电力监控系统范文
时间：2023-04-01 18:51:24
导语：如何才能写好一篇电力监控系统，这就需要搜集整理更多的资料和文献，欢迎阅读由公务员之家整理的十篇范文，供你借鉴。
篇1
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。
篇2
【关键词】供电系统;电力监控;电力输送;作用
进入21世纪，世纪经济获得了快速的进步与发展，社会的各个方面都获得了巨大的进步，这些发展都是由于科学技术的不断革命所引起。科学技术的进步同样促进了电力系统的巨大飞跃，从发电到输送再到使用都发生了根本性的改变。尤其在供电设计方面获得了系统性的革命，电力监控就是现代电力设计中最具代表性的一个系统，其重要作用和意义引起了越来越多人的重视，本文就是针对电力监控系统的作用进行系统的论述，希望人们可以更为科学的掌握其实际价值。
1.电力监控系统的定义
电力监控系统以计算机、通讯设备、测控单元为基本工具，为变配电系统的实时数据采集、开关状态检测及远程控制提供了基础平台，它可以和检测、控制设备构成任意复杂的监控系统，在变配电监控中发挥了核心作用，可以帮助企业消除孤岛、降低运作成本，提高生产效率，加快变配电过程中异常的反应速度。
电网智能化，现有电力网络中设备的运行状态是由设备本身的工作指令来实现的，而与电网运行状态无关，此为被动配电网络：当设备的运行不仅由本身的工作指令来实现还要由配电网络在自我诊断后，再根据电网能力，负荷重要性，发出设备运行指令，按负荷重要性等级顺序控制运行时为主动配电网络。正常工作状态，首先要使系统工作合理，负荷分配合理，充分地消峰填谷：充分利用变压器的过负荷能力：充分地采用各种技术措施节能。
2.供电设计中电力监控系统的作用
2.1 事件顺序记录
供电过程是一个十分复杂的过程，由于电能的特殊性质决定了供电过程之中不允许出现错误，尤其是断路器的合闸与分闸顺序必须予以保障，在实际的供电过程之中对于这些事件与操作必须严格遵循相应的顺序。电力监控系统可以有效的帮助我们对这些事件的顺序进行准确的记录。电力监控系统的后台内存只有足够大，就可以帮所有事件的顺序进行准确的记录，确保电力数据的完整性。
2.2 故障记录
电力供给设计虽然是一个十分严谨的过程，但是，在实际的工作过程之中难免会遇到这样或者那样的问题，这些故障的出现顺序与实践等信息对于后期的维修等工作有着极为重要的价值与意义，应该予以准确的记录，为电力抢修提供更为科学准确的资料并为电力抢修提供完整的资料
电力监控系统可以实现供电过程中的故障记录，帮助我们完成对供电各种情况下出现的问题进行准确的记录，这就为我们的电力维修工作带来了极大的价值与意义。
2.3 远程操作
电力监控系统的设计过程之中利用并植入了计算机远程操作系统，这就为电力的远程控制提供了相应的可能性。在实际的工作之中我们可以利用电力监控系统进行远程操作，完成对隔离开关、断路器等设备的远程操作，通过这种方式提高电力管理的效率，节省大量的人力与物力。
远程操作是电力监控系统的作用之一，但是在实际的电力系统设计过程之中不能完全依靠电力监控系统的远程操作，也应该设计相应的手动设备这样才能保证电力输送的万无一失。总而言之，无论采取远程操作还是采取进程操作，在实际的电力管理工作之中应该充分的认识到电力监控系统的重要作用，在条件允许的条件下尽量使用远程操作，这样可以有效的提高电力管理的效率，降低管理成本，降低危险发生的几率，为我国电力管理的发展保驾护航。
2.4 安全监视
电力管理工作与普通的管理工作有着很大的不同，这是由于电能自身的特点所决定的。在电力管理的过程之中我们应该充分的注重安全管理，电力管理一旦出现事故，其后果将不堪设想。电力监控系统可以帮助我们对电力管理的各个环节进行安全监视，一旦出现意外情况，电力监控系统会立即发出报警信号，同时在记录系统上记录下出现问题的时间与区域，为后期的电力抢修工作提供最为完善的资料。
2.5 数据处理
电力监控系统不仅仅可以将电力管理过程之中的相关数据进行简单的记录，其更大的意义在于可以对这些数据进行处理。在实际的过程之中，电力监控系统会将收集到的数据进行分类储存，这样方便用户和工作人员进行查询，并通过报表的形式呈现在工作人员面前，为电力管理工作提高最为科学的资料。
3.结束语
电力监控系统是现代供电设计之中最为基础也是最为重要的系统之一，对于保障电路通畅，促进电力输送等方面都有着极为重要的意义和价值。在实际的供电设计过程之中，我们应该对电力监控系统的作用进行充分的认识，并进行科学的设计，以此来保障供电体系的有条不紊。
参考文献
篇3
随着社会的快速发展，我国对电力设备基础建设步伐加快，同时，电力电缆隧道的建设也快速增长，为供电需求提供有力保障。但是，随着电缆隧道的不断推进，在维护和管理工作中面临较多问题，因此，电力电缆隧道综合监控系统的需求不断增加。本文基于电力电缆综合监控系统的使用需求，对系统功能设计与应用现状进行分析，试图为之提供行之有效的可行性建议。
【关键词】电力设备 电缆隧道 综合监控系统
近年来，我国电力电缆隧道维护工作一直处于发展阶段，当前主要通过对电缆温度与负荷来检测其运行状态，设定一定标准值，一旦运行参数超出标准，则必须制定停电计划进行检修，此应对措施，具有较大的局限性，大大增加了检修成本与维修时间，此外，对于部分潜在故障与绝缘性缺陷也无法进行检测覆盖。因此，为保证电力电缆的稳定运行，本文对电力电缆隧道运行状态的综合监控及应用进行探析。
1 电力电缆隧道综合监控系统
1.1 监控系统运用的目的及意义
电力电缆隧道综合监控系统主要利用信息化自动监控技术，通过软件控制，由传统人为巡检方式转换为计算机自动化监控。该技术方式，不仅可以提高电力电缆隧道运行的稳定性、实用性、科学性以及准确性，并且还可辅助预测，具有预知功能，一旦电力电缆隧道运行中出现风险或故障，监控系统可以准确、及时的定位故障点，具有良好的灵活性和准确性，可以将损失降低最小，同时，还可大大降低人力维护成本与劳动强度，提高电力电缆隧道维护质量。
1.2 综合监控系统的功能架构概述
