时间：2023-01-01 02:38:06
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国民经济的快速、健康发展离不开电力工业的大力支持，安全、稳定和充足的电力供应是保障国民经济健康发展的前提。电力系统包括原始电能的生产、输送、分配等多个环节的操作，极大地满足了人们从事日常生活及生产活动的用电需求。电力系统是由各类电力设备组成的，设备工作状态对电网调度效率有直接性的影响。如今，电网的分布越来越广泛，各种电力设备特别是室外高压输变电线路所处环境复杂、易受损害，从而导致电力事故的发生。因此，需要我们能够对各类电力设备进行实时的监控，确保其能够安全的运行，防患于未然，减少甚至避免电力故障带来的经济损失。在现代电力控制系统中，根据电力设备设计了监控系统，通过观察设备反馈出来的数据信号，发出准确的操控指令。近年来电力行业对监控系统的应用越来越多，特别是无线远程监控系统的功能优势显著，改善了电力设备的运行效率。基于以上分析可以看出，电力设备监控系统的研究与发展对电力工业以及整个国民经济的发展具有重要的现实意义。
1 电力设备监控系统的发展现状
对电力设备进行监控的传统方式是人工巡查，需要相关检测人员现场运用感官以及配套的检测仪器对电力设备进行一些简单的监测，这种监测方式存在很多缺陷，比如劳动强度大、检测质量分散以及容易受主观因素影响等等。
经济的发展迫切需要电力的支持，由此带动我国高压输电线路的规模迅速增长，线路运行部门对线路巡视维护的工作量越来越大，急需用先进的技术来帮助线路维护人员提高工作效率。智能视频技术应运而生，其借助计算机强大的数据处理功能，对视频画面中的海量数据进行高速分析，过滤掉用户不关心的信息，仅仅为监控者提供有用的关键信息，在减轻视频监控人员劳动量的同时可以减少误报漏报，还可以提高报警处理的及时性，大大提高了电力系统监控的效率。近年来，随着计算机技术的进展和微机监控技术在电力设备的推广使用，电力设备巡检机器人系统因其灵活地控制运行方式、不受天气因素影响等优点，逐渐在无人值班或少人值守电力设备对户外高压设备执行巡检任务，为及时发现和消除设备缺陷，预防事故发生，确保设备安全运行发挥了一定的作用。
2 电力设备监控系统的设计原则
2.1 技术先进
监控系统的设计一定要具有科学性和先进性，兼顾当前和未来的应用需求，使其具有较长的生命周期和先进水平。应合理的引进各种先进的传感技术、微电子、计算机软硬件和数字信号处理技术、专家系统等综合智能系统，使基于设备状态监测和先进诊断技术的状态检修研究及应用得到不断地发展。
2.2 扩展开放
除了保证监控系统内部之间的有机协调外，还应留有面向外部系统的标准接口，以实现与其它子系统之间的数据交换，保证系统的不断扩展。系统设备选型遵循有关国际标准、国家标准和行业标准，使系统具有高度的开放性和技术上的兼容性，系统间应具有良好的互联、互操作能力。
2.3 操作便捷
系统设计应充站在有利于操作人员便捷监控与操纵的立场上，使数据处理工作简单、方便、快捷，业务流程清晰，符合常规业务处理习惯，系统数据维护方便，备份及数据恢复快速简单。理想的电力设备监控系统应该能够提供智能化的数据处理平台，由数字显示屏把故障监测结果呈现出来。
2.4 安全可靠
安全可靠不仅包括系统本身，也包括相关的数据信息。系统的设计必须在投资可接受的条件下，从系统结构、技术方案等方面综合考虑，以确保系统长期运行的可靠性和稳定性。系统建成后，除了操作人员必须得到相应的操作手册外，在技术上提供先进的、可靠的、全面的安全保密方案和应急措施。
3 电力设备监控系统的整体构建
电力设备监控系统主要包括现场设备系统、网络传输系统和监控中心系统。
3.1 现场设备系统
现场设备系统主要是指电力设备的图像采集与处理，设备主要包括摄像机系统、红外烟雾报警器、视频编码服务器、温度湿度传感器和太阳能供电系统等。前端摄像头的视频或者音频信号通过模拟音视频线缆接入视频编码服务器，由视频编码服务器对模拟信号进行编码压缩后编码为数字方式的信号，并通过网络向远端的监控中心传输。
3.2 网络传输系统
网络传输系统一般包括：通信网络、数据中心和数据终端。传输的通信网络为总线形网络，可以将高速网络通信链路设备完全结合起来，连接在总线上的设备通过监察总线上传送的信息来检查发给自己的数据。通信服务器以公网固定IP或固定的域名接入Internet，CDMA数据传输单元（DTU）上电后，主动与通信服务器建立连接。
3.3 监控中心系统
监控中心系统在电力监控系统中的作用是不可忽视的，不但是电力监控系统的集控中心部分，还是监控管理系统和监控客户终端组成的主要图像监控服务器。它主要完成以下几种功能，例如对图像解码和接收，电力远程监控的管理，电力监控中的优先权的分配，电力远程控制信号的协调，远程图像的实时监控和视频录像的回放、备份、恢复等功能。
4 结语
对电力设备监控系统的研究与应用，能够够使我们更好地对各类设备进行有效的控制，减少甚至避免电力系统故障的发生，创造安全稳定的供配电环境，保证地区经济的健康发展。与此同时，企业和科研单位要不断地对监控系统进行优化，并合理引进先进的技术与设备，保障电力设备监控系统的高效运行。
参考文献：
[1]赵中原，方志，丘毓昌，王尔智. 电力设备监控系统的发展[J]. 沈阳工业大学学报，2001，08：308-311.
