劉細鳳

安科瑞電氣股份有限公司 上海嘉定201801

摘要：配電網是供電網絡的末端，為千家萬戶供應電能，直接關系到用戶的供電質量，保證配電網的穩定可靠運行是供電企業重要任務。用戶配電室作為配電網的重要單元，內部設有配電變壓器，高低壓進出線設備等重關鍵配網設備。因此為了保障配電網運行的，必須加強用戶配電室自動化監控系統的設計。本文對用戶配電室自動化監控系統總體設計、用戶配電室自動化監控系統的終端硬件設計及其軟件設計等方面進行了探討分析。

關鍵詞：用戶配電室；自動化監控系統；總體設計；硬件設計；軟件設計

隨著電能供應規模的擴大，用戶配電室的自動化監控變得越來越重要。而對于用戶配電室自動化監控系統而言，監控系統的設計顯得尤為重要。加強用戶配電室的監控對電網的正常運行具有重要意義，并且在電網運行過程中需要對用戶配電室進行嚴密監控，避免其發生故障時對電網的和用戶的利益造成損失。所以需要加強對用戶配電室自動化監控系統設計的分析，從而實時掌握用戶配電室的信息。

1.用戶配電室自動化監控系統總體設計的分析

1.1系統組成

用戶配電室運行過程中，其中的配電變壓器是重要部分，也是容易出現故障的部分，所以對用戶配電室的監控主要是檢測配電變壓器的狀態。目前，很多地方都有復合控制系統，其主要是利用系統主站的通信資源和設備，對變壓器的數據流量和監測點進行計算，在移動通信網絡的基礎上，結合必要的通信方式對功用配變、大用戶專變和變電站等進行監測，從而完成對整個供電系統的監管，從而完成對配電變壓器的監控。通過GPRS通訊模塊與主站之間的通訊，能夠將終端信息上傳到主站上，并且對主站的命令進行接收。通過對主電源和備用電源的管理，能夠保證系統有穩定的電源。而通過紅外線通訊設備的應用，能夠實現與智能設備的通信。因此各路低壓出線的三相電流也必須納入到監控范圍。

1.2終端主要功能的實現

用戶配電室的監控終端主要是對配變的運行數據進行采集，并對所采集到的信息進行儲存，然后完成對數據的分析；對終端參數的召喚和設置，對電容控制信號進行輸出，對斷路器分合閘進行控制并完成主站命令的接收；與剩余電流保護器和低壓集中抄表器等進行數據的轉發。終端裝置可以完成對電能的采集和存儲，并且實現對電能的計量，還能完成與智能電表的通訊；根據事件的屬性對其進行分類記錄，其中包含事件的時間、地點和類型；重要事件的記錄會及時反饋給主站，而般事件只會被收錄以供主站查詢。

2.用戶配電室自動化監控系統的終端硬件設計

配變監測終端硬件中主要包含運行監控系統、人機交互系統、電源系統、通信系統、開關量輸入/輸出、直流模擬量采集、交流模擬量采集和核心處理器等部分。以高性能的32位內核處理器作為配變監測終端的核心處理器，電能計量芯片采用多功能防竊電基波諧波三相芯片，從而完成對配變綜合測控儀的核心數據采集和處理單元的構建；在交流模擬量采集系統的作用下，能夠及時、準確地掌握頻率、電量、功率因素、無功功率、有功功率、電流和電壓等數據，從而讓上位計算機擁有足夠的電w監測基礎數據；在開關量輸入/輸出系統和直流模擬量采集系統的作用下，監測終端能夠完成對變壓器油壓和油溫的采集，從而完成對務工補償的投切，并能通過對變壓器上其余設備的狀態檢測，地掌握變壓器的狀況；電源系統中主要是通過對征集后備電源和性能穩定的模塊穩壓電源的應用，讓主電源掉電使系統能夠進行正常的數據處理；通信系統中有多個通訊接口，這些接口能夠保證各個系統之間的正常交流，并且可以根據系統的要求對通信進行調節；通過將大容量Flash配置在配

變監控終端，能夠讓ISP和LAP功能得以實現，并能通過對相關數據的利用完成對程序的升級；在人機交互系統中，主要是通過對液晶顯示屏的應用實現畫面監控，結合運行監控，能實現對終端裝置的遠程維護，并在時間內完成對終端狀態的掌握。

3.用戶配電室自動化監控系統的軟件設計

用戶配電室監控系統中的軟件設計也非常重要，其能在巡檢和接收終端上報的基礎上，完成對變壓器運行數據和線損的分析，并且能在設備被盜和運行故障的時候及時報警，從而保障配電網的正常運行。同時在使用J2EE的情況下，還能在編寫次程序的情況下，實現程序在各種不同操作系統中的部署。對于用戶界面的分層，主要有表現層、業務層、持久層，其中表現層能夠為客戶提供業務層的基本信息，并將得到的信息反饋到業務層；業務層負責對收集到的數據進行處理，其能將處理得到的數據反饋給客戶，也能將數據存儲起來；持久層主要是對數據進行持久的保存，避免出現數據丟失。其中監控的用戶就可以通過對配電所所屬的線路配變進行操作，配電所不同時會有不同的線路配變操作。第二、系統管理功能，這功能模塊能夠讓用戶根據自身的實際要求來對配電所和線路等對象單位進行移動、更改、刪除和增加；第三、數據采集功能，其中包含有文件的上傳、實時監控、GPRS采集和定時采集等多項功能；第四、數據的分析功能，其能根據實際情況完成對數據的單臺分析、多臺分析和綜合分析；第五、系統設置功能，主要是對軟件界面風格、設備類型、GPRS終端類型和通訊規約等參數進行設置；第六、日志記錄功能，其主要是記錄系統的運行狀態、用戶信息和定時清理系統中的歷史日志；第七、對外開放功能，其能實現系統的與廠家其他系統數據交換。