根据建设需求，在电力电缆隧道变电站内或工作井旁，设立综合监控预警控制室。该系统是独立于变电站内的综合监控系统。系统组成部分是由综合控制系统、火灾预警系统、气体监测系统、环境温度监测系统以及视频防盗系统等子模块组件构成。通过计算机软件技术，把各独立模块集合为一套综合监控系统。如图1所示：所有子模块系统均提供不同的通信接口，便于集成管理各功能模块，此外，通过设定的通信接口，还可通过互联网与电力监控中心或电力系统专网进行数据传输，实现监控数据共享。
2 系统功能设计
2.1 火灾预警系统
该功能模块主要采用预警/控制总线连接方式，由火灾预警控制主机与火灾探测器、消防联动装置以及报警提示设备组建构成，可接收各探测区域返回具有地址码的火灾预警信号，并显示详细的位置与信息。在隧道两头各设立1个火灾控制器，火灾预警控制器接收到火灾报警信号后，可手动或自动向防火门、风机、消防设备发出控制信号，并给予报警信号。提示工作人员迅速处理火灾。
2.2 气体监测系统
电力电缆隧道中如果存在有毒有害气体，并且无法及时排出时，对进入隧道巡检的工作人员人身安全造成极大威胁，针对该问题，必须对电缆隧道中容易产生的CH4、H2S、CO等有害气体，进行实时监控。对电缆隧道防火墙划分为若干分区，在各分区内设定一组环境监测传感器，对有害气体进行实时监控，将采集到的环境信息传输到综合监控平台。同时，还需对隧道内的空气温湿度、含氧量进行监控，尽可能的保障工作人员的人身安全。
2.3 环境温度监测系统
随着社会用电需求的不断增长，电缆隧道长度也随之增加，传统线性感温电缆已无法满足当前环境温度的监测需求，综合监控系统设计采用分布式测温光纤系统，该系统是由光电检测器、二极管激光器、信号处理器、传感回路以及计算机处理模块等设备构成。具有可定位、精度高、稳定性强等特点，可对单通道1.5-4.5km长度范围内的电缆进行温度监控。每个监控控制区均可进行预警参数的设定。最多可设定500个电缆监控点，监控点与系统主机相连，可准确显示电缆的报警信息、温度轨迹以及受损点。
2.4 视频防盗系统
在位于电缆隧道出入口或重要设备位置安置视频监控设备，对电力电缆隧道内安全防护进行实时监控。该监控系统由摄像设备、视频光端机以及编码器等设备构成。本系统采用红外防水摄像机，具有外置红外灯，可达到IP68防护等级，有效监控范围为50m。系统将采集到的视频信息通过视频电缆SYV75-5传输至视频光端机，在利用通信光纤把视频信息传输到视频编码器，然后把模拟信息转换成DVD画质的D1数字信号，最后，实时显示在控制室的显示器中。
3 总结
综上所述，本文对电力电缆隧道综合监控系统的功能及架构进行深入探析。通过实践证明，该系统的运用，可以有利减少巡检人员的工作量，提高巡检效率和准确度，对设备缺陷与安全隐患进行有效的预警和监控，做到及时发现问题、分析问题、处理问题，能够有效的控制电力电缆隧道内运行设备的稳定运行。
参考文献
[1]李华春.北京地区高压电缆系统[J].高电压技术，2004（S1）.
[2]刘红彬.IP网络摄像机及其在远程视频监控系统的应用[J].设备管理与维修，2004（09）.
作者简介
贾旭（1963-），女，大学本科学历。现为国网山东省电力公司青岛供电公司高级工程师，从事工企自动化方向研究。
篇4
【关键词】视频监控 实时监控 系统平台
山西电力通用视频监控系统于2010年投入运行，系统实现了对全省110kV及以上变电站、变电站基建现场、通信机房、招标会议室、调度室等节点的实时监控，提高了变电站运行和维护的安全性和可靠性。目前全省视频监控系统共接入700余个节点，摄像头的数量达到8795个。随着省内视频监控节点和摄像头的大量接入以及视频技术的不断发展，现有平台已不满足省公司生产需要，且现有服务器及存储等硬件设备运行已超过7年，故障频发，严重影响了现有系统的正常使用。如何通过对系统架构的调整来解决现有系统的运维问题是亟待研究的课题。
1 山西电力通用视频监控系统运维中存在的问题
1.1 硬件运行年限长，老化严重
山西公司十一个地区分公司部署的视频监控服务器及存储均是2007年投入运行，目前设备运行年限超过七年，运行工况较差。根据2014年通信系统春检的结果显示：目前全省十一个地区的视频监控服务器均出现了不同程度的故障，其中阳泉、吕梁、朔州三个地区的两台流媒体服务器均故障无法启动，还有六个地区是单服务器运行，各地区存储系统硬盘故障现象也较为严重。阳泉、吕梁、朔州这三个地区的流媒体业务暂时由省公司流媒体服务器承载，但是项目设计之初省公司流媒体服务器的运算量仅够支持省公司的视频访问，服务器运行压力大，一旦省公司流媒体服务器崩溃，将造成省公司及以上三个地区无法看到视频监控图像。
1.2 系统平台性能出现瓶颈
视频监控系统平台目前已经接入8795路视频图像，目前即将超过平台的负载能力，另外，平台由于兼容性问题，出现过多次故障，修复过较多的补丁。在平时的业务工作中，系统使用缓慢，已经影响了正常的工作，降低了业务工作效率。而且视频监控系统平台服务器，使用的是32位操作系统，无法支持4G以上内存。
1.3 地区缺乏运维力量
地市级系统平台属地化维护，但是各地市缺乏服务器、存储等系统的维护力量，设备出现故障时，无法得到及时的处理。
1.4 系统平台缺乏对高清摄像机、智能识别、智能巡检、智能录像等功能的支持
目前山西统一视频监控系统仅支持模拟前端设备的接入。现有的视频监控系统，主要功能是记录事件的经过，无法显示并记录更多关键细节。随着视频监控技术的高速发展和电力系统变电站无人值守模式的推广，对数字高清前端设备以及智能识别、智能巡检、智能录像等功能的支持，是许多运维人员提出的一个非常迫切的需求。
1.5 流媒体服务无法实现负载均衡
目前省调和各地市各部署了两台流媒体服务器，但是流媒体服务没有实现冗余及负载均衡，仅是冷备份。当一台流媒体服务器出现故障时，需要人工切换至另一台，故障恢复时间长。
2 山西电力通用视频监控系统解决方案
本章节针对山西电力通用视频监控系统在运维中遇到的种种问题，提出了有针对性的系统优化方案。
2.1 系统平台架构解决方案
新购12台刀片服务器部署到省公司，将原有流媒体服务器整合至长治备调，实现WEB服务器及流媒体服务器一级部署。省公司六台WEB服务器和备调六台WEB服务器实现负载均衡，虚拟出一个IP地址为全省视频监控系统提供WEB服务。省公司六台流媒体服务器和备调六台流媒体服务器同样实现负载均衡，为全省提供流媒体服务。当省调或备调有服务器宕机时，不会对WEB和流媒体服务造成影响。各地区不再部署和维护WEB服务器和流媒体服务器。新购存储系统一套部署到省公司，省公司原有存储迁移至长治备调，省公司和长治备调之间互为备份，主要用于对全省500kV及以上变电站和部分重要220kV变电站的录像进行存储。
