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電力系統的監控系統范文1
【關鍵詞】供電系統;電力監控;電力輸送;作用
進入21世紀,世紀經濟獲得了快速的進步與發展,社會的各個方面都獲得了巨大的進步,這些發展都是由于科學技術的不斷革命所引起。科學技術的進步同樣促進了電力系統的巨大飛躍,從發電到輸送再到使用都發生了根本性的改變。尤其在供電設計方面獲得了系統性的革命,電力監控就是現代電力設計中最具代表性的一個系統,其重要作用和意義引起了越來越多人的重視,本文就是針對電力監控系統的作用進行系統的論述,希望人們可以更為科學的掌握其實際價值。
1.電力監控系統的定義
電力監控系統以計算機、通訊設備、測控單元為基本工具,為變配電系統的實時數據采集、開關狀態檢測及遠程控制提供了基礎平臺,它可以和檢測、控制設備構成任意復雜的監控系統,在變配電監控中發揮了核心作用,可以幫助企業消除孤島、降低運作成本,提高生產效率,加快變配電過程中異常的反應速度。
電網智能化,現有電力網絡中設備的運行狀態是由設備本身的工作指令來實現的,而與電網運行狀態無關,此為被動配電網絡:當設備的運行不僅由本身的工作指令來實現還要由配電網絡在自我診斷后,再根據電網能力,負荷重要性,發出設備運行指令,按負荷重要性等級順序控制運行時為主動配電網絡。正常工作狀態,首先要使系統工作合理,負荷分配合理,充分地消峰填谷:充分利用變壓器的過負荷能力:充分地采用各種技術措施節能。
2.供電設計中電力監控系統的作用
2.1 事件順序記錄
供電過程是一個十分復雜的過程,由于電能的特殊性質決定了供電過程之中不允許出現錯誤,尤其是斷路器的合閘與分閘順序必須予以保障,在實際的供電過程之中對于這些事件與操作必須嚴格遵循相應的順序。電力監控系統可以有效的幫助我們對這些事件的順序進行準確的記錄。電力監控系統的后臺內存只有足夠大,就可以幫所有事件的順序進行準確的記錄,確保電力數據的完整性。
2.2 故障記錄
電力供給設計雖然是一個十分嚴謹的過程,但是,在實際的工作過程之中難免會遇到這樣或者那樣的問題,這些故障的出現順序與實踐等信息對于后期的維修等工作有著極為重要的價值與意義,應該予以準確的記錄,為電力搶修提供更為科學準確的資料并為電力搶修提供完整的資料
電力監控系統可以實現供電過程中的故障記錄,幫助我們完成對供電各種情況下出現的問題進行準確的記錄,這就為我們的電力維修工作帶來了極大的價值與意義。
2.3 遠程操作
電力監控系統的設計過程之中利用并植入了計算機遠程操作系統,這就為電力的遠程控制提供了相應的可能性。在實際的工作之中我們可以利用電力監控系統進行遠程操作,完成對隔離開關、斷路器等設備的遠程操作,通過這種方式提高電力管理的效率,節省大量的人力與物力。
遠程操作是電力監控系統的作用之一,但是在實際的電力系統設計過程之中不能完全依靠電力監控系統的遠程操作,也應該設計相應的手動設備這樣才能保證電力輸送的萬無一失??偠灾瑹o論采取遠程操作還是采取進程操作,在實際的電力管理工作之中應該充分的認識到電力監控系統的重要作用,在條件允許的條件下盡量使用遠程操作,這樣可以有效的提高電力管理的效率,降低管理成本,降低危險發生的幾率,為我國電力管理的發展保駕護航。
2.4 安全監視
電力管理工作與普通的管理工作有著很大的不同,這是由于電能自身的特點所決定的。在電力管理的過程之中我們應該充分的注重安全管理,電力管理一旦出現事故,其后果將不堪設想。電力監控系統可以幫助我們對電力管理的各個環節進行安全監視,一旦出現意外情況,電力監控系統會立即發出報警信號,同時在記錄系統上記錄下出現問題的時間與區域,為后期的電力搶修工作提供最為完善的資料。
2.5 數據處理
電力監控系統不僅僅可以將電力管理過程之中的相關數據進行簡單的記錄,其更大的意義在于可以對這些數據進行處理。在實際的過程之中,電力監控系統會將收集到的數據進行分類儲存,這樣方便用戶和工作人員進行查詢,并通過報表的形式呈現在工作人員面前,為電力管理工作提高最為科學的資料。
3.結束語
電力監控系統是現代供電設計之中最為基礎也是最為重要的系統之一,對于保障電路通暢,促進電力輸送等方面都有著極為重要的意義和價值。在實際的供電設計過程之中,我們應該對電力監控系統的作用進行充分的認識,并進行科學的設計,以此來保障供電體系的有條不紊。
參考文獻
電力系統的監控系統范文2
【關鍵詞】電力監控系統;研究;應用
