浅谈配电室智能动环监控系统设计及其实现

摘要：供电网络为顺应社会的快速发展，在新环境下提出了新的要求，过去的单一配电室、人工值守监控供电状况的方式已经不能适应现实的要求，一整套完整的配电室智能监控系统的设计、开发和应用成为必然趋势。配电室智能监控系统的设计与应用需要完成三个目标：第一，实现电子智能监控，做到配电室无需人工看守或少人值班，具有减员增效的作用；第二，与五遥系统衔接，实时监控以提高工作效率，实现供电稳定；第三，在此系统基础上构建电能智能管理系统，为电能的有效管理提供信息数据。本文阐述了配电室智能监控系统开发的必要性、系统设计框架和应用。

关键词：配电室；智能监控；设计

0、引言

配电室作为电网系统的一部分，虽然处在电力系统的末端，但对整个电网系统又十分重要。配电室为用户提供正常的用电，出现一个小故障就很有可能导致整个配电网络的瘫痪，带来停电甚至火灾等后果，严重影响人们的正常生活和生产活动。造成这些情况出现的原因在于传统的配电室配电网络主要靠人工去维护它的正常运行，人工维护不能实时进行检测，导致不能及时地发现问题，出现问题也不能立即得到检修。为保证供电的稳定、配电网系统的正常运行，有很大必要对配电网网络实行实时监控，实时监测设备运转情况以保证设备和线路的正常运行。实现配电网智能化成为电网网络的发展方向。

1、智能化配电室建设思路

配电室网络智能化建设的关键在于信息化的集成和管理，它将通讯管理作为连接的主体，围绕站室数据的集成而设计，核心是站室自动化监控和站室信息集成管理。该智能化系统具有集中监控、监测预警、保护控制、设备信息集成、数据的收集、分析和处理优化等功能。配电室智能化的建设可以用几个词来概括总结：数据收集与分析、评价和制定解决方案。收集和分析的是配电室供电设备的基础信息、运行数据、和运行环境，评价的是配电室设备状态和可靠供电保障能力，*后在可靠的数据分析和状态、能力的评估基础上制定配电室设备运行、检修、改造策略，*终目的是使配电室的设备状态达到*佳，实现配电室供电的安全稳定。

2、配电室智能监控系统的研究

2.1智能监控系统的总体结构

配电室智能监控系统需要依靠智能电网，严格的管理和高标准的关键技术和装备支撑着智能化电网的实现，可靠的保证是通信与安全保障技术。配电室智能化监控系统通过监控服务系统，打造技术和一体化平台，对设备的运作情况进行实时的监控，随时记录各项数据信息、排除不安全隐患，保证配电设备以正常状态工作。配电室智能监控系统具有集成、兼容、自愈的特征，它所要达成的*终目标是实现安全稳定的供电，满足用户的用电需求，保证配电室工作的正常运行。

2.2 视频环境监控系统

视频环境监控系统的主要任务是对配电室内的环境信息如视频、音频、警报信号等进行收集、存储、上传，该系统能够根据这些信息和已有的程序进行自动化联动，将数据信息传递给其他的子系统。

智能的视频环境监控系统有如下功能：第一，通过视频监视随时掌握配电室内的所有动态信息，实现了视频监视功能。第二，对配电室内的除设备运转外的其他环境信息进行检测，发现异常情况及时采取措施，实现了对环境数据进行检测。第三，应用电子计算机技术，在配电房内安装摄像机，通过摄像机的灵活转动和强大的聚焦功能实现对配电房各个角落动态情况的监控；有了以计算机技术为依托的视频监控系统，实现了对配电房的远程控制。第四，视频监控石头可以通过对讲机等设备与其他系统连接起来，出现情况时及时呼叫其他值班人员，实现语音对讲。第五，监控录像内容具有实时存储功能，发生事故或其他情况是可以调回监控录像进行回放查看。第六，配电室的视频远程监控系统，可以实行远程操作，修改配电房设备的各项参数进行设备维护而不必亲临现场，既提高了工作效率又节省了人力和物力。第七，对于系统访问人员，通过访问端系统为管理人员和一般人员设置访问权限，他们各自按照自己的工作内容和性质，通过设置账号和密码进行登录、访问和操作，实现了职权分离，责任明确。

2.3 防误操作系统

防误操作系统主要是针对配电室的全部线路的连接所设计的一套模拟训练系统，用来进行实际操作前的演练，谨防工作中出现错误。操作人员通过在防误操作系统的主机上进行配网系统接线图模拟训练来达到防止接错线路情况的出现。系统会在操作人员进行模拟接线训练过程中自动启用分析程序，接线正确就会给出通过指令，否则，系统会以文字或图像的形式提示操作人员该操作不符合规范，需要找出错误之处，重新进行接线操作。系统还会记录正确的操作步骤以供操作人员参考，操作人员根据电脑发出的操作提示按步骤对设备和线路进行相关操作。防误操作系统可以提前做好准备，进行操作模拟训练，大大降低了操作人员在实际工作中出现失误的概率，减少了人为因素的操作失误情况的发生，并且该系统可以反复使用，模拟训练次数不受限制直至操作正确并通过，降低了试错成本。