2.2 系统平台软件解决方案
本项目拟对现有平台软件进行优化，通过良好的分层结构，统一的接口服务，可以有效的降低系统构建的复杂度。平台系统根据分层的设计理念把系统分成以下四个层次：基础平台层、平台服务层、业务层、应用层。
现有系统平台软件出现过不少的软件BUG，包括流媒体系统兼容性报错、账户角色缓存满报错、部分高清设备不支持、电视墙客户端卡顿、服务模块心跳检测漏检等。针对以上问题在旧版本上前前后后打过较多补丁，系统的稳定性也多少有影响。新版本切换需要把以上补丁都考虑进去，整合成一个稳定版本，避免过多补丁。
原有系统由于硬件和软件性能限制，而且面临节点的不断增加，使得系统应用缓慢。首先将全省服务器升级为windows 64位操作系统并提升服务器硬件性能，其次优化管理服务和各模块服务的性能和安全架构，提高平台的接入点的容量；增加电视墙VTM模块，优化电视墙工作站的性能。
优化后系统不仅能够接入现有变电站内的模拟和高清设备，而且要求能够接入目前市场上的主流的高清设备和Smart IPC，并且能够为将来接入智能视频设备预留接口。
增加流媒体负载均衡功能模块和管理服务双机热备功能，增加了系统QOS保证，避免了当其中一个资源出现故障，而导致整个功能的瘫痪。
3 结束语
随着国家电网公司“特高压”及“智能电网无人值守变电站”建设的不断推进，对视频监控系统的易用性、可靠性要求也越来越高。本文针对现有系统的各类问题，提出了相应的优化方案，将山西电力通用视频监控系统做强、做实，为智能电网建设提供强有力的支撑。
参考文献
[1]汤碧玉等.嵌入式系统中基于Web的远程监控设计与实现[J].厦门大学学报， 2004（05）.
[2]罗世伟.视频监控系统原理及维护[M]. 北京：电子工业出版社，2007，96-101.
[3]田冬梅.数字图像监控系统设计方案研究[J].四川工业学院学报，2002，S1.
[4]汪晓平.基于网络的数字视频远程监控系统关键技术的研究及系统实施[D].浙江大学，2002.
[5]路晨昊，冯炜，贾颖娟.网络视频监控系统的设计与应用[J].黑龙江科技信息，2010，31.
篇5
关键词：城市轨道交通；电力监控系统；信息流
中图分类号：U412文献标识码： A
引言
城市轨道交通电力监控系统是实现轨道交通供电系统运营自动化调度管理的重要工具， 其性能优劣与全线供电系统能否安全可靠运行密切相关。城市轨道交通电力监控系统由控制中心主站、 变电所综合自动化系统及联系二者之间的通信通道组成。在目前调度端普遍采用综合监控系统方案后，设于控制中心的主站设备和通信通道由综合监控系统统一考虑。 电力监控系统对全线主变电所、 牵引降压混合变电所、降压变电所、牵引网等主要设备的运行状态进行实时控制、监视和数据采集，以实现供电设备的自动化调度管理。 整个系统利用显示终端和大屏幕，显示供电系统的运行状态。系统具有遥控、遥信、遥测、遥调功能，信息采集和处理功能，数据归档和统计报表功能， 事件顺序记录、 事故追忆、事故重演及故障信号处理功能，以及在线自检、防干扰、系统自启动、自恢复、在线维护、安全保护
等功能。
1、目前电力监控系统存在的问题
目前已建轨道交通的电力监控系统信息量普遍巨大， 使得任何一个故障就能上传多达数百条信息，增加了调度难度，严重降低了调度工作和事故分析处理的效率。 电力监控系统大量的信息流如何处理，哪些信息需要及时上传，哪些信息可以在控制中心召唤的时候上传， 对信息如何分级等是摆在设计与运营人员面前的几个迫切需要解决的问题。因此， 在设计过程中设计方需要与业主等各方深入探讨，合理确定三遥对象表，解决因信息量过大而导致的故障情况下处理问题效率低下的问题。 目前综合监控系统综合了众多弱电系统， 系统功能十分繁杂， 也要求各子系统的功能尽量简洁实用，避免给调度管理带来不必要的麻烦。因此必须在保证基本的三遥功能前提下， 合理简化电力监控系统电力调度功能。
2、电力监控系统信息分类
电力监控系统要实现三遥功能， 应以监控对象为基础进行系统的构建。在系统设计时，首先应该明确供电系统需要监控的范围和具体对象， 然后根据这些对象的具体运行方式、 控制模式等情况进行系统功能及软硬件的设计。 要对电力监控系统的信息进行分流优化，首先须将各种信息分门别类，以110/35 kV 两级电压制的集中供电方式、750 V 架空接触网受流、直流系统为750 V 的某轨道交通线路为例，按控制、保护、测量、设备状态检测等对监控信息做出分类， 然后讨论信息流的具体优化建议。
2.1控制类信息控制类信息包括以下 3 方面。
（1）主变电站控制对象：110 kV 断路器、电动隔离开关、35 kV 断路器、调压开关等。
（2）牵引降压混合变电所控制对象：35 kV断路器、750V 断路器、接触网电动隔离开关、0.4 kV 进线断路器、母联断路器、三级负荷总开关和主要供电回路的 0.4 kV 断路器等。
（3）降压变电所控制对象：35 kV 断路器、0.4 kV 进线断路器、母联断路器、三级负荷总开关和主要供电回路的 0.4 kV 断路器。
2.2保护及状态等监视类信息
保护及状态监视类信息包括以下 3 方面。
（1）主变电站：开关位置、事故信号和预告信号、自动装置投入撤除信号、开关当地/远动操作位置信号、交直流装置信号等。
（2）牵引降压混合变电所：0.4 kV 以上级所有设备（含所有 0.4 kV 断路器）运行信息、开关位置（含接触网开关位置） 、事故信号和预告信号、自动装置投入/撤除信号、开关当地/远动操作位置信号、交直流装置信号、制动能量消耗装置信号、轨电位限制装置信号等。
（3） 降压变电所： 0.4 kV 以上级所有设备 （含所有 0.4 kV 断路器）运行信息、开关位置、事故信号和预告信号、自动装置投入/撤除信号、开关当地/远动操作位置信号、交直流装置信号、运行信息等。
2.3测量与计量及电能管理类信息
测量、 计量及电能管理类信息包括： 主变电站、
牵引降压混合变电所、 降压变电所相关电流、 电压、有功/无功功率、有功/无功电度、功率因数、温度、频率偏差、 电压偏差、 电压不平衡、 电压动态变化、谐波含量指标等。