[2]祁瑞琳，谢铭. 研究电力设备监控系统操作的要点[J].科技风，2012，09：38.
[3]康欣. 基于无线网的电力设备监控研究[J].设计与分析，2014，04：158-159.
一、电力智能监控系统的结构形式
电力智能监控系统按结构形式可分为集中监控系统模式、区域供电集中监控系统模式和光纤自愈环网集中监控系统模式。集中监控系统模式适用于供电范围集中、监控对象数量不大的电力监控系统。系统采用分层分布式机构，分为间隔层设备、通信层设备、站控层设备。系统间隔层设备采用微机综合保护装置、智能配电仪表以及其他智能电子设备(IED)装置。所有间隔层设备均带有RS-485通信接口，以Modbus通信协议通过屏蔽双绞线接入通信管理机。通信管理机和后台监控主机通过站级以太网连接。系统监控主机可在HMI上显示整个系统的监控画面和实时运行状态。系统监控主机还可以对系统进行常规的控制，并对系统进行维护、修改和配置。
二、电力智能监控系统的具体应用
某特大型商业广场整体供电容量及供电范围很大，共设置两座10kV高压开关站及9座10／0．4kV变配电站。若采用传统的管理运行方式，不仅需要投入大量的人力和物力，而且不能及时发现和处理电网运行中可能发生的故障，大大降低了系统运行的可靠性、稳定性和安全性。为优化变配电站的运行管理，设计中采用了电力智能监控系统。
（一）系统设计
（1）系统共安装58台Ps系列可编程微机保护管理单元，837台QP系列智能配电仪表。各个子站就地安装通信控制箱，然后用串口服务器将RS-485转换成以太网，再采用电转换器转成光纤上传至主站。主站安装一面通信控制屏，采用双机热备的方式监控数据，保证了系统的安全可靠运行。
（2）监控子站内的所有装置由通信管理机进行集中管理。管理机提供RJ-55接口，接人以太网交换机，将数据处理后与监控中心的监控系统进行数据交互。监控子站与监控中心之间通过光纤进行通信，光纤经转换后接人以太网交换机，形成全区光纤以太网络；设计选用的电力智能监控系统的数据更新周期可控制在10S以内，可在小于1S的时间内完成对一级数据的更新处理。
（3）实现了对多种不同厂家设备的接人及通信控制人机界面简单、易操作；与设备配合，实现了遥控、遥测、遥调、SOE信息采集、事件记录、报警记录等电力监控功能。确保了监控系统与间隔层继电保护装置和智能仪表之间的无缝结合。
(4)系统接地采用联合接地方式，控制中心机房内设置等电位联结端子箱，与联合接地系统接地端可靠连接，接地电阻要求不大于1Q。在线路进出建筑物处加装电涌保护装置。
（二）电力智能监控系统功能特点
(1)极大地提高了现场的工作效率。通过对此电力智能监控系统的设置，工作人员可以在最短的H~f．q内做出正确的判断并进行操作。基于该“透明化”的配电系统，现场人员可以同步了解电能的流量状态，如检查电网运行是否平衡。在全面了解电网状态的情况下，工作人员能及时、准确地处理故障；即使工作人员不在现场，也可以通过系统配置的无线发送模块及时获得故障的信息；根据系统反映的设备实际使用情况，便于工作人员合理地安排相关维护工作。
(2)降低能源成本。使用该电力智能监控系统，可以优化能源成本。系统可作为各区域之间检测反常用电量的基准，跟踪意外的用电量，针对可优化管理的负载，制订简单的用电负荷方案。也能够对由于电力公司传输了质量不合格的电能造成的损耗要求赔偿等。
(3)使资源最优化。通过该监控系统的数据，能够反映出电力资源的实时使用情况，可以对电网或配电盘、配电柜、变压器等设施的后备用量做出精确的评估，便于业主合理调配电力资源和相关决策，以满足配电系统的不断发展变化。
(4)延长设备的使用寿命。系统能够对电气设备的使用情况提供准确的信息，便于对相关设备及时进行维护、保养。系统的谐波监控也会对保证变压器等的使用寿命产生积极的影响。
(5)有效缩短断电时间。系统可以显示整个网络状态的总览图，有助于辨别故障区域；通过无线发送模块，工作人员即使不在现场也可以了解具体的故障信息，远程掌握引起现场设备故障的详细信息，准确、及时地处理故障，有效地帮助缩短断电时间，提高生产力。
(6)有利于改善电能质量。某些负载可能对于劣质的电能非常敏感，通过系统监测电能的质量可以预防此类事件的发生，并使工作人员可以及时处理相关问题。该系统现已通过相关验收，系统运行稳定，并已体现出系统自身的优势，极大地提高了工作人员的效率。操作人员可以实时监控电力系统的可靠性。
三、电力智能监控系统的可拓展性
电力智能监控系统在通信方面的开放性，使它与管理系统(BAS)可以非常可靠地通过以下3种方法进行连接：
提供标准的Modbus—RTU协议，直接接入BAS的DDC装置，适用于小规模的BAS。
提供符合IEC标准的OPCSe~er给BAS，适用于中规模BAS。
