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Technical Articles
在電力系統中，工作人員需要對電力系統中的各項數據進行相關的測量，以保證電力系統的正常運作，其中包括電力系統中的電流、電壓和具體的功率等，根據所收集到的具體參數進行一定的探究，并找出相關規律，減少國家電力資源的浪費，為保證國民經濟的正常運轉貢獻出更大的力量。
電力智能監控系統按結構形式可分為集中監控系統模式、區域供電集中監控系統模式和光纖自愈環網集中監控系統模式。集中監控系統模式適用于供電范圍集中、監控對象數量不大的電力監控系統。系統采用分層分布式機構，分為間隔層設備、通信層設備、站控層設備。系統間隔層設備采用微機綜合保護裝置、智能配電儀表以及其他智能電子設備（IED）裝置。所有間隔層設備均帶有RS-485通信接口，以Modbus通信協議通過屏蔽雙絞線接入通信管理機。通信管理機和后臺監控主機通過站級以太網連接。系統監控主機可在HMI上顯示整個系統的監控畫面和實時運行狀態。系統監控主機還可以對系統進行常規的控制，并對系統進行維護、修改和配置。
. 電力監控系統的發展過程
在我國，電力負荷控制的研究從未終止過，隨著我國對于電力負荷控制的逐步研發，如今在生活中，電力負荷控制已經得到廣泛的發展和應用，各省市采取不同的技術手段對各部分地區實施負荷控制，其中技術手段主要包括集中型控制、分散型控制和分時控制這三種主要方式，電力負荷的推廣和發展離不開電力數據的收集，電力負荷控制的一個重要的參數信息就是電力數據的采集。伴隨著電力體制的不斷改革和科學技術的不斷進步，真正意義上的智能電力監控系統的建立也提上日程，電力營銷系統和電網商業化運營需要智能電力監控系統的電力數據作為參考依據，一個良好的智能電力監控系統可以對數據進行有效的采集、處理、統計和存儲等，配備更具有靈活性的配置和更為人性化的人機互動界面，在確保電力數據采集的同時，不丟失所采集的電力數據，伴隨著我國從模擬式監控逐步演變為數宇化監控再到如今的遠程化監控的發展歷程，智能電力監控系統已經成為監控系統中的的一項核心系統，智能電力監控系統對于企業降低成本、提高效率、控制電力等方面的作用是十分巨大的，因此，智能電力監控系統的有效合理發展十分重要。
. 電力監控系統的組成
電力監控系統主要由倆個部分所組成，其中一部分是系統硬件數據采集部分，另一部分則是軟件預測部分。第一，系統硬件數據采集部分是智能電力監控系統的基礎部分，系統硬件數據采集部分為智能電力系統提供測量的數據，同時這也要求系統硬件數據采集的數據十分精確，系統硬件數據采集部分主要應用時分割乘法技術，運用電力技術、模擬電子技術和傳感器將電力電壓、電流和功率等電力參數轉變為相多較弱的弱點電壓和弱點電流，同時，系統硬件數據采集部分通過高精度A/D轉換器將電壓、電流等電力數據轉變為真正意義上的數字量，更好更有效地便于處理器進行數字處理過程，同時，系統硬件數據采集部分需要和軟件預測部分相連接，在系統硬件數據采集部分更注意開發有效實用的軟硬件，對后期軟件預測部分提供便捷的條件。第二，軟件預測部分，軟件預測部分包括SQLSERVER數據庫部分和算法庫，SQLSERVER數據庫部分主要是對于歷史數據進行存儲并對存儲串行口采集的數據進行更為有效的管理，這種前臺的控制軟件十分重要，對于以后算法庫的采集數據有著至關重要的作用。算法庫包括許多算法，其中主要對智能電力監控系統有幫助的算法包括線性外推法、回歸分析法、卡爾曼濾波法、小波分析法等，同時還具備人工神經網絡預測模型、紫組織特征映射神經網絡模型、線性回歸模型等，對于智能電力監控系統的數據進行有效的分析和探究，保證智能電力監控系統的正常運行。
. 電力監控系統的主要功能
3.1數據處理功能。智能電監控系統可以對所采集到的數據進行更為準確的處理，對電力系統中的重要電力參數電壓、電流、功率等進行存儲，并通過更為直觀的方式顯示各項電力參數的具體數據，便于工作人員直觀的了解電力數據，維持對電能持續有效的控制，不丟失重要的電力數據，有效地控制電能，保證數據的完整性。