2.4设备状态检修类信息
设备状态检修类信息包括： 各种设备的运行状况信息；故障、操作次数记录；故障录波信息；在线监测设备信息等。
2.5杂散电流系统信息
杂散电流系统信息包括：上、下行道床各监测点本体电位； 相对电位实时数据； 相对电位平均值、正向平均值、负向平均值；相对电位最高值、最低值等。
3、 电力监控系统信息流的优化思路
主要优化思路是将众多的电力监控系统信息，根据就地级、变电所综合自动化系统级、车站级、复示系统级、 控制中心级所实现功能的不同需求进行分类合并，合理分流。从而优化数据结构，提高系统反应速度。
就地级：主要是综合保护测控等间隔层设备，面向的对象是供电系统中的断路器、隔离开关、互感器等配电装置和电力变压器等一次设备， 服务的对象是运行维护人员， 为日常检修及故障抢修的直接依据，信息的采集应以完整、全面、具体为指导思想。
变电所级：即变电所综合自动化系统站控层，通过网络通信，采集间隔层对象的数据，进行所内集中监控及管理， 并实现与综合监控系统电力调度通信功能。 变电所级信息应根据重要程度在就地级的基础上分类合并，为车站级、复示终端级、控制中心级信息流起到上传下达的作用， 像杂散电流信息等可以不在站级监控单元显示， 采用直接转发方式，以提高调度信息的执行速度。
车站级：在车站控制室的电力监控工作站，主要用于监视接触网带电情况， 协调在各种运行工况下站内各相关系统之间的关系， 除 IBP 盘接触网馈线紧急停电按钮外，一般只监不控。所以，车站级的信息应简洁明了， 没必要将变电所级信息全部在此反映， 为方便运营只反映接触网的带电及开关信息即可。
复示终端级： 主要用于监视全线供电设备的运行情况，使维护人员及时了解现场设备运行状况、事故信息，提高处理事故的工作效率，缩短停电时间。 要针对现场设备的运行状态制定科学的检修计划， 同时能实现主站调度与供电车间维修调度之间的维护、维修调度作业的申请与批复等。所以，重点应放在与维护维修相关信息的监视上， 同时实现杂散电流信息的转发功能。 综合监控系统电力调度子系统主要有控制、 数据采集处理、显示、报警、维修及事故抢修调度等功能。调度人员在此进行日常控制、监视和调度管理等工作， 是用于调度全线供电系统运营生产的指挥。主要任务是完成综合调度管理，并协调在各种
运行工况下所间、 站间以及各相关系统之间的联动关系，特别是在发生事故时能快速、准确地找到事故的原因。电调子系统应以反映供电设备运行状态、故障状态、实现运行模式转换及调度管理信息为重点，避免将调度不关心的信息送往电力调度端，影响调度决策速度。
4、结束语
本文仅对目前电力监控系统信息流的优化作了一些初步探讨， 目前轨道交通电力监控系统在功能的配置方面已渐趋成熟和全面， 但在对具体信息的分流方面还有待进一步研究完善。国内城市在建设轨道交通时，应根据自己的实际情况和运营习惯，合理选择电力监控系统的信息分流方式，力求提高调度管理及事故分析处理的效率。
参考文献：
[1] 于松伟，杨兴山，韩连祥，等．城市轨道交通供电系统
设计原理与运用[M]．成都：西南交通大学出版社，2008．
篇6
[关键词]监控系统 电力调度 应用
中图分类号：TM73 文献标识码：A 文章编号：1009-914X（2016）28-0191-01
前言：
监控系统是现代信息与科技发展的重要产物，其能够完成监控范围内变电站设备信息和状态在线监测告警信息的集中监视，使调控员能够全面掌握管辖范围内电网运行方式、设备状态、主设备负载、电压水平及事故异常处理等情况。实现对电力调度过程的全面监控与管理，因此监控系统在电力调度中的应用将越来越广泛。
1、关于监控系统的基本概述
1.1 硬件运行
硬件系统中的数据服务器，占据着不可或缺的位置，能够确保整个监控系统的运行稳定。与此同时，还能够采集相关的站点信息、数据，并可对部分站点实行O控处理。若发现异常，需在第一时间做好相关的处理措施。主要需在了解问题后，共享各部分站点的信息，促使不同的站点均能够合理使用共享的信息，保证信息资源流通，实现信息共享且充分被利用。数据服务设备，能够合理地设置数据库，并整合调度中所构成的参数和数据，交流载体，实现外部、监控系统数据的交换工作。调度人员也可在电网数据、报表中获得有利的数据。结合所反馈的内容，做好调度工作的评价，以便发现问题，及时地做好电力调度系统的维修操作。
1.2 软件运行
一般情况下，电力调度监控系统的型号为OPEN3000、D5000，这一系统为数据管理的系统。商业化特点比较显著，经智能化扩展盘做好相关数据收集、整合工作，且实际的运作方式需采取Client为主。如果更换新的硬件，系统软件不会受到硬件的调整而产生不良影响。这个软件系统的安全性、稳定性较强，能够为电力调度自动化系统的运行提供有利的参照。软件在实际应用的时候，可将接口作为载体，以便实行系统的二次扩展和应用，充分发挥其扩展性特点。
2、监控系统在电力调度中的应用意义
新时期，为了保护电力调度的安全性，借助监控系统开展工作，能实现对调度工作的自动化监控，节省了人力、物力与财力，其在调度工作的存在价值可想而知。监控系统是科技与信息技术的相互融合，其在监控方面具有精准性、细致性与全天候性，同时可作为各个部分站点的连接桥，可全面了解每个变电站的具体运行状况，促进变电站的相互联系。以监控系统为载体对电网的调度与运行情况进行各项指标的监测，旨在维持电网运行的安全性与稳定性，其工作的重点在于收集数据信息、远程遥控、调节监测出的故障、管理相关的信息与设施等等多项内容。
3、监控系统在电力调度中的具体应用
3.1 保障电力调度安全
将监控系统应用到电力调度中，其可实现对电力系统的全面监督与控制，对电力调度过程中可能出现的安全隐患进行及时的预警与处理，可将SCADA与 MIS 数据建立联系，可为监控系统提供相关凭证与票据，系统一旦启动能够实现对电话、SCADA 等的控制，严格控制好电力调度过程，对整个系统进行严密的保护、监管与控制，杜绝外界诸多因素的影响，是保证电力调度安全的关键。
3.2 不断完善电力技术