伴随着社会的快速发展与信息化的不断发展，对电网进行扩大已经成为一个必然趋势，这也就对电网的全面综合管理提出了更高的要求，传统的综合管理模式已经无法满足时代的发展，因此国网公司应当依据实际发展情况对电网综合管理进行长远计划。在对综合网络管理系统进行规划设计前，首先应当对该系统的设计要求进行分析，基本确认在该系统投入运行之后需要拥有哪些功能，比如在进行计划时应当对网络覆盖程度进行预设，防止出现信息孤岛。而对电力系统实现综合网络管理其目的是为了实现对电网进行全面的监控并且对通信设备进行统一有效的管理，综合网络管理系统设计要求如下：（1）数据对电网的正常可靠运行十分重要，因此电力调度监控系统必须能够令电力网中的数据被完整地传输、交换，信息得到有效的传递，同时网络资源与设备也应当被统一全面且完整地进行记录与管理；（2）电力调度监控系统对电网运行有着较为重要的意义，该系统应当令通讯网络中的数据传输、交换以及信息传递等网络资源与设备能够得到较为有序的管理与记录；（3）电力调度监控系统对硬件也有着较高的要求，为了网络管理系统的良好正常运行，要求电力通讯网络中站点机房应当配有全套的动力设备，方便对系统进行及时、准确的监控与管理；（4）该系统不仅需要满足通讯网络的全面需求，同时也应当能够满足各个层次的工作需求，并对其进行管理以及监控。在对电力调度监控系统的基本要求进行分析时，相关设计人员应当较为清楚地明确该系统所应当具备的基本功能；另外，还应当考虑在实施该方案所应具备的各类条件，比如技术条件、经济条件等。在准备这些条件时，并不严格要求一定要完美，而是应当根据相应的要求选择合适的监控系统条件，并且将设计控制在合理的范围内，以保障经济性。
2电力调度监控系统网络构架
上文已经对综合网络管理系统的设计要求进行了简单阐述，此处将对电力调度监控系统的网络构架进行分析。对于电力调度监控系统来说，其可靠性十分重要，同时该系统也应当满足稳定性、实时性、开放性的要求。为了保证监控系统的可靠性，可以利用双网、双服务器主备冗余设计，对系统中的前置服务器、历史服务器以及实时服务器则应当使用双倍冗余设计，一旦在系统出现故障时，该系统能够及时自动地进行切换，保证系统能够正常稳定运行。同时双服务器的工作模式是负载分担的工作模式，而不是整租备用、整租切换的工作模式，使用这样功能的系统能够在很大程度上提升系统的处理效率，同时也提升了数据的准确性，在一定程度上降低了工作误差，有利于保证电网可靠运行。
3调度监控系统硬件配置
通常情况下，电力调度监控系统的硬件系统包括前置服务器、历史服务器、实时服务器、磁盘阵列、调度工作站以及维护工作站等，接下来将对系统中的前置服务器以及实时服务器进行介绍。
3.1前置服务器
此设备的主要作用是将其接受到的数据进行预处理，对上传的报文按照规定进行转化，所谓的转化就是将收到的原始报文转译为变电站遥测以及遥信数据的原始值，同时将这些翻译过的数据传送至实时服务器。如果想将这些工作顺利地进行，就必须对硬件提出更高的要求，比如要求计算机对于实时通讯的处理速度应当达到规定标准，与此同时计算机的性能也必须应当能够满足工作需求，对数据的处理速度、处理质量要达到标准。
3.2实时服务器
该设备调度监控系统的数据处理中心部分，其主要作用是记录并存储实时状态数据，前置服务器将数据传送给实时服务器，实时服务器对这些数据进行处理，通过这些数据可以获取变电站遥测、遥信数据的实际值，在固定的时间以及周期将这些数据存入库中，与此同时还要向其他的应用模块或者是系统传送真实可靠的实时数据，对实时服务器的硬件也有一定的要求，最主要的是应当具备较强的计算能力，若想提升调度监控系统的服务质量，就要求计算机的CPU以及内存具备较好的性能，以满足系统的容量扩展。
4电力调度监控系统安全防护
若想提升电力调度监控系统的安全性，就应当结合实际情况以及整体的设计方案对系统的安全管理进行设计，对监控系统安全性的要求包括应当能够有效地预防或者是抵制入侵病毒在系统中的扩散，使系统在遭到病毒入侵后能够快速的恢复，一般可以采用混合平台设计来提升电力调度监控系统的安全性。另外，依据国家对电力二次系统安全防护体系的要求，在提升监控系统安全防护等级时，应当针对不同地区的系统进行相应的安全分区设计，比如设置防火墙、杀毒软件等，努力构建一个安全系数高的电力调度监控系统。
5事项功能
该模块在监控系统中的主要作用在于事项收集以及分发，同时产生事项缓存文件工作。该模块应当能够在保护信号发出警告时，在监控人员监控界面上也出现相应的反应，其作用是收集电网产生的实时事项并传送至相关监控工作人员，收集控制系统产生的实时事项传送至相关监控人员。
6结语
[关键词]电力 监控系统 发展
中图分类号：TM621.6 文献标识码：A 文章编号：1009-914X（2014）37-0390-01
引言：随着计算机技术和网络技术的飞速发展，人们越来越关注供电系统的稳定性和安全性。利用电力系统进行信息的采集，使用电力监控综合管理整个电力系统都成为了可能。电力智能监控系统是建筑设备监控系统的子系统，通过对系统运行中的各种电力参数进行监控，可优化电力系统的运行管理，极大地提高电力系统运行的安全性、可靠性、稳定性和经济性。为了进一步完善电力监控系统，我国不断加大经济投入，培养优秀人才，引进新技术，对电力的良好运行奠定了基础。而对电力监控系统的进一步研究，也具有重大的意义和价值。
一、电力智能监控系统功能特点
1、极大地提高了现场的工作效率
通过对此电力智能监控系统的设置，工作人员可以在最短的H～f.q内做出正确的判断并进行操作。基于该“透明化”的配电系统，现场人员可以同步了解电能的流量状态，如检查电网运行是否平衡。在全面了解电网状态的情况下，工作人员能及时、准确地处理故障；即使工作人员不在现场，也可以通过系统配置的无线发送模块及时获得故障的信息；根据系统反映的设备实际使用情况，便于工作人员合理地安排相关维护工作。
