智能化變配電監(jiān)控系統(tǒng)設(shè)計(jì)

韓錫洋

【摘 ?要】現(xiàn)如今，智能化變配電監(jiān)控系統(tǒng)可以滿足對(duì)智能電力設(shè)備的智能監(jiān)控，如直流系統(tǒng)、變壓器等，從而確保系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)智能化，使得其運(yùn)行更加可靠，同時(shí)還有利于生產(chǎn)效率的全面提高。

【關(guān)鍵詞】智能配電監(jiān)控系統(tǒng);能源監(jiān)控

引言

智能配電監(jiān)控系統(tǒng)的電氣節(jié)能體現(xiàn)在：通過對(duì)電力參數(shù)歷史數(shù)據(jù)分析，建立系統(tǒng)和設(shè)備的電能消耗模型，在實(shí)時(shí)監(jiān)視過程中及時(shí)發(fā)現(xiàn)電能消耗異?，F(xiàn)象，采取有效措施進(jìn)行設(shè)備改造或補(bǔ)償，以避免電能損耗，如設(shè)備故障和諧波引起的電能消耗。優(yōu)化配電系統(tǒng)運(yùn)行模式，減少不必要的電能花費(fèi)，如對(duì)定時(shí)用電設(shè)備進(jìn)行集中控制。對(duì)配電系統(tǒng)內(nèi)部的各用電單位進(jìn)行電能分配、計(jì)量和監(jiān)控，避免電能的浪費(fèi)和提高管理效率，降低運(yùn)營(yíng)成本。

1智能化變配電監(jiān)控系統(tǒng)特點(diǎn)

在系統(tǒng)之中囊括了保護(hù)、測(cè)控、電能計(jì)量管理、報(bào)警等一系列的功能，其在滿足一體化綜合監(jiān)控的同時(shí)，還能夠滿足無(wú)人值班的要求。

分層分布式的系統(tǒng)結(jié)構(gòu)相互簡(jiǎn)單，并且有利于后續(xù)的維護(hù)與拓展。

系統(tǒng)監(jiān)控軟件操作簡(jiǎn)單方便。系統(tǒng)擁有良好的穩(wěn)定性，并且其可靠性較高，有利于系統(tǒng)智能化程度的保障。

2智能化變配電監(jiān)控系統(tǒng)設(shè)計(jì)與實(shí)現(xiàn)

以某變配電監(jiān)控系統(tǒng)的設(shè)計(jì)與實(shí)現(xiàn)為例，希望可以對(duì)其有深入的研究。

2.1系統(tǒng)拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)分析

基于低壓配網(wǎng)智能化設(shè)計(jì)的主要規(guī)則，在設(shè)計(jì)中主要是按照分層、分布式的方式進(jìn)行設(shè)計(jì)。這一種設(shè)計(jì)能夠?qū)崿F(xiàn)通信體系設(shè)計(jì)的標(biāo)準(zhǔn)要求，在每一層都可以滿足監(jiān)控功能的實(shí)現(xiàn)，也就是實(shí)現(xiàn)遠(yuǎn)方的監(jiān)視控制，同時(shí)上一層的故障也不會(huì)影響其余層的功能不能實(shí)現(xiàn)。

2.2系統(tǒng)總體設(shè)計(jì)

2.2.1系統(tǒng)概要設(shè)計(jì)

系統(tǒng)，指的是多個(gè)功能模塊的相互組合，利用嚴(yán)謹(jǐn)?shù)墓ぷ髁鞒?，滿足具體需求目標(biāo)的實(shí)現(xiàn)。針對(duì)系統(tǒng)的設(shè)計(jì)，還須對(duì)項(xiàng)目的不同需求進(jìn)行充分的考慮，能夠最大限度地滿足規(guī)范與標(biāo)準(zhǔn)的要求，這樣才可以實(shí)現(xiàn)智能化的變配電監(jiān)控系統(tǒng)管理要求。

2.2.2開發(fā)環(huán)境

本次選擇的系統(tǒng)為智能化變配電監(jiān)控系統(tǒng)，主要是面對(duì)現(xiàn)場(chǎng)的運(yùn)行人員進(jìn)行探究，雖然不會(huì)存在太大的用戶訪問，但是對(duì)于安全性、穩(wěn)定性以及反應(yīng)速度的要求較高，還需要結(jié)合實(shí)際情況進(jìn)行綜合的分析與考慮，才可以確定具體的運(yùn)行環(huán)境。

2.2.3系統(tǒng)功能模塊設(shè)計(jì)