4.安科瑞Acrel-2000E/B配電室綜合監控系統介紹及選型

4.1產品簡介

配電室綜合監控是整個電能管理系統中的個重要環節。目前，配電室般都采取無人值守，定時巡查制度，這樣既浪費人力物力也無法做到對配電室的環境和實時監控。而配電室的環境穩定可靠對變壓器等設備的正常運行至關重要。

安科瑞電氣股份有限公司根據配電室實際情況，結合多年的變電站和配電室的運行管理經驗，研發了安科瑞配電室綜合監控系統，實現了智能開關柜運行監控、高壓開關柜帶電顯示、電流電壓等負載運行監控、母線測溫監測、電纜測溫監測、環境監測、有害氣體監測、安防監控、采暖通風、門禁、燈光、風機、除濕機、空調控制等功能。實現動力環境各數據的檢測與設備控制，實現動力環境化，避免運行環境的失控導致配電設備運行故障，保證維護人員，延長設備使用壽命，減少配電室粗放式管理導致成本過高，同時實現配電動力環境的分布式遠程管理。

4.2應用場所

變電所、配電室、機房、箱變。

4.3系統模塊

配電室綜合監控系統以智能控制為核心，通過物聯網技術的集成應用，實現配電室內環境的全天候狀態監視和智能控制。以網絡通信為核心，完成站端視頻、環境數據以及防范等數據的采集和監控。

系統把環境、視頻、通風、照明、防范、消防、次設備輔助監控等所有監控量在系統主界面上進行體化顯示和控制，避免各系統孤立顯示和控制。系統監控可提供視頻監控和圖表監控兩種監控模式。

4.4系統功能

4.4.1通信管理

安科瑞智能配電室綜合監控系統可以完成對整個配電室范圍內的通信設備進行管理、添加、刪除、控制和數據的實時監測。

4.4.2實時監測

安科瑞智能配電室綜合監控系統人機界面友好，能夠顯示配電室設備的運行狀態，實時監測配電室環境參數信息，如視頻、溫度、濕度、漏水/水浸、水位、有害氣體和電參量等。實時顯示有關故障、告警等信息。

4.4.3數據查詢

在人機界面中，可以直接查看配電室個設備的運行數據。

4.4.4曲線查詢

在曲線查詢界面，可以直接查看遙測參量曲線，包括溫度、濕度、水位、有害氣體、電壓、電流等曲線。

4.4.5運行報表

查詢配電室內設備的運行數據報表，包括日報表、月報表、年報表和查詢報表等。

4.4.6實時告警

安科瑞智能配電室綜合監控系統具有實時告警功能，系統能夠對配電室溫度、濕度、有害氣體、設備故障或通信故障等事件發出告警。告jing方式如右圖所示：

4.4.7歷史事件查詢

安科瑞智能配電室綜合監控系統能夠對產生的所有事件記錄進行存儲和管理，方便用戶對系統事件和進行歷史追溯、查詢統計、事故分析。

4.4.8用戶權限管理

為保障系統穩定運行，設置了用戶權限管理功能。通過用戶權限管理能夠防止未經授權的操作（如遙控的操作，數據庫修改等）。可以定義不同級別用戶的登錄名、密碼及操作權限，為系統運行、維護、管理提供可靠的保障。

4.4.9網絡拓撲圖

安科瑞智能配電室綜合監控系統支持實時監視接入系統的各設備的通信狀態，能夠完整的顯示整個系統網絡結構。可在線診斷設備通信狀態，發生網絡異常時能自動在界面上顯示故障設備或元件及其故障部位。

4.4.10遙控操作

安科瑞智能配電室綜合監控系統可以對整個配電系統范圍內的設備進行遠程遙控操作。

4.5Acrel-2000E/B配電室綜合監控選型配置表

5.結束語

用戶配電室作為電網正常運行中的基礎性設施，在其出現故障的時候將會對電網造成嚴重影響，從而給用電戶帶來損失。但是在電網實際的運行過程中，并不能隨時對其進行故障檢查和查看，因為這樣不但會增加工作人員的工作量，還會給供電企業帶來巨大的成本支出。而通過對用戶配電室進行自動化監控就能有效解決這些問題，所以用戶配電室自動化監控系統的應用逐漸受到人們的關注。為了能讓用戶配電室更好的工作，就要加強對用戶配電室自動化監控系統設計及實現的研究。

參考文獻：

[1] 蔡燕.配電房的常見故障及處理方法[J].城市建設理論研究，2012(19).

[2] 郭景.關于用戶配電室自動化監控系統設計的探析.

[3] 安科瑞Acrel-2000EB配電室綜合監控系統.2020.04月版.

[4] 安科瑞企業微電網設計與應用手冊.2020.06月版.

作者簡介：劉細鳳，女，安科瑞電氣股份有限公司，主要從事配電室綜合監控系統的研發與應用