2、降低能源成本
使用该电力智能监控系统，可以优化能源成本。系统可作为各区域之间检测反常用电量的基准，跟踪意外的用电量，针对可优化管理的负载，制订简单的用电负荷方案。也能够对由于电力公司传输了质量不合格的电能造成的损耗要求赔偿等。
3、使资源最优化
通过该监控系统的数据，能够反映出电力资源的实时使用情况，可以对电网或配电盘、配电柜、变压器等设施的后备用量做出精确的评估，便于业主合理调配电力资源和相关决策，以满足配电系统的不断发展变化。
4、延长设备的使用寿命
系统能够对电气设备的使用情况提供准确的信息，便于对相关设备及时进行维护、保养。系统的谐波监控也会对保证变压器等的使用寿命产生积极的影响。
5、有效缩短断电时间
系统可以显示整个网络状态的总览图，有助于辨别故障区域；通过无线发送模块，工作人员即使不在现场也可以了解具体的故障信息，远程掌握引起现场设备故障的详细信息，准确、及时地处理故障，有效地帮助缩短断电时间，提高生产力。
6、有利于改善电能质量
某些负载可能对于劣质的电能非常敏感，通过系统监测电能的质量可以预防此类事件的发生，并使工作人员可以及时处理相关问题。该系统现已通过相关验收，系统运行稳定，并已体现出系统自身的优势，极大地提高了工作人员的效率。操作人员可以实时监控电力系统的可靠性。
二、电力监控系统的发展应用
1、OPC技术在电力监控系统中的发展应用
OPC技术之所以能够应用于电力监控系统，主要是因为其建立了客户服务器机制，是连接上位人机界面软件与监控设备通讯的纽带。随着国家电网的建设与改造，电力监控系统发挥着越来越重要的作用。OPC标准为工业的发展带来了巨大的利益，目前，它已经成为了国家的工业标准。此外，OPC技术带来的利益还不仅仅如此，它还可以更好地应用于电力整体运行中，为电力监控系统的发展做贡献。
2、配电综合监控装置在电力监控系统中的发展应用
随着我国电力工业的迅猛发展，人们对电力的需求量越来越大，对供电质量的要求也越来越高，在电力供应系统中应用配电综合监控装置就显得尤为重要。运用现代化的配电装置，可以进行实时监测与控制，可以为用电方提供更加便利的技术支持。此外，配电综合监控设备在电力监控系统中还发挥着巨大的作用。第一，可以合理配置电力资源，有效的提供原始数据。第二，提高了电力资源的配置效率，从而保证更好的为客户服务。第三，利用监控装置进行远程通信，加快推动了远程抄表的普及。第四，把管理软件与监控装置系统结合使用，可以强化计量装置的工况监视，防止窃电行为的发生。
3、GPRS技术在电力监控系统中的发展应用
GPRS，即全球定位系统。把GPRS全球移动通信系统应用于电力监控系统，主要是为了提升系统通信工作的准确性与及时性，提高效率，并帮助系统监控部门获得事故发生地的准确位置、地理情形、图像信息等情况。为电力系统的管理人员及时快速的开展工作提供保障，降低电力系统由于故障造成的损失。GPRS在电力监控系统中的应用，主要是通过其数据终端的传输、监控端、集中器、BTS传输系统、GPRS与Internet的传输网络系统共同构成的。
4、故障转移技术在电力监控系统中的发展应用
当主机发生故障的时候，最理想的处理办法就是将服务器进行转移，从而使服务系统能够继续平稳的运行。而电力监控系统中大多设有数据库服务器，在大型电站中充当着重要的角色。因此，应该最大限度的保证其服务运行的连续性和可靠性，进行故障的转移，从而保证电力监控系统的运行。
三、电力智能监控系统的可拓展性
电力智能监控系统在通信方面的开放性，使它与管理系统（BAS）可以非常可靠地通过以下3种方法进行连接：
提供标准的Modbus RTU协议，直接接入BAS的DDC装置，适用于小规模的BAS。
提供符合 IEC标准的OPCSe～er给BAS，适用于中规模BAS。
直接在Ethernet上通过Web或TCP/IP与BAS互连，适用于大规模BAS。通过上述方法，可将电力智能监控系统集成到BAS系统，以实现系统信息共享及联动控制，提高工作人员的效率，降低建筑物的能耗及运行成本，提升建筑物的硬件标准。
电力智能监控系统是一种智能化、网络化、单元化、组态化的系统，以微机继电保护装置、智能配电仪表、智能电力监控装置、计算机及通信网络、电力监控系统软件为基础，把供配电系统的运行设备和运行状况置于毫秒级、周波级的连续精确的监视保护中，提供变、配电系统详尽的数据采集、运行监视、事故预警、事故记录和分析、电能质量监视和控制、自动控制、继电保护等功能。并依托网络技术，使工作人员在现场的任何位置都可以接收相关信息，大大地提高了工作效率。电力智能监控系统以较少的投资，能极大地提高供配电系统的可靠性、安全性、自动化水平。它能够带来减少运行值班人员、故障迅速切除和恢复、优化用电管理等诸多好处，使电力的使用更可靠、更安全、更经济、更洁净。
结语：电力监控系统是一种智能化、单元化、网络化的综合体系，以电力监控系统软件、智能配电仪表和计算机通信网络为基础。依托先进的技术手段，保证工作人员在现场的任何位置都能够接收到信息，提高了工作效率。随着经济科技的飞速发展，电力监控系统以较少的投资取得了极大的效益，在未来的发展中必然会发挥更加显著的作用。
参考文献
[1] 路秋生.高频交流电子镇流技术与应用[M].北京：人民邮电出版社，2004.