3.2事件記錄功能。智能電力監控系統的推廣與發展，將會對所有的用戶的具體操作和實際事件進行詳細的記錄，其中包括事件的具體發生時間和方位，對于智能電力監控系統的所有用戶進行更為可靠的保障，同時還會對所記錄的事件進行報警功能，如果有異常情況發生，將第一時間發現問題并進行報警，確保電力人員第一時間發現問題并進行有效的解決，保證電力工程的正常運行。
3.3五遙功能。五遙功能是指遙信、遙控、遙測、遙調和遙設功能，智能電力監控系統的五遙功能是對電力工程持續有效運行的重要保證，通過對于整個電力設施的實時監控、實時控制、實時測量、實時調控和實時修改，更方便快捷地對電力工程的各項部分的工作狀態進行控制，保證電力工程的運行通暢，對整個供配電過程進行更為仔細、認真的監控，同時使整個智能電力監控系統更具有完整性和一體化。
3.4提高工作效率，降低能源成本。智能電力監控系統的完善，有助于工作人員在短時間內根據發生的狀況進行準確的判斷和操作，并且可以通過智能電力監控系統獲得故障的詳細信息，對于工作人員安排維修工作提供了便捷的條件，大幅度的提高工作效率，降低了能源的損耗，保證資源的合理利用和電力成本的降低，保證我國電能的合理利用和資源成本的優化，有效地提高了生產能力和工作效果。
3.5改善電力質量。智能電力監控系統的監測對于提高電力質量有著更為重要的作用，一些負載對于電力質量的要求非常高，電力質量的提高將會減少負載相關的故障的發生，通過智能電力監控可以對這類事件的發生做出一定的預防，并可以及時有效地處理相關的困難和問題，改善電力的質量，提高電力工程的整體水平。
. 安科瑞電力監控系統產品介紹與選型
4.1概述
Acrel-2000Z電力監控系統是安科瑞電氣股份有限公司根據電力系統自動化及無人值守的要求，針對35kV及以下電壓等級研發出的一套分層分布式變電站監控管理系統。該系統是應用電力自動化技術、計算機技術和信息傳輸技術，集保護、監測、控制、通信等多功能于一體的開放式、網絡化、單元化、組態化的系統，適用于35kV及以下電壓等級的城網、農網變電站和用戶變電站，可實現對變電站方位的控制和管理，滿足變電站無人或少人值守的需求，為變電站穩定、經濟運行提供了堅實的保障。
4.2應用場所
辦公建筑（商務辦公、國家機關辦公建筑等）
商業建筑（商場、金融機構建筑等）
交通運輸建筑（機場、車站、碼頭建筑等）
廠礦企業建筑（石油、化工、水泥、煤炭、鋼鐵等）
新能源建筑（光伏發電、風能發電等）
4.3系統結構
Acrel-2000Z電力監控系統釆用分層分布式設計，可分為三層：站控管理層、網絡通信層和現場設備層，組網方式可為標準網絡結構、光纖星型網絡結構、光纖環網網絡結構，根據用戶用電規模、用電設備分布和占地面積等多方面的信息綜合考慮組網方式。
4.4設備選型
應用場合 | 型號 | 保護功能 |
35kV/10kV/6KV進線柜電能質里在線監測 | APView500 | 電網頻率，電壓、電流有效值有功功率、無功功率、視在功率及功率因數，電壓偏差，頻率偏差，三相電壓不平衡度、三相電流不平衡度；三相電壓、電流各序分量；基波電壓、電流，功率、功率因數、相位等，諧波（2~50次）。包括電壓、電流的總諧波畸變率、各次諧波電壓、電流含有率、有效值、功率等，諧波群，間諧波電壓波動、閃變。可輸入57.7V/100V或220V/380V。 |
35kV/10kV/6KV微機保護裝置 | AM6-* | 適用于6-35kv配電線路、主變、配電變壓器、電動機、電容器、PT監測/PT并列、母聯/備自投等中高壓柜微機保護 |
35kV/10kV/6kV弧光保護 | ARB5-M | 主控單元，可接20路弧光信號或4個擴展單元，配置弧光保護(8組)、失靈保護(4組)、TA斷線監測(4組)、11個跳閘出口 |
ARB5-E | 擴展單元，多可以插接6塊擴展插件，每個擴展插件可以采集5路弧光信號 | |
ARB5-S | 弧光探頭，可安裝于中壓開關柜的母線室、斷路器室或電纜室，也可于低壓柜。弧光探頭的檢測范圍為180°，半徑0.5m的扇形區域 | |