将监控系统应用于电力调度中，使调控员能及时判断、处置监控系统发出的事故、异常、越限、变位信息，结合信息内容、设备位置信号变化、电流电压等遥测值变化作出正确处理。但是，这一技术还处于初步发展阶段，为加强监控技术的运行效率、监控质量，需不断完善技术，进而满足现代供电系统的需求。监控系统的出现，对于电力企业实行管理非常有利，并能够将电力生产、信息技术向融合。为确保监控系统的运行情况，还需提高系统运行、管理的效率，按照具体的操作要求，完善系统管理的机制。
3.3 提高企业经济效益
监控系统的合理应用，可以将有人值守的变电站实现无人值守，减少人员编制，能够为企业提供较大的经济效益，提高企业的整体工作效率。同时调控员对监控系统的在线监测告警信息进行初步判断，确定告警类型、告警数据和告警设备，及时进行分析处理和采取预案措施，防止事态扩大。在发生电网事故时，监控系统还能帮助调控员通过有关信息确定故障范围，查找故障原因，及时采取措施恢复对用户的供电。总之，监控系统的合理应用，可及时避免用户停电或减少用户的停电时间，提高用户的用电满意度，推动电力企业的良好发展。
4、监控系统在电力调度中的优化措施
4.1 系统、网络协作平善
电力调度监控工作，属于一项比较复杂的工程，为确保达到监控的目的，并促使电力调度能够稳定运行。应做好机房环境的和网络、自动化系统等监控工作。针对不良影响因素，应构建调度综合监管的机制。
4.2 自动报警装置完善
电力监控系统的故障均为可避免的，然而因为不能够在第一时间进行故障的处理，使得一些不必要的损失出现。完成自动化报警装置的安装工作后，若服务器的内存缺乏，或是产生温度异常的情况，这时就需要提前做好相关的预防工作。
4.3 调度系统和上下位机联网
做好调度系统和上下位机联网的工作，能够达到数据共享的效果。这种方式，不但能够确保监管人员在第一时间做好数据的分析工作，并能够对电网运行状况实行了解，在第一时间做好突发事件的处理工作，以便降低实际的影响。
4.4 监控系统完善措施
电力调度监控系统应用尚未成熟，在实际监控中存在着诸多问题，为适应“大运行”体系建设的需要，适应变电站无人值守和调控中心远程监视控制变电站的实时运行和管理要求，需进一步提高监控运行及管理人员的业务水平，同时完善统一变电站信息的规范管理、信息接入（变更）验收管理、设备的监护操作管理、变电站集中监控许可管理、监控运行分析管理、集中监控缺陷管理和输变电设备状态在线监测告警信息分析管理等等。
4.5 监控系统运行完善
为确保监控系统的资源能够合理地使用，应构建安全的维护机制。与此同时，需构建完善的维护系统管理机制，以便发生异常的时候，实行监控系统的硬件、软件监控。
电力调度，能够确保电网的安全、稳定，电力调度安全监控工作，可做好电力调度的安全风险识别和分析、控制工作，进而促使电力调度工作的顺利、安全实行。电力调度安全监控，还能够确保电网系统的顺利运行，提高电力调度的安全监控力度。
需要注意的是，开放后国内的电力事业获得较好的发展，电网规模的扩大，使得电网的程度和规模均发生较大的改变。而电网规模的扩大，使得其会被较多的风险因素所影响，如地震因素、雪灾因素等。为确保电网的安全运行，应做好电网运行的安全工作，明确调度运行中的影响因素，以便采取具体的完善措施，做好相关的事故/故障的处理工作。
5、结语
总而言之，监控系统的应用可提升电力调度工作的安全性，可促进电力企业健康、平稳的发展，因此加强监控系统在电力调度中的应用很有意义。
参考文献：
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关键词：远端；电力；监控系统；开发
1 前言
一般的电力监控系统主要是结合电脑、摄像头、控制等技术，完成用电情况的监测、分析用电设备的运转维护、控制、保护等功能。借助自身高度自动化的运作，可以依据及时且精确的资料做适当的处理动作，节省不必要的电力损失及减少人力维护成本，进而提升用电设备的运转品质，增加系统稳定性与节省电费支出的效果。
网络技术近年来发展迅速，网络环境也从以前单一的封闭环境发展成为开放式的网络环境，监控系统也由区域网络封闭式的机房，进而发展为可同时在不同地点进行网络监控，甚至不同形态的设备状态都可以通过网络进行监控。本研究预期运用通用网络浏览器的界面方式作为本系统的使用者界面，可预期本系统可将用电设备的用电状态借助网络监控来了解，并具有无所比拟的优势。
2 远端电力监控系统的软硬件架构
目前在个人电脑使用中最为普遍的操作系统不外乎是微软的视窗系统。相对于其他操作系统，视窗系统具有较多的应用软件和通讯界面的支援，并且在视窗操作系统中，开发图形界面的软件应用较为简便，可以缩短产品开发时间，增加市场竞争力，所以本研究开发的网络电力监控系统预期将以视窗系统作为操作平台。并通过VB程序语言开发人机界面来连接控制主机，通过RS-485通讯界面对多功能电表及控制器读取用电参数或设备状态，将其存入后端电脑资料库，作为电力资料分析的来源。
本研究的系统设计是以市场导向为设计上的考量，利用智能型多功能电表监测用电情形，并将整形多功能电表装置加入用户的各电源接口，利用RS-485通讯界面将三相电压均方根值、电流均方根值、实功率、需功率、功率因数等用电数据传回主机并存入资料库；对于用电设备的谐波分析功能，则将通过主机读取电压、电流等波形进行分析。需量控制方面也是通过RS-485界面，理论上，系统可装备256台远端的控制器，每台控制器可以对多台机械设备做个别的状态读取。
对于人机图控软件规划，则利用资料收集系统随时将用电资料由电表读出并写入资料库，另外使用者可以通过手动输入或修改每月用电最高需量及电价。其中，电表读取的资料可以用来做短期负载预测、斜坡等电力品质分析，而最高需量分析的资料可用来计算并预期最佳合同容量。短期负载预测结果输出则可以配合该时段签订的合同容量，当作需量控制的输入参数，对可以控制的用电设备进行用电排程控制。
本研究中使用的多功能电表须具有量测各种电力参数，如量测三相电压、电流有效数值及提供总功率、功率因数、总瓦时数、频率等参数，并同时具有对外通信的界面。目前比较普遍型的智能型电表都是以工厂或是建筑大楼用电的自动化为设计基础，基本功能都可量测超过200种以上的电力参数，并可以做状态侦测及控制输出。在电力参数量测的部分，可以连接至单相、三相三线式或是三相四线式的系统；电表本身可以做状态侦测及输出控制使用。数字输入点可侦测断路器或接地故障等状态，并可以警报输出及进行最高需量控制等工作，使用者也可以选择加装类比输出或输入模块以执行特殊功能。输出模块也可以配合电表内的Real Time Clock，可以做计时控制、事件记录、趋势记录等有关时间方面的工作。一般使用者则可以在电表面盘上读取设备用电的电力参数，也可以通过通讯界面，由个人电脑读取，其通讯界面为RS-485或RS-232，或者采用一般工业上普遍使用的MOD-BUS通讯协定，也课余可编程控制器等整合于统一系统之内。