关键词：电力监控系统；量测系统；量测设备；电力生产设备；冲压机 文献标识码：A
中图分类号：TM723 文章编号：1009-2374（2015）29-0009-02 DOI：10.13535/ki.11-4406/n.2015.29.005
1 量测系统与设备简介
电力使用状况是评估机台生产状况参考因素之一，本研究使用电力监控系统建立设备安装及量测，进行搜集生产设备滚压与液压式冲压机的生产信息。通过搜集的电力参数经由GPRS系统传输后，协助搜集出在信息及判断生产异常的时间点与情况。
2 量测设备简介
本研究使用的监控设备为PA310电表，作为电力参数等数据搜集，并利用GPRS模块板应用于远距离传输信息，比流器为提供量测设备电流的参数功能。
2.1 PA310电力量测仪器
其设计应用于一般单、三相系统的电力监控与负载调查，可长时间记录不停电作业的电力负载状况，具有量测范围宽广、装置方便、双向计量和标准通讯接口等特点，其规格如下：输入电压：相对相电压96～418V；输入电流：CT?10（60A），可选配CT?16（100A）、CT?24（200A），最大可达400～1000A；辅助电源：AC～110V/220V；额定：
PF=1，
2.2 GPRS通讯板
当手机拨号时，讯号传递首先连上BTS，再继续传到BSC以及MSC。BSC（Base Station Controller）又称企业全能服务器，一台服务器包含企业电子化的软硬件。BTS（Base Transceiver Station）又称为基站收发台，其主要功能是进行无线信道管理、实施呼叫和通信链路的建立。Zigbee又称紫蜂，是一种低速短距离传输的无线网路协议，主要特色有低速、低耗电、低成本、支持大量网络节点、支持多种网络拓扑。MSC（Mobile Switching Center）主要是作为网络间交换功能服务器，将传送进来的拨号信号交换到另一个MSC或公众有线电话，进行整个联机系统的建构。
2.3 CT夹（比流器）
主要用于量测电流与连接仪表和保护组件，并可将大电流以一定比例精确地转换成较小电流。一般要求不严苛时，两种用途可共享一具CT。
3 系统操作步骤
此步骤应用于搜集完电力参数或第一次设定机台，相关的机台读取分析数据与改变设定，提供让管理人员或维修人员后续作业。
第一，目前使用RS485转232，转接器与PA310电表必须要有电源供应，此时转接器上电源显示灯应为启动，PA310电表屏幕显示为启动。
第二，将转接线接上PA310电表。
第三，接上USB至计算机，待数秒后计算机屏幕右下方出现额外驱动讯息。
第四，打开软件，使用2.26版与4.0版，两版本都可以将数据读取出来，而4.0版增加相序图可供判断接线是否错误。
第五，打开软件后点选联机，数秒后联机下方红色区块换显示成绿色，且电表序号时间会提供，将鲍率设定为9600或19200的显示。
第六，若为第一次开启电表设定，选择左下方图示PT以CT比率改写，设定完后必须再点选一次设定，电表才会记录，如图2所示：
第七，正常状况软件会依照目前接线情形判断显示其状态，若是实地接线，计算机显示判断不正确，可以对软件进行修正，修改完毕之后需再次点选接线方式设定，以得到正确数据。
第八，若要改写机台记录时间，先点选下方Load Profile设定，之后点选时间，设定完之后需再点选确认一次。
第九，机台设定完毕后，读取之前所记录的数据，先点选下方Load Profile基本数据，设定要读取数据笔数之后点选Read and Save，就可以将资料读出，读取时转接器上显示灯会闪烁，读出数据放在LP Data数据夹中，以Office Excel呈现数据。
第十，读取完数据之后即可关闭软件，之后拔取USB连接线，并将转接器的电源供应关闭，数据未读取完毕或机台未设定完毕之前，不可直接拔除USB或是关闭电源和切断机台与转接器的联机等，以防机台数据存取错误或是设定错误。
4 系统分析
第一，先点选LP Data文件夹，选择.scv档案，前面第一段为电表序号，之后是读取日期以所选取Group，方便使用者在寻找与使用时判断。
第二，开启档案后第一列为读取时间，下方则会以起始程序中所选取资料排列。从图3可以知道，在2013年7月22日下午1点48分开始进行量测，量测间隔为1分钟读取一笔数据，如图3所示：
第三，在分析时依照所需数据和量测目的选取，并分析机台运作功率消耗，了解机台消耗过程有无异常
状况。
第四，选取kWh（interval），并选择适当时间与量测范围进行分析，选择完毕之后可以使用折线图或是其他所需图示以方便判断。
参考文献
[1] 刘天琪，邱晓燕.电力系统分析理论[M].北京：科学出版社，2005.