2.4 电能质量监测系统

电能质量监测系统对于监测技术要求较高，评判检测技术的两大标准在于：一是可以捕捉干扰波形，快速瞬时的也不放过；二是建立行之有效的自动分析和识别系统，能够充分反映各种电能质量指标特征，分析各项指标随时间推移的变化规律。安装电能质量监测系统，能够通过对电能数据的监测，对电能质量指标数据进行采集和分析，自动生成相关表格和报告提供给供电系统工作人员和用户，方便查询和检查供电质量是否符合需求，保证供电质量。

2.5 使用智能型分布技术

智能型的分布技术不需要主点站的参与，主要是通过各相邻之间的电网开关和非主干馈线开决定的，和主点站的管理方式相对的一种自动化方式。在电网线路发生了故障时直接通过相关通信信息来改变馈线，是非主干馈线按照事先设定的方案进行事故区的隔离和处理，不需要经过主电站来进行集中控制。这种智能型分布技术形成的自动化检测机制*大的优势在于快速对故障区进行隔离处理，分区控制，不会对其他区域正常供电运行产生影响。自动检测机制可信度高，能够使故障区在*短的时间内得到处理并恢复。

2.6 电压电流型自动化技术

电压电流型自动化技术是在时间—电压型技术的基础上增加一个障碍辅助判定系统，主要依靠电压和电流的相互作用来完成的，这种技术对时间—电压型技术的要求较高。增加的障碍辅助判定系统能够在*短的时间内检测到有问题的线路，能够很好的和重合闸实现重合，缩短供电开关第二次闭合时间，能够及时处理很多突发情况。优点在于预防电路障碍，从源头减少总电站跳闸次数，提高配电运行效率和重合成功率。

2.7 系统整体具备功能

配电室智能化监控系统的设计与实现具备如下功能：

（1）监控界面。

视频监控子系统提供了监控界面，工作人员可以随时准确的了解配电网系统的整体运行情况，显示配电室所有设备的工作故障状态和环境信息的反馈，还能实现远程操作，对系统设备参数进行查看和修改，以维护设备的正常运行。

1. 历史数据存储与查询功能。

电脑系统具有记忆功能，可以定时存储监控数据，方便工作人员在以后进行历史信息查询。

1. 故障与信号查询、追踪功能。

监控系统对于出现故障情况可以发出信号，以图像和文字等形式提供故障信息，工作人员可以通过系统发出的信息查询故障出现可能原因，追踪故障地址，以便于检修人员在*短的时间内修复故障。

1. 电能统计及报表管理功能。

监控系统可以统计用户电能消耗情况，并根据用户的需要自动生成报表进行反映，清楚的显示用户电量的使用情况，并为用户提供查询和打印功能。

1. 其他辅助功能。

系统摄像机具备环境感应功能，一旦发生摄像机被移动、遮挡的情况是就会发出信号，防止不法分子利用摄像机监控不到的手段来影响配电网的正常运行。系统还可以进行网络通信信号状态测试、用户文件管理等。

3、安科瑞配电室环境监控系统

3.1概述

配电室综合监控系统包括智能监控系统屏、通讯管理机、UPS电源、视频监控子系统（云台球机、枪机）、环境监测子系统（温度、湿度、水浸、烟感）、控制子系统（灯光、空调、除湿机、风机、水泵）、门禁监控子系统（读卡器、开门按钮、磁力锁）、安防监控子系统（双鉴检测器）。

3.2应用场所

适用于轨道交通，工业，建筑，学校，商业综合体等35kV及以下用户端供配电自动化系统工程设计、施工和运行维护。

3.3系统结构

3.4系统功能

3.4.1实时监测

能够显示配电室设备的运行状态，实时监测配电室环境参数信息，实时显示有关故障、告警等信息。

3.4.2数据查询

在人机界面中，可以直接查看配电室中各个设备的运行数据。

3.4.3曲线查询

可以直接查看各电参量曲线。

3.4.4运行报表

查询配电室内设备的运行数据报表。

3.4.5实时告警

具有实时告警功能，系统能够对配电室温度、湿度、有害气体、设备故障或通信故障等事件发出告警。

3.4.6历史事件查询

能够对产生的所有事件记录进行存储和管理，方便用户对系统事件和进行历史追溯、查询统计、事故分析。 

3.4.7用户权限管理

设置了用户权限管理功能，可以定义不同级别用户的登录名、密码及操作权限。

3.4.8网络拓扑图

支持实时监视并诊断各设备的通讯状态，能够完整的显示整个系统网络结构。

3.4.9遥控功能

可以对整个配电系统范围内的设备进行远程遥控操作。

3.4.10系统硬件配置

4、结语

  配电室智能监控系统的研究和设计对于智能配电室的建设和使用具有指导意义，提供了一定的理论框架，随着相关技术的不断创新和成熟，智能化的配电室在未来配电网络中一定能够得以实现，将为配电网的运行和发展提供有力地支撑。配电室智能化的实现有利于供电企业精简人员，提高工作效率，还能将各种供电设备的性能和工作状态发挥到*大。

参考文献：

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[2] 刘伟 . 智能配电房的关键技术研究 [J]. 数字技术与应用，2013,1:69-72.

[3] 杨东 . 智能配电房的建设方案分析 [J]. 电力安全技术，2015，7:31-33.

[4] 企业微电网设计与应用手册2022.05版.

[5] 杨海涛.配电室智能监控系统设计及其实现