紫铜整体的网络结构必须相当明确，每一个系统中的组成也必须能够相互配合，这样才能够将系统的网络效能发挥到极致，并且达到能够多工多人监控的目的。远端电力监控系统架构也就是应用分散式系统的架构概念，每项工作均由不同电脑分开处理。Web Server本身仅控制基本客户端请求与回应，因而在开发新系统时应减少系统复杂度，并将资料库与网络服务器分开。
3 系统应用与讨论
本文所开发的监控系统中包含有资料收集、电能分析模块、远端网络连线模块等，电力监控系统中包含了最佳合同容量分析计算、短期负载预测、谐波分析与负载管理等。资料收集模块包含了电脑通讯、资料库架构与分析等等，在最佳合同容量计算部分则采用电力公司高压电力时间电价结构。对于短期负载部分将采用目前大部分研究采用的类神经网络分析的方法。因而，进入监控系统界面，即可经由网络读取所有电力使用的信息，包括电压、电流、功率因素、有效功率、无效功率及有效能量等。具体来看，包括如下应用方面。
一是功率因数控制追踪及设定。对于时间电价用户而言，基本电费为电力公司的各时段合同容量的费用支出，即不同时段的合同千万数乘以个别时段的合同电价综合。超约附加费用户在不同时段的用电最高需量超出合同容量部分的罚金计算为：超过合同容量10%以下部分以两倍基本电费计算，超出合同容量10%以上部分则以三倍基本电费计算。功率因数调整费的目的是为了提高电力设备及线路利用率，本系统可以周期性的追踪使用电力功率因数的变化，并借助功率因数上下限的设定来决定投入电容的数目，以提升功率因数。二是提供电能监控系统资料库。资料库及储存资料的仓库，然而当资料过于庞杂时，则需要将资料分类再储存，这也就是资料表。资料库内必须有一个以上的资料表，资料表内必须设定栏位，每个栏位必须设定储存的资料形态，因而统一资料表的每笔资料必然有可比较的特性。为了应对长时间应用电力负载与节能控制系统，系统中建立了类神经网络培训程序，使用者可以定期利用历史负载资料来加以培训学习，确保系统在环境的不断变化下，负载数据依然能够具有较高度的准确率。
参考文献
[1]周永华.关于居民小区供配电设计若干问题探讨[J].民营科技，2009（2）.
[2]刘健，徐洪.电力监控系统在电力生产中的应用[J].华电技术，2009（5）.
篇8
【关键词】电力监控 抗干扰 抗干扰措施 煤矿
一、电力监控系统简介
义煤公司常村煤矿电力监控管理系统主要用于对全矿井上下的供电系统进行用电参数、供电状态、运行情况、电气保护的监测记录，对变电所供电设备实现地面集中远程控制和参数远程设置，对故障和超限供电参数实时监测报警，统计、分析、查询供电运行数据，生成供电运行统计图表和考核管理图表。此系统采用总线型结构，如图1所示。该结构采用双层通讯方式，上层采用以太网实现各通讯分站与上位主机进行通讯，下层采用RS-485总线采集智能节点数据，数据经各通讯分站传输到上位机。
图1 电力监控系统结构图 图2 RS-485总线结构
二、电力监控系统抗干扰措施
电力监控系统一般是由多个厂站端（变电所）和一个主站端（监控中心）以及传输光缆组成，因此其易受干扰的环节主要在：底层现场的数据采集环节、中间层的数据传输环节以及上层监控中心的数据接收和控制命令发送环节。下面将结合实际，从这三个环节讨论对电力监控系统行之有效的抗干扰措施。
（一）现场级的抗干扰措施
常村煤矿电力监控系统在下层的变电所现场，采用RS-485总线结构，如上图2所示。地面变电所原有高压保护装置具有RS-485通讯接口，直接接入RS485总线上，地面其他不具备RS-485通讯接口的设备安装监控模块，井下变电所的末端节点为安装在高压开关内的综合保护装置和安装在低压开关内的监控模块。这些节点通过通信电缆与通讯分站连接，通过通讯分站进行简单的数据处理后，经由交换机转换为光信号传入中间传输层网络。
RS-485总线网络常见的干扰有以下几种：线路反射波干扰、雷击过电压、电磁干扰、静电干扰、共模干扰等[1]。下面就针对上述干扰源提出相应应对措施。
1.合理的网络布局
网络节点数与所选RS-485 芯片驱动能力和接收器的输入阻抗有关，理论上其上限可以达到400个。实际使用时，因线缆长度、线径、网络分布、传输速率不同，实际节点数均达不到理论值。就常村煤矿实际使用情况来说，网络节点数最好不要超过32个。
RS-485系统是一种半双工结构通信总线，大多用于一对多点的通信系统，因此通讯分站应置于一端，不要置于中间而形成主干的T型分布。其网络拓扑一般采用终端匹配的总线型结构不支持环形或星型网络。因此 RS-485网络最好用一条总线串联各个节点，从总线到每个节点的引出线长度应尽量短。
2.屏蔽措施要做好
变电所内干扰源众多，采用屏蔽措施很有必要。为满足煤矿防爆的需求，各通讯分站、分站电源、接线盒都是密封在防爆金属外壳中，监测模块和综合保护装置都安装在防爆的低压和高压开关中，所以屏蔽措施本身就做得较好。
3.在总线上添加上拉、下拉电阻，必要时使用终端电阻进行匹配
在RS-485总线网络上，最怕出现的问题是，一个节点出现故障，整个系统的通信瘫痪，同时会给故障的排查带来困难。分析此类问题，究其原因，大多因为总线某节点失效后网络被锁死，控制权一直掌握在该节点上，使总线一直处在忙碌状态，不能接收其他节点发送的信息。为防止总线上产生模糊电平，应在总线上添加上拉、下拉电阻。
通常希望总线到每个终端设备的分支线长度应尽可能短。分支线如果没有接终端设备，将会产生反射信号，对通讯产生较强的干扰，应将其去掉，或者使用与通讯线缆特性阻抗匹配的终端电阻端接。针对变电站现场实际环境，必要时采用终端电阻进行特性阻抗匹配。
（二）传输级的抗干扰措施
1.采用合理的网络结构
由于受矿井自身条件影响，常村煤矿采用总线型结构，缺点在于系统断线时，恢复时间较长，传输线路某一处出现故障，将影响其后的所有分站的通讯。而环网结构能够解决这个难题。以太环网的无法构建造成了此系统抗干扰能力和稳定性上的不尽人意。