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[3] 张浩，等.现场总线与工业以太网络应用技术手册[M].上海：上海科学技术出版社，2002.
关键词：电力监控系统；电力生产；现场总线控制技术；电力系统；自动化 文献标识码：A
中图分类号：TM76 文章编号：1009-2374（2016）33-0034-02 DOI：10.13535/ki.11-4406/n.2016.33.018
1 电气自动化系统网络与通信构成
1.1 站控层网络
对于站控层网络来讲，其在使用过程中通常发挥着两大作用：一是可以当作通信设备来使用，进而把站控层和控制层设备连接起来；二是可以使站控层当作每一个节点得以联系，也使通信功能作用得以发挥。在系统内，出现两个既互相冗余，却又对数据处理发挥作用的服务器，说明服务器在正常运行时，不仅能够通过以太网、站级通信规约等常见的一些途径来实现数据处理工作，还能够与装置进行直接接触，进而完成数据处理工作。此外，若是把数据库与站控层连接在一起，便会使得服务器沦为两个网格的网关，对于该网络来说，使用的便是以速度为优势的以太网。
1.2 间隔层网络
通常，连接间隔层和通信控制层之间的网络，便是间隔层网络，现如今，该网络在应用时，所应用到的网络形式分为LON、CAN、以太网等。通常，测控网络一般都会选择LON网络，对这种网络进行应用时，所选的介质，屏蔽双绞线占得较多。在传输通道相距不远时，一般选择使用五类线作为传输介质，反之，则选择光纤作为传输介质。
1.3 DCS系统接口
因为电厂是将DCS当成主要生产控制系统，以至于在电力监控系统当中，DCS通信可采取两种措施来进行：一是借助站控层转发给工作站，然后再由工作站转发到DCS网卡上，这种方式传递的数据，能够容纳DCS所需的大部分信息，其中通信方式可采取串口或者以太网两种方式；二是将少量对响应速度有需求的信息，借助主控单元与DCS的DPU通信进行传递，其中通信方式一般采取串口方式，但是以太网也可以运用，并可实现数据双向交换。
2 电气自动化系统站控层设备构成
站控层是由电气自动化系统当中的各个主站系统所构成，同时也是电气自动化系统控制管理中心，在系统数据收集、数据处理、数据显示、数据监视及最终的设备控制一系列环节中，发挥着至关重要的作用。站控层应用到的设备包含服务器、工作站等计算机硬件，同时还应用到数据采集与监控等各种专业软件。
2.1 系统服务器
作为电力监控系统报警SOE等实时数据存储与处理的设备，系统服务器在运行过程中，展现出高度灵活、高速、高效等优势，其可以高效、高速完成数据的扫描与处理，且能够将实时数据、重要信息向工程师站、维护人员、操作人员那里进行传输。系统服务器还兼备通信服务器的相关作用，利用站级网络、通信控制层内的主控单元或者是其他相关设备，来完成数据交换的过程，进而使数据可以与网络实施连接，完成数据向主站的传递任务，这一过程的实现也是系统对数据实施处理的关键性工作内容。
2.2 工程师站与操作员站
工程师站通常均是在高分辨率的画质条件下，来实现编辑、操作及维护工作的开展过程。工程师站所给出的全套工具，不仅能够编辑、创建图像、数据与逻辑控制，还可以能通过软件开发及维护，将数据文件在服务器中得以保存下来。同时，还有分散控制系统和运行人员图形交互界面存在，用户在使用时只需要通过对标准操作员站的访问，便实现对组态画面显示、趋势曲线等各项过程的控制。
2.3 转发工作站
电力监控系统在运行时，还可以向DCS等第三方系统完成遥测、电量、计算量的转发，同时还能够与第三方运用不同规约完成对各类信息的实时交换，能够借助串行口通道与网络来实施，另外，系统还可实现多种模拟屏接口功能。
3 电力监控系统通信控制层与间隔层构成
3.1 通信控制层的构成
通信、控制为通信控制层所包含的两大功能，其中通信功能是把间隔层当中的通信接口、通信规约等相关信息，转变为站控层内统一的通信规约，并把较为重要的信息与DCS系统内的DPU信息实施互换，实施互换的信息，包含模拟量与开关量两种信息方式。而对于控制功能来讲，主要是将和厂用电存在关联的控制逻辑，放置在同一层来实现，这时通信控制层会利用通信规约、综合保护测控装置、接口与各类设备来实现各个类型的规约，通过统一转换格式和接口，对站级网络运用统一系统规约的制定，这样站控层网络内系统所产生的数据，其格式均是统计的，进而使得站控层内所有主站软件均可维持稳定。
3.2 间隔层的构成
一般来说，电力监控系统所采用的间隔层装置，通常其构成包含了两个保护测控装置。对于厂家来说，其所制造的测控装置，能够在主控单元的配合下，在电力监控系统中得以集成。在这里，应用到的接口方式存在CAN、以太网等各类形式。另外，还可以利用厂商所给出的管理机，利用站控层当中的通信服务，把它在系统中做到有效接入。
4 电力监控系统方案简介与应用
在电力监控系统方案当中，通常对于中间层通讯管理机来说，均是结合生产工艺来实施配置，另外，所用到的管理间隔层设备，也是结合生产工艺完成组网的。对于通信管理机来说，其能够并列运行，同时有和DCS系统内DPU通信接口相对应的配置，进而能和DPU间完成信息和数据的交换，在通讯管理机当中，都存在冗余配置的与DCS系统中的DPU通信接口，只要任意的通信接口出现问题之后，便能够完成无忧切换。对于主厂房中的汽轮机、锅炉等工艺负荷通信管理机，也会根据电厂工艺流程的不同，来和DCS系统中的DPU按照1∶1比例进行冗余配置。低压电源以及PC-MCC馈线内的通信管理机是根据段来完成冗余配置，而发变阻当中的测控通信管理机则是在单元组的基础上来完成配置的。380V的公用系统通讯管理机是按照工艺流程的差异，与DCS内的DPU进行1∶1冗余配置。
