变配电计算机监控分析论文

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摘要：变配电监控系统“三遥”功能，即遥测、遥信、遥控。

关键词：变配电计算机监控管理系统意义

一、变配电计算机监控管理系统，促进了无人值班变电站的实现，可以利用远动技术使电网调度迅速而准确地获得变电站运行的实时信息，完整地掌握变电站的实时运行状态，及时发现变电站运行的故障并做出相应的决策和处理，同时可以使值班管理人员根据变配电系统的运行情况进行负荷分析、合理调度、远控合分闸、躲峰填谷，把握安全控制、事故处理的主动性，减少和避免操作、误判断，缩短事故停电时间，实现对变配电系统的现代化运行管理。总之，采用变配电计算机监控管理系统具有如下优点：

1、不断促进变配电系统更安全、更可靠、更经济和更直观的运行，满足未来电力工业发展的需要，一次投资，终身受益。

随着电力行业的发展，智能化变配电所监控管理系统越来越具有优越性。从安全、可靠性来说，采用楼宇变配电监控系统会导致电力管理者只能对部分重要回路如高低压主进、母联实现简单的管理和控制，但无法实现整个系统的监控和管理，同时不采用变配电计算机监控管理系统的话则需要电力管理者对现场进行人工抄表、现场操作、定时巡视，对各用电回路的电量参数、各断路器的运行状态、变压器运行状态、故障报警和故障跳闸的回路和时间等无法及时准确地了解和记录，必须通过人工巡视、抄表来实现，这样就给变配电站的安全保障、经济运行、负荷分析、躲峰填谷、经济核算、合理调度及故障的及时处理等现代化的运行管理都带来很大困难。采用变配电计算机监控管理系统，不仅能对系统各种运行开关量状态和电量参数进行实时采集和显示，而且更安全、更可靠、更直观。是因为变配电计算机监控管理系统是利用现代化计算机控制技术、通信技术和电子技术等，采用抗干扰能力强的通讯设备，经电力组态软件组态后来实现的系统的监控和管理。

根据经济、效益来说，变配电计算机监控管理系统就显得更为优越，性价比最高的。这是因为：

比如说：某一个工程由两个变配电站组成，其中高压带有断路器的回路为9个，低压共200个出线回路，按5年、10年费用计算可知：

名称

系统费用

每年人工费用

5年后总费用支出

10年后总费用支出

实现功能

变配电计算机监控管理系统

约为30万

在总值班室设1人就可以了，年费用人工支出大约为18000元

39万

48万

对分配电室实现无人值班，对整个系统实现三遥功能即遥测、遥信、遥控

楼宇变配电监控系统

只监控高低压主进、母联部分约为26万

没有监控到低压出线回路。每个配电室需安排1人，则年费用人工支出为36000元

44万

62万

只能实现高低压主进、母联三遥功能，对低压出线回路还需要有人值守

人工巡视

无

每个配电室需安排2人，则年费用人工支出为72000元

36万

72万

通过值班人员进行手动抄表、人工巡视等，发生故障无法及时了解哪一回路

从上表得出，变配电计算机监控管理系统性价比最高，一次投资，终身受益。

2、全面实现变配电系统的“四遥”及无人值守（或少人值班），节约人力资源，并实现中、低压供配电系统一体化综合监控、统一管理。

变配电计算机监控管理系统可以实现变配电站“四遥”功能，即遥测、遥控、遥信、遥视。

遥测是指通过系统通讯采集器、监测模块以及电力组态软件实现变配电站所有回路的电量采集，即电流、电压、有功功率、无功功率、视在功率、有功电度、无功电度、视在电度、功率因数、频率等。

遥信是指通过系统通讯采集器、监控模块以及电力组态软件实现变配电站中所有开关量的采集，如断路器的分合闸、手车工作位置、电机储能状态、变压器风机运行状态、高温报警信号、超高温跳闸信号、断路器故障信号、事故跳闸信号、综合保护器的故障为类型、以及变压器门开关信号等开关量。

遥控是指通过系统通讯采集器、监控模块以及电力组态软件实现带有电动操作机构的框架式断路器和分励脱扣的塑壳断路器以及接触器等远程控制功能。

遥视（预选）通过视频采集器、视频通讯以及组态软件实现变配电所监视功能，以防止非法人员进入。

实现整个变配电所的“四遥”功能，是节约人力资源的前提条件，是达到无人值守或少人值守的有利依据。

3、完善企事业单位的内部能量考核，采用现代化科技手段，完成电能管理、配电能耗及用电成本统计功能，减少“跑、冒、滴、漏”，真正体现“管理出效益”的意义；

变配电计算机监控管理系统可以实现峰谷平计费（参见下图所示）；

变配电计算机监控管理系统可以根据系统组态画面、实时采集数据列表以及历史数据库来分析每个回路的实际用电量，同时记录回路的名称、站号以及用电量情况等，再根据用电量情况、回路名称得出主要的耗电源回路。