35kV/100kV/6KV高壓柜智能操控節點測溫 | ASD500 | 一次回路模擬圖彩屏顯示及開關狀態指示，高壓帶電顯示及核相，標配一路溫濕度控制，加熱回路故障告警，分合閘回路完好指示、分合閘回路電壓測量、預分預合閃光指示、電氣節點無線測溫，人體感應自動照明，語音提示，電參數測量，4-20mA變送輸出，RS485通訊接口、以太網通訊接口、USB接口，IRIG-B對時 |
35KV/10kV/6kv間隔電參量測量 | APM830 | 三相(I、U、kW、kvar、kwh、kvarh、Hz、cosΦ)，零序電流In，四象限電能，實時及需量，本月和上月值，電流、電壓不平衡度，66種報警類型及外部事件(SOE)各16條事件記錄，支持SD卡擴展記錄，2-63次諧波，2D1+2D0，RS485/Modbus，LCD顯示 |
35KV/10kV/6KV高壓柜除疑露溫濕度控制器 | WHD面板式 | 支持測量并顯示2路溫度，2路濕度。 |
WHD20R | 支持測量并顯示2路溫度，2路濕度。 | |
變壓器繞組溫度檢測 | ARTM-8 | 8路溫度巡檢，預埋PT100，RS485接口，2路繼電器輸出 |
0.4KV低壓進出線柜接頭測溫 | ARTM-Pn-E | 無線則溫采集可接入60個無線測溫傳感器;U、I、P、Q等全電參量測量;2路告警輸出;1路RS485通訊 |
ATE400 | 合金片固定，CT感應取電，啟動電流大于5A，無線傳輸距離空曠150米 | |
0.4kV低壓出線柜多功能電力儀表 | AEM72 | 三相(I、U、kW、kvar、kWh、kvarh、Hz、cos)，四象限電能,2~31次諧波測量，最大需量，RS485/Modbus，LCD顯示 RS485/Modbus，LCD顯示 |
AEM96 | 三相電參量U、I、P、Q、S、PF、下測里，總正反向有功電能統計，正反向無功電能統計；2-31次分次諧波及總諧皮含里分析、低壓出線分相諧波及總基波電參量(電壓、電流、功率);電流規格3x1.5（6)有功電能精度0.5S級，無功電能精度2級 | |
04KV低壓柜內環境溫濕度 | AHE100 | 無線溫濕度傳感器，發射頻率:5min，傳輸距離:200m，電池壽命≥:3年(可更換) |
ATC600 | 兩種工作模式:終端、中繼。ATC600-Z做中繼透傳ATC600-Z到ATC600-C的傳輸距離空曠1000m;ATC600-C可接收AHE傳輸的數據，1路485,2路報警出口。 | |
網關 | Anet-2E8S1 | 8個RS485串口2kV隔離，2個以太網接口,支持Modbus RTU、IEC-60870-5-101/103/104、CJ/T188DL/T645等通訊協議設備的接入，支持Modbus RTU、Modbus TCP、IEC-0870-5-104等上傳協議支持多中心不同數據服務要求，支持斷點續傳，裝置電源:220V AC/DC。 |
電力監控系統 | Acrel-2000/Z | 數據的實時采集、數字通信、遠程操作與程序控制、權限管理、事件記錄與告警、故障分析、各類報表。 |
. 結束語
智能電力監控系統以各項軟件作為基礎，通過對電力數據的收集、存儲和分析對運行過程、運行狀況進行保護和監控的高級系統，智能電力監控系統的推廣和進步，提高了工作人員的工作效率，保證電力工程的正常運行，對供配電系統的可靠性進行了大幅度的提高，伴隨著智能電力監控系統的發展，工作人員應不斷開發和創新更為先進的智能電力監控系統，保證電力使用可靠的同時，推動我國電力事業的進步，為我國電力事業貢獻更多的力量。
參考文獻
. 陳曉燕.淺析智能電力監控系統[J]
. ]張九根，丁玉林．智能建筑工程設計[M]．北京：中國電力出版社，2007．
. 安科瑞電力監控與保護類產品選型手冊,2022.07.
. 安科瑞企業微電網設計與應用手冊，2022.05.
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