通常，对于单机电力监控系统内的通讯管理机来说，其内设配置有6台锅炉、4台汽机、9台电气、3台500kV的测控部分、2台冷空部分及1台备用设备。而对于站控层后台来说，其存在的配置包含2台服务器、1台操作员站、2台网关服务器。在接线时，对于#1～#10通信管理机的管理机来说，其在运行时，所用到的接线方式为硬接线联合通讯的方法，而对于#11～#21通信管理机所用到的接线方式，便是全通讯方法。在间隔层当中，从任何一个综合保护装置，到通信管理机柜的通用方式，都是借助LON网来连接到一起，同时就500kV升压站通信管理机和空冷来讲，依旧是采取光电转换装置，来把站控层当中的电气通信管理机柜包换的交换机，来对光缆进行连接在一起，同时将500kV的站控层公用通信管理机柜与启动/备用变压器测控交换机来实施连接，继而完成信息共享。对于机组测控柜来说，是借助硬接线或者是变送器，完成开关量与模拟量的直接送入，对于发电机、主变压器等系统内的开关量、温度等相关信息，需要做好采集工作，同时借助以太网把这些信息向#18通信管理机内完成传输。对于柴油机等相关设备来说，要求利用RS485接口，使其与网关柜#20、#21通讯管理机连接在一起。而站控层到通信管理机内，所运用的通信方式，便是借助以太网的方式，来使其连接得以实现。从管理机到DCS系统之间，所用到的数据传输方法，是借助RS485接口来进行传输；对于网关柜向DCS数据的传输过程，则是借助TCP/IP的方式来进行转发。在此需要表明，因为电力监控系统存在的数据流较为庞大，同时对于电气通信管理机柜与网关柜来说，均是利用两个交换机来实施分屏安装，在此情形下，存在任意情况，都可使得数据流量得到有效降低，进而防止因其中任意一个交换机数据量超出，而使通道出现堵塞、服务器出现死机或者系统响应时间太长的
情况。
此外，还需要弄清楚的是，系统对时，为GPS对时主机柜来对站控层服务器实施软对时，然后再向每个主控单元、服务器与保护装置实施下发。这样的话，便可以使得GPS的对时系统有且只使用一种，从而能够保持企业中出现的保护装置、DCS系统、信息子站等各类与其相连接保护装置动作时限的统一性，进而便于对故障展开分析。
5 结语
干扰对通信装置会起到很大的影响，所以对于抗干扰来说，其关键在于完成各类干扰耦合途径的切断，进而避免干扰流入到通信装置当中。因此，运行单位需根据我国电力调度中心所指定的相关文件及相关技术要求，来对接地系统做到检查与完善，进而使得接地与连接较为可靠，使外部干扰的窜入问题得到有效解决，进而使通讯装置得以稳定、可靠地运行下去。
电力监控系统应当运用先进的现场总线技术，来对电力系统中的网、厂及站实施控制，此类控制措施具有十分广阔的应用空间及前景。同时，计算机技术与通信技术的快速发展，会使高参数、大容量的机组进一步增长，也会使得工作人员的素质得到不断提升，更多的自动化控制系统及各系统的通信和联网显得日益重要起来。笔者认为，二次系统安全防护问题将是今后必须考虑和研究的方向之一。
参考文献
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[3] 姬剑波.防爆计算机在电力监控系统中的应用[J].机 电技术，2015，（6）.
关键词：EMCS电力监控系统；数据采集；自动化监控解决方案
Abstract: In this paper, through the supervision practice of scheduling the distribution system engineering, application of Schneider electric power monitoring and control system of Schneider EMCS in the distribution system of this project. EMCS system is a combination of Schneider electric in the electric industry long-term automation experience, the application of new technology of relay protection, power grid automation, computer, communication and automatic control and other fields, the power system on-line, off-line data, user data and system structure of information integration, constitutes a complete automation system, implementation of the system of normal and an accident of the monitoring, control, protection, intelligent electric and electrical management.