实现各回路的电能计量和有关配电回路能量消耗的查看，根据用电成本来优化电气合同，达到用电单位对电能更好的分配与管理。

采用变配电计算机监控管理系统可以及时、准确地知道各用电回路的情况，避免了电力管理者“跑、冒、滴、漏”的现象。同时也给变配电的安全保障、经济运行、负荷分析、躲峰填谷、峰谷分时计费、经济核算、合理调度及故障及时处理等现代化管理提供了保障。

4、可以对潜在的事故进行预报警，同时实现各种电量的越限报警，便于及时处理以避免事故或隐患的出现（如火灾等），减少损失。供配电系统出现异常时，可以及时了解到有关故障信息（故障原因、性质、地点及发生时间），来指导维修，减少故障的处理时间及停电时间；

状态报警：当变配电系统的各开关出现过载跳闸、短路故障跳闸等事故跳闸时（要求断路器带有能区分过载报警及短路瞬动的辅助触点），计算机能够通过多媒体音箱发出声音报警并自动记录时间、站号、回路开关名称、事故类别；

超限报警：当变配电系统的各电量参数出现超过额定值时或其他工艺设备超限运行时，计算机能够通过多媒体音箱发出声音报警并自动记录时间、站号、回路名称。

三相不平衡系数报警：当变配电系统的三相电流或三相电压值出现不平衡时（可自定义范围），计算机能够通过多媒体音箱发出声音报警并自动记录时间、站号、回路名称。

系统通过媒体音箱发出声音报警并自动记录时间、站号、回路名称，以方便电力管理更快、更有效地去安排任务，及时的去解决发生的报警故障，在最短的时间内排除故障，以保证系统的安全运行。

5、改善配电系统管理。通过历史记录的电力参数，及时掌握每天或季节负载特性；在供配电系统内优化能耗的分配，均衡负载；减少潜在的停电事件；

变配电计算机监控系统能将所监测并统计的各种电量参数、各断路器或开关的状态变化时间、报警故障类别、操作人员代码和时间、开关机时间等永久保存，以便对整个变配电系统的运行情况进行分析。系统可以根据一天用电负荷情况自动生成负荷列表、用电量曲线以及电能棒图等，电力管理可以根据列表、曲线或是棒图来均衡每一个小时用电量，以达到负载利用最高。

当变压器发生超载或是超负荷时，系统会自动或手动切除不重要的带有电动操作机构或是带有分励脱扣的负荷，并记录有关操作时的各项记录（如时间、操作人员、回路名称等）

6、可以根据系统设备运行的记录数据和运行情况，制定临时或定期的设备维修计划；按计划维修、减少运营和维修成本；

7、可以快速、准确的掌握供、配电设备的运行情况（含历史数据），并可以用报表方式或以图形方式进行显示、记录或打印出来，进行日报和月报，提高工作效率；

系统可以对采集的数据进行分类保存、归档、统计、调用等数据操作。系统配置历史数据库管理系统，可以实现各种记录根据用户要求按照对象、性质、时间等项止进行检索，以便进行查询和故障分析。

系统具有对测量数据及开关跳闸次数等信息的按日、月、委、季、年等进行统计报表功能。

系统可以统计和打印所监控的所有电流值、电压值、功率值、频率值、功率因数值以及这些参数一天24小时变化曲线；统计和打印各断路器运行状态变化时间及故障报警时间和类别；统计和打印各断路器的操作时间及操作人员代码；统计和打印有功电度、无功电度的一天24小时内单位小时用电量及电量棒图，同时具有峰谷计费功能。

8、供电质量（谐波失真度THD/最大、最小、平均值/电压合格率）实时分析功能，便于分清供电单位和用电单位的责任；

根据系统电压、电流在一分钟内运行波动情况，谐波失真度以及一分钟内配电回路的用电情况进行综合分析、判断，从而得知系统的稳定性和便于分清供电单位和用电单位的责任。（如下电压在一分钟内运行情况）

9、实现系统数据资源共享、供配电设备综合档案管理等诸多优点，为现代化管理提供了坚实、可靠的基础。

变配电计算机监控管理系统可以在计算机终端留有若干个系统通讯接口。

1、便于与楼宇自控系统通讯，方便值班人员对整个楼集中管理和控制等。

2、当系统主机发生故障时，系统通讯预留接口可与便携式电脑进行通讯，以保证系统安全、可靠。

二、楼宇管理系统（BAS）是一栋大楼为了实现对其大楼内所安装的设备进行集中监控管理而采用的一套计算机集散控制系统。大楼内安装的设备一般包括配电系统、空调系统、电梯系统、给排水系统、消防系统和保安系统等。

