變，有目的地開展電力監測技術的分析、評估以及應用工作，為后續電力監測系統硬件構成、軟件優化等活動的進行提供了方向性引導。同時，認真做好電力監測系統技術原理、技術構成等方面的分析工作，通過必要的技術研究，技術人員可以掌握電力監測系統的層級結構、軟硬件構成特點，在此基礎上，結合廠房電力工程供配電系統的實際，開展針對性的系統布局，從整體上保證電力監控系統布局的合理性、有效性，初步形成電力監測系統構建方案，對硬件設備的選型、參數調整，軟件平臺的打造，優化提供了方向性引導，避免了電力監測系統在廠房電力工程中應用的盲目性。

4.2電力監測系統硬件構成方案

從廠房電力工程的組成情況來看，電力監測系統在硬件構成方面，需要重點做好監控設備、通信設備、采集設備等硬件的選型與調試工作，逐步形成完善的電力監測系統硬件運行機制。在進行廠房電力工程監控中心能夠快速將各類監測信息直觀呈現出來，便于工作人員獲取，開展相應的管理活動。在通信設備的選擇過程中，技術人員需要對通信接口層作出優化，通過交換機、通信管理機等設備，來實現電力監測系統內部，不同模塊之間的聯動，保證信息共享能力。從過往經驗經驗來看，廠房電力工程通信接口應當選用3C16470等型號的以太網交換機，這類交換機，實現存儲 - 轉發的復合型交換方式，并且實用性較強，支持多種網絡標準，以實現數據信息的快速共享。考慮到電力工程運行過程中，對于通信系統有著一定的干擾，為保持通信系統運行的穩定性，技術人員可以使用目前抗干擾能力較強的4芯屏蔽雙絞線作為通信模塊收發數據的主要線路，通過相關技術優勢的發揮，來有效應對外部環境對于整個信息交互行為的干擾。為避免停電對于電力監測系統的干擾，保證監測的持續性，技術人員需要對通信設備的電源回路進行優化，將UPS供電設備作為備用電源，在電源中斷后，能夠快速啟動，為電力監測通信系統供電。對于電力工程運行信號采集以及測定設備的選用，技術人員需要在廠房配電柜的相關區域，安裝可視化的監測模組，便于工作人員在日常巡視的過程中，快速獲取相關數據，掌握配電柜的運行狀態。以某廠房為例，在電力監測系統設計過程中，出于監測成效與成本投入的考量，其在低壓配電柜監測模組設計環節，使用由施耐德公司生產的低壓智能電力儀表 PM810，這一型號的監測以期，不僅能夠真實反映測量數據，并且兼容性較強，安裝、維護難度相對較低，具有較強的實用性。通過按照該監測模組，大大簡化了電力檢測系統日常管理流程，工作人員可以根據需要，定期做好電壓配電柜運行數據的記錄以及反饋等方面的工作。

4.3電力監測系統軟件優化路徑

電力監測系統軟件優化環節，技術人員需要從通信系統、監測算法等角度出發，對軟件系統信息交互、共享以及處理能力做出必要的調整，更好地滿足電力監測系統的運行需求。具體來看，技術人員在對通信系統進行優化的過程中，可以借鑒現場總線技術，按照相應的信息傳輸協議，將電力監測系統內的以太網、串口設備進行連接方式的調整，形成總線拓撲網絡結構，這種網絡結構的塑造，為監測軟件的運行營

造良好的外部環境。監測軟件選用過程中，技術人員可以使用INTOUCH 軟件，該軟件具有較強的管理功能，不同的用戶可以根據授權，登陸監測軟件，獲取相應的數據信息，這一軟件較好地滿足了廠房電力工程的運行管理要求，工作人員可以通過界面的相關指令，進行電力工程電壓、功率、電能以及溫度等參數的獲取，并通過各類日報表、月報表的查詢，有效掌握廠房電力工程的運行狀態，為設備參數的調整、故障的維修提供參考。

5安科瑞電力監控系統產品介紹與選型

5.1概述

Acrel-2000Z電力監控系統是安科瑞電氣股份有限公司根據電力系統自動化及無人值守的要求，針對35kV及以下電壓等級研發出的一套分層分布式變電站監控管理系統。該系統是應用電力自動化技術、計算機技術和信息傳輸技術，集保護、監測、控制、通信等多功能于一體的開放式、網絡化、單元化、組態化的系統，適用于35kV及以下電壓等級的城網、農網變電站和用戶變電站，可實現對變電站方位的控制和管理，滿足變電站無人或少人值守的需求，為變電站安全、穩定、經濟運行提供了堅實的保障。

5.2應用場所

(1)辦公建筑（商務辦公、機關辦公建筑等）

(2)商業建筑（商場、金融機構建筑等）

(3)旅游建筑（賓館飯店、娛樂場所等）

(4)科教文衛建筑（文化、教育、科研、醫療衛生、體育建筑）

(5)通信建筑（郵電、通信、廣播、電視、數據中心等）

(6)交通運輸建筑（機場、車站、碼頭建筑等）

(7)廠礦企業建筑（石油、化工、水泥、煤炭、鋼鐵等）

(8)新能源建筑（光伏發電、風能發電等）

5.3系統結構

Acrel-2000Z電力監控系統釆用分層分布式設計，可分為三層：站控管理層、網絡通信層和現場設備層，組網方式可為標準網絡結構、光纖星型網絡結構、光纖環網網絡結構，根據用戶用電規模、用電設備分布和占地面積等多方面的信息綜合考慮組網方式。