Key words: EMCS power monitoring system; data acquisition; automation solutions
中图分类号: F407.61 文献标识码：A 文章编号：
1、工程概况
某调度所10kV变电站综合自动化系统由中压两进线及六台变压器和低压系统组成。
变电站电气监控总体配置，主控配置一套施耐德PLSCADA（V7.20）电力监控系统，监控系统按照无人（少人）值班室设计，采用单机单网的系统结构，用开放式网络系统连接，将变电站相互有关连的各部分整合为一种有机的整体，对整个供电系统一次主设备实现遥测、遥信、遥控功能及其它高级功能，将其所有一次供电系统显示在监控系统上；对变电站二次设备和辅助设备实现远方的控制和管理，同时预留往上级系统通讯的接口。实现了对整个供配电系统的智能化管理，能够对供配电系统中所有电气设备的运行状态进行安全、可靠、准确地实时监视和控制。具备系统故障、异常实时报警，及时地进行事件顺序记录、各种图表的汇总、分类、输送或上报，并具有打印、存盘的功能。
该系统已完成安装调试工作，并通过各项测试，完全满足用户对系统的要求，符合原设计构想，符合国家及行业部颁标准，系统技术先进，成熟可靠，运行维护方便，现已正式投入运行使用。
2、监控设备和数据描述
该10kV配电部分采用施耐德公司的综保装置，完成10kV配电系统的保护和监控数据采集功能；具体数量描述如下： 表一
2.1、10kV监控装置SEPAM接口
本工程10kV高压部分接口，电力监控系统按照RS-485接口， Modbus RTU通讯规约进行数据的采集，监控系统采集的数据包括：三相电压、三相电流、频率、有功和无功功率、有功和无功电度、断路器位置状态等。
2.2多功能表监控装置接口
在低压回路中，本工程大量采用多功能表做为低压进线、母联以及馈出回路的监控仪表，电力监控系统按照RS-485接口，Modbus RTU通讯规约进行数据的采集，采集信息数据包括：三相电压、三相电流、频率、有功和无功功率、有功和无功电度、开关位置状态等。
2.3变压器温度控制单元监控装置接口
本工程采用变压器温度控制器完成对变压器温度状态的监测，电力监控系统按照RS-485接口，Modbus RTU通讯规约进行数据的采集，采集信息数据包括：绕组三相温度、风机运行状态、高温报警信号、超温跳闸信号等。
3、系统实施方案
EMCS监控系统按照分层的设计思想配置，划分为三个层次，配置如下：
数据采集层：数据采集层主要完成数据的原始采集，数据采集层的设备和数量描述如（表一）。
通讯层：系统配置专用的通讯处理机，通讯处理机完成和数据采集层设备的直接通讯，并将采集的参数通过以太网络转发给监控层的工作站，完成数据的初处理和转发的功能。
监控层：在中心变电站设置一个总电力监控室，配置数据服务器一台，选用（ML330 G6,Xeon E5606, 内存容量4GB, 硬盘容量SATA584GB, 双端口千兆网卡）。完成高压配电间、变压器间和低压配电间的配电系统的监控。监控工作站完成接收所有的状态量、测量值、电度量、开关动作状态等信息，并对其进行报警、显示、存储、分类、打印。
监控服务器安装一套施耐德PL SCADA电力监控系统软件，实现供配电系统的四遥功能及其它高级功能（故障录波、定值读写、运行日志、历史查询等），以保证监控系统的安全可靠运行。
更新通讯处理机，选用3台通讯处理机KBD-3116A，分别安装在主控室的通讯屏内、低压配电间的壁挂通讯箱内，实现通信处理功能。
更新网络交换机，选用1台工业级以太网交换机，实现整个配电系统的信息共享、系统节点设备的在线监测、数据处理和实时控制。
某调度所工程电力监控系统结构设计如下：
4、电力监控系统的功能
EMCS电力监控系统具有以下几个基本功能。
4.1事件顺序记录
事件顺序记录包括断路器合闸／分闸记录和保护动作顺序记录。
4.2故障记录
故障记录是记录继电保护动作前后与故障有关的电流量和母线电压等。
4.3远程操作
操作人员可通过计算机对断路器和隔离开关进行分、合闸操作。为防止计算机系统故障时无法操作被控设备，在设计时考虑保留人工直接分、合闸手段。断路器操作有闭锁功能。无论就地操作或远程操作都应有防误操作的闭锁措施，必须有对象校核、操作性质和命令执行三步，保证操作的正确性。
4.4安全监视
监控系统在运行过程中，对采集的电流、电压等模拟量要不断进行越限监视，如发生越限，立刻发出报警信号，同时记录和显示越限时间和越限值。
4.5数据处理
数据处理包括对数据的分析及记录存储，方便用户查询，并能以报表的形式输出。
4.6电能质量监视
EMCS电力监控系统电能质量监控主要参数为：电压、频率有效值的变化；电压波动和闪变、电压暂降、短时中断和三相电压不平衡、谐波、暂态和瞬态过电压以及这些参数变化的幅度。
5、EMCS电力监控系统具有如下技术特点：
5.1 应用SCADA组态软件
系统主软件应用适用于电网自动化系统的SCADA组态软件，本项目的数据库、通讯设备、界面等环节均组态完成，具有组态软件的延续性、可扩充性、易学易用和通用性等特点。
5.2标准化的设计
EMCS电力监控系统采用Windows操作系统，人机界面遵循工业MS-windows标准；网络通信遵循ISO的7层开放系统互联网络OSI协议模型、TCP/IP协议；间隔层保护装置和测量仪表的通讯协议遵循国际IEC标准。
5.3灵活的可扩充性，易于升级
软件系统及其相关的硬件设备，能根据用户需求，按照不同阶段计划和要求，灵活配置，逐步投入，逐步扩展和升级，充分保证前期投资的可利用性，以满足用户增容、改建等需求。
5.4完善的安全性和方便的可维护性
系统设计考虑了数据存取的安全性，可配软硬件防火墙防止病毒侵染。系统具有权限管理功能，可向用户提供不同级别的权限。系统硬件、软件有备份，便于安装启动。数据库存取具有应用程序接口。数据具有唯一性和一致性。
5.6模块化的系统功能
系统以模块体系为基础，软件和硬件方便扩展。