基于整體的系統(tǒng)設(shè)計(jì)思路，還需要統(tǒng)一的監(jiān)測(cè)與監(jiān)控高低壓設(shè)備和第三方監(jiān)控設(shè)備。通過實(shí)際的分析，將整個(gè)監(jiān)控系統(tǒng)的不同功能實(shí)現(xiàn)，其主要的功能模塊包含用戶管理模塊、功能操作模塊、編輯配置模塊、高級(jí)功能模塊、工程配置模塊。因?yàn)槠南拗?，本文的研究主要是集中在用戶管理模塊與功能操作模塊的設(shè)計(jì)。

用戶管理模塊：用戶的管理模塊主要包含了用戶登錄、注銷、設(shè)置權(quán)限等。其功能主要是統(tǒng)一的管理與分配系統(tǒng)用戶與操作權(quán)限。系統(tǒng)之中不同級(jí)別的用戶，其對(duì)應(yīng)的操作權(quán)限也有所差異?？紤]到不同級(jí)別，主要是指用戶劃分為管理員、運(yùn)行人員、高級(jí)用戶以及開發(fā)人員，每一組用戶的操作權(quán)限范圍都有所不同。系統(tǒng)管理員可以進(jìn)行角色的自定義添加，并且賦予角色頁(yè)面方位、數(shù)據(jù)修改、數(shù)據(jù)查看等權(quán)限，進(jìn)而確保系統(tǒng)權(quán)限分配的靈活性。在管理子模塊中還有用戶增刪改或添加。因?yàn)橄到y(tǒng)采用的是單點(diǎn)登錄，所以，子模塊提供用戶自己注冊(cè)審批的功能，當(dāng)通過管理員審批之后，方可成為合法用戶。

功能操作模塊：針對(duì)功能操作模塊，主要是考慮到基本操作、系統(tǒng)維護(hù)、資料管理、圖形監(jiān)控等一系列的功能，確保用戶可以實(shí)現(xiàn)資料管理、監(jiān)控以及查詢等對(duì)應(yīng)的操作，系統(tǒng)的實(shí)現(xiàn)與測(cè)試。

3系統(tǒng)的實(shí)現(xiàn)與測(cè)試

3.1主要功能

3.1.1用戶管理模塊

用戶登錄：在系統(tǒng)的主窗口單擊菜單選項(xiàng)，打開管理窗口，從而進(jìn)行用戶的創(chuàng)建、刪除、更改等一系列的操作，并且按照提示框進(jìn)行選擇。當(dāng)用戶登錄之后，需要進(jìn)行權(quán)限設(shè)置，其具體的權(quán)限設(shè)置是基于用戶管理身份登錄系統(tǒng)，然后進(jìn)入到管理窗口。

針對(duì)“√”的，表明已經(jīng)賦予用戶這一項(xiàng)權(quán)限，不過每一用戶擁有的權(quán)限是不能超出用戶應(yīng)有的最高權(quán)限范圍。

3.1.2運(yùn)行操作模塊的實(shí)現(xiàn)

針對(duì)運(yùn)行操作模塊，其主要功能是配置運(yùn)行系統(tǒng)資料，如圖紙、元器件清單等。這一部分資料可以利用系統(tǒng)統(tǒng)一的管理界面來實(shí)現(xiàn)查看，也可以通過電力監(jiān)控界面的單線圖、系統(tǒng)接線圖等相關(guān)設(shè)備來加以調(diào)用。

第一，在系統(tǒng)圖紙中包含了單線圖與控制原理圖。第二，系統(tǒng)每一個(gè)回路元器件或者是配電柜都需要按照一定的格式來加以統(tǒng)計(jì)，從而提供用戶瀏覽與查詢。第三，數(shù)據(jù)備份，主要是備份保存重要的配置表和歷史數(shù)據(jù)信息，避免因?yàn)閿?shù)據(jù)的稀釋，對(duì)系統(tǒng)的正常運(yùn)行造成影響。第四，單擊“圖形監(jiān)控＼拓?fù)鋱D”的菜單選項(xiàng)，就可以將網(wǎng)絡(luò)拓?fù)鋱D打開，顯示出網(wǎng)絡(luò)拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)。

針對(duì)拓?fù)鋱D，其實(shí)現(xiàn)的功能：將前端機(jī)、監(jiān)控主機(jī)、通信交換機(jī)等通信設(shè)備的分布與網(wǎng)絡(luò)連接方式體現(xiàn)出來。滿足系統(tǒng)通信監(jiān)視與網(wǎng)絡(luò)診斷的實(shí)現(xiàn)。每一個(gè)系統(tǒng)設(shè)備左上方都設(shè)置有通信狀態(tài)指示燈，利用顏色變化情況，就可以了解通信系統(tǒng)是否正常。單擊“圖形監(jiān)控＼系統(tǒng)圖”之中的系統(tǒng)圖按鈕，就可以打開系統(tǒng)圖。