楼宇管理系统（BAS）就是在大楼内某一值班控制中心对这些设备的运行情况进行检测控制，相当于一个公司的总经理对各部门的运行情况进行掌握和布置。

鉴于我国目前设备集成厂家的能力和行政管理的条块分割，在我国众多大楼设备系统中很少有由一家设备集成商来完成整个大楼的设备供给的，比如，消防系统是一个独立系统，保安系统是一个独立系统。保安系统是一个独立系统，供电系统是一个独立系统等，而目前我国众多楼宇管理系统（BAS）一般以管理空调环境设备为主，兼顾其他系统，与其他系统进行通信的方式，了解其他系统的信息。这就好比，公司总经理有一些他直接管理部门（空调系统）其他部门则安排部门经理去管理，总经理直接抓部门经理（通讯方式）来了解各部门的情况。

这种方式也是必然的，首先，楼宇设备也分几个专业，供配电专业，暖通专业、消防保安、给排水专业等，不同专业有不同的管理要求，当然作为楼宇管理系统直接测量控制的空调系统具有直观性，也是楼宇管理的重点，但是楼宇管理系统直接去涉足其他系统的详细管理就牵强了。下面以一个楼宇控制系统为例说明楼宇控制系统构成。

从上表可知，楼控(BAS)的主要控制对象是空调机组、冷水机组等设备，其楼控软件也是以表现空调和冷水机组的情况为主。楼控对电的管理只进行了简单的采样，且实现形式多为用变送器形式，而非电量的实时值，其在整个楼控软件中占的比例很少，更不会涉及对电的管理和分析。

另外，我国的消防系统就是独立于楼宇管理系统的单独系统，其控制管理方式是由消防管理部门来审查验收的，供配电系统（指变电站）也是由供电管理部门来审查验收，变电站的计算机管理系统目前虽然还未被确认归供电部门负责验收，（目前我国电能管理比较落后，重发电，轻管理，比如峰谷收费不普及等）但其技术特点也不能简单地归楼宇管理系统进行管理，如果一旦重视电能管理，就上表所列的那种楼宇管理系统（BAS）仅测量几个电流参数，电压参数，几个与消防等重要负荷联接的开关状态，这种很粗的信息量根本解决不了能源管理问题，也不足以了解整个大楼的供电系统的运行情况。

楼宇管理系统和变配电计算机管理系统在变电站管理上的根本区别就在于非专业管理和专业管理。在楼宇管理系统也有变电站部分，采集信号的方式是通过变送器将一些电量信号转化成直流标准信号（0~5V或4~20mA）然后通过楼宇系统的一些带有通讯的模块将这些标准信号传输给中央值班室的计算机。

而变电站计算机管理系统对电量信号的采集是采用专用电量仪表，而不是变送器，采集的是各供电回路的波形变化，其信息量和精确程度都远远超过楼宇系统，这就为变电站的运行管理提供了专业的管理数据，其计算机软件也是电力系统专业组态软件。如果让楼宇系统去完成这种专业功能，就其可行性不谈，完成同样的功能，其造价也大大超出专业变配电计算机监控系统。那么，楼宇系统对变配电应该怎样管理呢？可以让变配电计算机管理系统将一些楼宇需要的信号以通过通信接口传送给楼宇系统。这就好比一个公司的总经理（楼宇系统）让一个懂专业技术车间主任（变配电计算机监控系统）去管理一个专业性很强生产车间（变电站），而总经理（楼宇系统）只要去管理车间主任（变电站系统）就可以了。这样，就可以实现楼宇很难实现的功能：通过专用对各电量进行采样，可以将变配电站内所有用电回路的瞬时电量（三相电流、三相电压、有功功率、无功功率、有功电度、无功电度、功率因数、频率等）、各回路断路器的运行状态、各回路的故障情况等通过各种带有通讯接口的采集控制模块实时传送给监控系统的中央管理计算机，由中央管理计算机建立实时状态数据库，通过专用电力组态软件进行系统运行状态屏幕显示和数据分析计算，并可以自动生成负荷曲线图、电量/时间棒图、参数/时间列表、历史记录列表、还可以作到负荷超限报警、事故跳闸报警、三相不平衡报警、操作历史记录、计算峰谷电量、打印各种报表等。值班管理人员可根据变配电系统的运行情况进行负荷分析、合理调度、远控合分闸、躲峰填谷和故障的及时处理，实现对变配电系统的现代化运行管理。