2.传输线路应远离干扰源，接线盒做好屏蔽工作
在系统安装时，应尽量做到传输线单独铺设，不可与高压电缆、交流输电电缆等线路一起铺设，应尽量避免两者平行走线，尽力使二者远离，使电磁耦合减到最小。同时，也要尽力避免变频器、启动器等其他干扰源，远离这些设备。
对于光纤来说，虽然不易受到电磁干扰，但是因为井下恶劣的环境，潮湿和粉尘污染大，光纤接线盒也要做好密封设施，光电收发器更要做好屏蔽工作。
3.在线路上安装避雷器
根据有关数据统计分析，数据线（以太网、RS-232、RS485等）受雷电入侵的几率占46.3%，因此，在电力监控系统中，非常有必要采取有效的防雷击措施。通常采用浪涌保护器（俗称避雷器、防雷器），主要防护原理是采用了浪涌抑制器，主要产品有网络避雷器和信号避雷器。
（三）地面控制级的抗干扰措施
窜入微机监控系统的干扰，其频谱往往很宽，且具有随机性，采用硬件措施只能抑制某个频率段的干扰，仍有一些干扰会侵入系统。因此，不但要求硬件有高性能的抗干扰能力，还需要有软件系统的密切配合。在地面监控中心，除了必要的硬件抗干扰措施，最主要的抗干扰措施就是在软件上实现的。
三、结论
本文从现场级、传输级、地面控制级这三个环节分别探讨了介绍了多种抗干扰措施。但由于干扰产生的原因是多种多样的，干扰的强弱、影响的程度是千差万别的。因此，微机电力监控系统抗干扰设计必须根据具体系统所受到的具体干扰情况提出相应的解决方案。
参考文献：
篇9
【关键词】电力监控系统；SCADA系统；地铁应用；前景展望
信息技术的发展，带来了电力监控系统高速发展的新时代，从而推动了变电供电监管系统的发展。工业发展模式的不断扩大，也进一步推动了科学技术融入电力监控系统的进程。可以说，电力监控系统是随着计算机技术发展而逐步完善的一大变电控制子系统，它集各种先进的科学信息技术于一体，实现了对地铁运行的安全性和供电可靠性的监管和控制问题，在供电监控系统中发挥了巨大作用。本文将对电力监控系统的发展及其在地铁中的应用进行简单介绍。
1. SCADA系统简述
SCADA系统是依赖计算机技术进行数据收集与系统监测和控制的自动化系统。该系统已经在许多产业领域，尤其是电力系统的管理中得到了普及应用。其中，电力监控系统，也就是PSCADA系统，以计算机、通信设施、监控单元为基础工具，为变配电系统的实时信息收集、开关情况检查及远程监控提供了现实平台，它可以和检查、监控设施构建成任意繁复的监管控制系统，在变配电监管控制中发挥了重要效用，有利于公司消除故障、减小运作投入，缩短生产时间，加快变配电运行过程中事故的应对速率。该系统具有收集数据完整、决策效率高、掌握信息准确、故障判断及时等优点，已经在地铁的供电监管中得到广泛运用，加快了电力系统的自动化管理进程的发展。
相较于国外先进的SCADA系统发展水平，我国的SCADA系统研究起步较晚，很多SCADA产品与仪器仍然处于进口阶段，在SCADA系统上的技术研究和理论水平都比不上发达国家。但是随着计算机技术和信息科学技术在我国的普及与广泛应用，我国在SCADA系统的研究与应用也逐步呈现出欣欣向荣的状态，并朝着集成化、综合化、自动化的方向发展。尤其随着电力监控系统在地铁供电监管综合系统中的应用，进一步推动了我国在SCADA系统的研究与技术完善。
2. 电力监控系统（PSCADA）在地铁中的应用
电力监控系统（PSCADA）将各种先进信息技术集于一体，实现了对变电系统的数据收集和储存，故障的分析和诊断以及系统的修复与维护等功能。其中在系统数据收集功能中，主要是对变电站的一些设备电压、电流、运行参数及耗电量等基本情况进行收集和整理；故障的分析和诊断正是通过对变电系统运行储存数据的分析来实现的，并通过人为管理，实现对变电站系统的修复与维护。电力监控系统（PSCADA）具有改善变电站运行安全可靠水平、改善运行速率、减少运行成本投入以及保证供电品质等作用，相较于二次变电设备，该系统大大减省了接线工作量，逐渐取代二次变电设备，在变电站中得到普及应用。但是电力监控系统的实施需要满足一些条件，比如，针对电压量要求不高的的变电站，要尽量使用自动化的软件和技术，达到对人力资源和物力资源节省的目的；在电压量要求较高的变电站中，要采用比较先进的测控软件和控制方法，达到对技术、专业及运行等方面的要求等。
下面结合生活应用，简述一下电力监控系统在地铁中的具体实践应用。
某些地铁站在变电控制系统管理中采用分层分布式的管理框架进行监测和管治，该框架结构中将系统管理分为三个层次，如下所述：
1.站级管理层。该管理层的仪器中主要是一些外部调控装置，可以显示、控制以及维护内部系统的运行效果，并对一些运行威胁及时进行修复。常见的仪器有信号控制盘、显示屏等。
2.间隔层。该管理层中中的仪器设施主要用来进行设备保护和实现数据收集工作，常见的如微机维护监控设施用来对供电仪器进行保护；在显示屏内部进行电流过压保护并采用一些监控系统及时监测和控制；此外，在数据收集中也要进行适当的间隔层保护。
3.网络通信层。该通信层主要实现各级管理层与外部设施及网络的通讯，也就是常说的数据交换和信息传递。
地铁供电监测系统中常常会出现由于线路中断、线路接触不良等问题造成的系统故障，为此采用分散管理的方式可以缩小部分线路故障对整体系统的影响，同时应用集中管理的方式对各分系统分线路进行综合管治。系统运行正常时，可以采用远程监控的方式来进行远程控制管理，这样可以避免监控装置对内部系统运行的干扰和影响；系统运行故障时，要及时进行系统断闸，进行故障清理，以尽早修复系统，恢复其正常工作能力。
3. SCADA系统前景展望
SCADA系统虽然已在变电站供电系统控制中发挥重要作用，但是由于其应用时间不长，理论不成熟，并没有很好的与一些先进科学技术相结合，为了进一步提高SCADA系统的应用广度及应用范围，可以从一些几个方向对SCADA系统进行改善：
（1）SCADA系统的集成性
SCADA系统要满足未来系统更高的需求，必须实现其集成性的特点，将各种信息技术集于一身，实现各相关企业与平台的数据收集与整合。
（2）变电所综合应用自动化
提升SCADA系统的测控能力，引进一些测控设备的智能化管理，实现对变电所的自动化运行控制与系统管理功能，促进地铁事业的发展。