利用系統(tǒng)圖，就可以對(duì)系統(tǒng)的電力流向與能量分配加以了解，并且按照實(shí)際的需求，做好系統(tǒng)接線圖的配置，不同工程，其配置也會(huì)有所差異。在系統(tǒng)圖的主界面之中，就會(huì)直接進(jìn)入接線圖與單線圖。

曲線，作為電參量數(shù)據(jù)最直觀、最有效的顯示，也可以呈現(xiàn)出歷史數(shù)據(jù)區(qū)縣、實(shí)時(shí)動(dòng)態(tài)曲線等。單擊“圖形監(jiān)控＼監(jiān)控”菜單，可以直接進(jìn)入到曲線的主頁(yè)面。在其主頁(yè)面中包含了分成實(shí)時(shí)曲線和歷史曲線，并且主頁(yè)面之中可以查看各種采集量曲線。單擊曲線聯(lián)接按鈕，就可以代開對(duì)應(yīng)的曲線。單擊“查詢＼實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)”菜單項(xiàng)，就可以打開實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)查詢窗口，其數(shù)據(jù)主要包含了標(biāo)準(zhǔn)遙信、組合遙信、遙測(cè)等。在實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)窗口中，主要是按照實(shí)際的需求，從而查詢不同類型的實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)。

3.2系統(tǒng)測(cè)試

測(cè)試系統(tǒng)可以確保系統(tǒng)滿足預(yù)期的效果要求，通過測(cè)試與調(diào)試，還可以對(duì)系統(tǒng)的性能與功能進(jìn)行改善，從而達(dá)到最佳狀態(tài)。

3.2.1測(cè)試方法

本次測(cè)試選擇單元測(cè)試、集成測(cè)試與確認(rèn)測(cè)試。第一，單元測(cè)試也就是檢查與驗(yàn)證最小的可測(cè)試單元，其主要是針對(duì)各個(gè)核心功能模塊設(shè)計(jì)的功能，其測(cè)試包含了模塊功能準(zhǔn)確性、輸入輸出一致性等。

第二，集成測(cè)試，是基于單元測(cè)試這一基礎(chǔ)，從而按照設(shè)計(jì)要求，將左右模塊都設(shè)計(jì)成為系統(tǒng)或者是子系統(tǒng)，然后再開展集成測(cè)試。本次的集成測(cè)試主要是驗(yàn)證與分析系統(tǒng)的所有功能，確保其處理流程能夠滿足預(yù)期的標(biāo)準(zhǔn)，同時(shí)在單元測(cè)試基礎(chǔ)上確保數(shù)據(jù)的正常交互。

3.2.2測(cè)試內(nèi)容

在本次的測(cè)試中，第一，硬件測(cè)試;第二，功能測(cè)試，其主要是按照系統(tǒng)功能模塊，劃分為系統(tǒng)管理、基礎(chǔ)鎖具管理、綜合分析等;第三，業(yè)務(wù)流程測(cè)試。針對(duì)實(shí)際的業(yè)務(wù)流程，按照既定的測(cè)試方法來驗(yàn)證流程;第四，性能測(cè)試，對(duì)是否按照性能指標(biāo)來實(shí)現(xiàn)相關(guān)功能要求加以驗(yàn)證，主要是按照設(shè)計(jì)運(yùn)行環(huán)境來對(duì)各項(xiàng)指標(biāo)加以驗(yàn)證;第五，用戶界面測(cè)試，驗(yàn)證系統(tǒng)的可操作性、人性化、顏色搭配等。

結(jié)語(yǔ)

隨著各行各業(yè)對(duì)自動(dòng)化要求的不斷提高，計(jì)算機(jī)技術(shù)、網(wǎng)絡(luò)技術(shù)、工業(yè)控制技術(shù)的不斷發(fā)展，越來越多的用戶開始重視智能配電監(jiān)控系統(tǒng)。使用變配電監(jiān)控管理系統(tǒng)的目的就是實(shí)現(xiàn)整個(gè)變配電的無(wú)人值班或少人巡班，節(jié)省人力成本，提高管理效率，同時(shí)實(shí)現(xiàn)對(duì)整個(gè)變配電系統(tǒng)的用電管理、電能質(zhì)量管理、運(yùn)行優(yōu)化管理、設(shè)備檢修維護(hù)管理、事故記錄與分析等。

參考文獻(xiàn)：

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[2]黃新波.智能變電站原理與應(yīng)用[M].北京：中國(guó)電力出版社，2013.

（作者單位：青島高新水電管理服務(wù)處）