（3）SCADA与新技术的融合
将SCADA系统中融入先进的科学技术，比如专家测控系统、智能化管理技术等，实现SCADA系统的在线实时监控功能、专业精准诊断功能以及及时修复功能等，提高对变电所的管理效率和管理的全面性。
4. 结束语
计算机技术和信息技术的发展带来了信息和网络时代。当前各大企业及设备管理中都引进了一些先进的科学技术，电力监控系统的先进技术的引入，大大改善了其应用环境与应用条件，使得电力监控系统的应用更加普及。其中，电力监控系统在地铁中的应用实现了对地铁运行状况的监管，保证了地铁的安全稳定性，在一定程度上促进了地铁行业的发展。
参考文献：
[1]陈惠娟，许志红，彭文.地铁电力监控系统的仿真设计[J].电工电气，2010（10）：14-19
篇10
关键词：103规约、以太网、通信
引言
继电保护在电力系统中起着非常重要的作用，一般的高压电力设备都配备了集保护、测控功能于一体的综合保护单元，并采用由国际电工委员会于1997年定义的IEC60870-5-103规约（简称103规约）来完成变电站控制系统与保护单元的通信。利用这个规约，保护测试系统不但可以获得被测保护装置的定值、保护动作单元等信息，而且可以与上位机总控制中心完成监测与控制通信，实现整个电力系统设备的自动化。
1.103规约简介
103传输规约是国际电工委员会为了在不同保护设备和控制系统之间实现信息互换的目的而制定的继电保护设备信息接口配套标准。它适用于具有编码的串行数据传输的继电保护设备和控制系统交换信息，使得变电站内一个控制系统的不同继电保护设备和各种装置达到互换，被电力系统广泛应用。103规约使用的网络模型是增强性能结构，即物理层、应用层和链路层。
1.1物理层
物理层采用EIARS485异步串行通信标准，1位起始位，8位数据位，1位偶校验位和1位停止位。
1.2链路层
103规约所有的传输过程均由主站启动，即轮询问答过程：由启动站向从动站触发一次传输服务，或者成功完成，或者报告差错，之后才能开始下一轮的传输服务。103规约采用的链路服务级别为三级，其链路服务级别及功能如下表所示。
1.3应用层
应用层为用户提供服务，是用户的窗口，它的服务直接提供给应用进程。应用层包含一系列应用功能，它包含在源和目的之间应用服务数据单元的传送中。
规约数据单元由规约控制信息和服务数据单元组成，由于103规约未采用应用规约控制信息，所以在应用层中的应用规约数据单元和应用服务数据单元及链路服务数据单元是一样的。因此在103规约中可将应用服务数据单元当作链路用户数据。
103规约描述了两种信息交换方法：兼容范围和通用分类服务。兼容范围基于严格规定应用服务数据单元和为传输“标准化”报文的应用过程。通用分类服务采用各间隔层单元自我描述和自我定义的方法对要求传输的信息进行定义，它可以传输任何类型数据。除国内已经生产的继电保护设备可以在一段时间内使用专用范围外，新开发的产品必须采用兼容范围和通用分类服务。
2.系统设计
103规约通信的模型如下图。
本系统负责实现的是监控保护设备这一层级，与上位机的通信基于以太网络。在系统设计之前，首先需要考虑以下几个因素：
（1）该监控保护设备是作业以太网的数据终端存在的，故选择的系统控制芯片必须要有足够高的运行速度，以保证其在100Mbit/s的以太网上能够高效地传送数据。
（2）考虑系统须对多路信号进行采样、滤波,需要大量的傅立叶变换计算,系统控制芯片至少要有32位宽的乘法器。
(3)考虑到以太网数据传送的高速性,以及处理器数据吞吐量的有限性,所以系统控制芯片最好能够内部集成有静态存储器来作为接收数据的缓存。
(4)因为在网络上传输的数据格式一般为16位,或者长度是16的倍数,所以在选择协议控制芯片和网络接口芯片时,应该选择可以以16位模式进行数据操作的芯片。
(5)对于网络接口芯片来说,除了要有16位的工作模式以外,最好是符合MII网络适配器兼容格式的芯片,这样在编写应用程序以及存储器的分配和使用上具有一定的通用性。
(6)网络适配器接口芯片上应该具有片上RAM,这样在数据量大的时候不会在网络接口处产生数据丢失现象。
3.软件设计
系统主要实现三方面的功能，一是数据采集；二是用户的显示与控制；三是利用标准103协议进行上位机的通信。
3.1通信功能设计
快速以太网驱动程序屏蔽了对底层网络设备的处理细节,同时向上层操作系统提供与硬件无关的接口调用。在以太网通信之前,首先要实现位于硬件抽象层的快速以太网驱动程序,上层软件与以太网控制器的交互都要通过驱动程序进行。网络通信系统通常要与多个对象实现信息共享，TCP/IP是实现异构网络互联的网络体系结构和协议标准,屏蔽各种物理网络技术。
本文实现的以太网103规约采用UDP报文与TCP报文相结合的方式,采用UDP协议快速传输包含源结点IP地址的短报文;采用TCP协议传输大量需要交换的信息。利用TCP的可靠连接和重发机制,以保证信息传输的完整性及可靠性。在正常连接状态下,主站只需定时向各子站发送UDP报文,子站采用TCP报文格式,以循环上送加变化上送的方式来传输实时数据。当子站发生事件或者有数据发生变化时,子站启动一次传输过程,及时将信息通知主站。
3.2通信异常处理与故障报告
103规约采用窗口尺寸为1的非平衡方式传输的链路传输规则,即由控制系统向继电保护设备触发一次传输服务,或者成功的完成,或者报告产生差错,之后才能开始下一轮的传输服务。如果发送/确认、请求/响应传输服务在传输过程中受到干扰,用等待/超时/重发的方式发送下一帧,发送/确认和请求/响应这两种服务由一系列在请求站和响应站之间的不可分割的对话要素所组成。
故障报告则必须记录了故障发生时的各种参数和系统状态,包括故障时间、故障动作开关号、保护元件动作类型和保护启动、出口、返回时间及相关电量参数。故障录波记录了故障前两周波至保护元件动作返回时间内的电流、电压波形及各通道谐波分析值。此时在DSP内生成一个扰动表,当控制系统发送读扰动表命令时,作为一级数据传给控制系统。
4.总结
103规约一方面可以面对复杂的计算处理；另一方面,比传统的通过485总线通信的更具有扩展灵活性。满足了系统的开放性与维护的方便性。同时利用DSP的强大的接口、搭配键盘、LCD,还可以在保护设备系统中完成用户显示、控制等功能,组成一个完整的自治系统。
参考文献