近年來,我國電力系統的自動化發展已逐步向著完善化和科技化的方向發展。到目前為止,我國絕大部分電網公司已經建立起了遠程遙控變電站,實現了電網發電機的遠程監測和遠程遙控。計算機技術的快速發展,使得遠程遙控和遠程數據監測成為了可能,為了進一步確保電力系統運行的穩定性和平穩性,不斷提升系統工作效率,必須正確對待計算機網絡等高新技術。順應著時展的主流,研究、運用好電力監控系統,將其應用到各行各業中對電力行業的進一步發展有著十分重要的意義。
一、電力監控系統
電力監控系統是一種通過計算機以及別的通訊器件,對電力數據、電力系統運行狀況以及電力系統工作狀態,進行實時監測的一種新興的電力控制檢測體系。電力系統有很多的功能,例如它可以對電力數據進行收集、整理和存儲。在許多的設計當中運用電力監控系統不但可以起到顯著提升系統的工作效率的作用,而且可以起到實時監控系統工作狀態,提高工程經濟效益的作用。
電力監控檢測技術是一項新興的、現代化的高新技術,它不但有著高級的技術理念的支持,還有著與實際結合的工作優勢,在穩定的狀態下能夠實現對電力系統運行狀態、電力系統安全程度以及電力系統的基本狀況的實時監控。作為新時展下的帶頭技術,合理地將電力監控系統應用到各個行業當中,可以明顯提升工作效率,避免浪費現象的發生。明確電力監控系統的基本功能,了解電力系統的使用要點可以促進人們意識到電力監控的意義和地位,從而促進電力監控系統的進一步發展和完善。
二、電力監控系統的基本功能
第一,數據收集功能。大部分的電力系統都是采用數據查詢的方式來對數據行進收集,使用這種數據收集方式,可以有效降低電力處理的時間,提高電力處理的工作效率。數據收集包括模擬量的收集、開關量的收集以及電能的計算三個部分。
其中,模擬量的收集指的是在電力監控系統當中,需要對每個區段的電壓電流、電阻以及電阻率等的大小進行收集和記錄。模擬量收集數據使用的直流采樣以及交流采樣的采樣方式。直流采樣的操作比較簡單,并且抗干擾的能力也比較強,但直流采樣的實時性不大好,容易存在誤差,除此之外,直流采樣的穩定性也需要進一步改善。因為電力監控系統的操作程序比較繁雜,其內部包含的結構很多,電力監控系統要及時、準確的對電力系統中的開關開閉狀況、刀閘開關狀態以及系統的安全報警數據等進行記錄。及時、有效地掌握開關的閉合狀況,不但有利于工作人員對電路的安全狀況進行正確的判定,保證電力系統的安全性,而且對人們的生命財產安全起到了一定的保護作用。通過對電能進行計算可以得到整個電路的工作效率。以往的電能計算方式十分單一,電能表不能和相關的通訊設備相連接,致使電能浪費。而新的電能計算方法就這一點做了改動,將以往的電能計算方法變為了兩種,雖然這兩種計算方式在處理數據方法上是不同的,但他們的設計原理是相同的,并且都在一定程度上提升了電能計算的工作效率,保證了電能計算的準確性。
第二,順序記錄功能。電力系統的順序記錄功能不但可以記錄、監控整個電路的工作順序,而且還能夠對整個電路線路起到一定的保護。但是順利實行電力監控系統的這一功能是需要一定的環境要求的,它需要在確保計算機或者是其他的通訊設備內存量足夠大的情況下才可以有效運行。因為只有內存足夠大的時候,才能夠順利記錄事件的數量和時間,從而確保電力監控系統的有效性和安全性,便于工作人員對以前的信息進行查詢。
第三,故障記錄功能。電力監控系統的故障記錄功能可以清晰記錄整個電力系統中的故障,便于在后續的處理工作中,工作人員的故障檢測和維修排查。實驗表明,在整個電力系統中最容易發生故障的區域就是電路開關、閘刀等區域。通過電力監控系統,電路的運行效率得到了有效地保障。
第四,遠程操控功能。隨著科學技術的不斷提升,電路和計算機的聯系越來越密切。到目前為止,已經實現了電路和計算機的一體化結構。這就是說,相關的電力工作人員不再需要到電路現場進行數據的采集,系統的檢測等工作。相關操作人員可以在辦公室里通過相應的計算機檢測系統來對整個電路進行實時、有效的故障排查,電力數據的收集以及日常的系統維護。這樣做不但可以極大地節約工作時間,提高工作效率,而且避免了以往因人工檢測的不及時而導致的系統故障等問題的發生,為電力系統的有效運行和安全運行提供了可靠的保障。但是將計算機和電力監控系統結合起來也有著一些弊端,例如,當計算機發生故障時電路中的問題就沒辦法得到及時的反饋和解決,針對這一問題,相關設計人員可以在電路設計的過程中增添一項閉鎖功能。在實施閉鎖功能的時候一定要遵守電力的基本準則,按部就班地完成閉鎖操作,以確保電力系統的安全性和穩定性。
第五,安全監測功能。電力監控系統中的安全監測功能可以實現對電力系統的實施監控,它可以把電力系統中存在的安全隱患和故障問題及時報警,并且會把相應的檢測結果反饋給中央處理機構,便于工作人員對系統故障的排查,確保電力系統運行的有效性和穩定性。安全監測的報警方式有兩種:一個是事故報警。另一個是預報警。事故報警是指在電路跳閘以及電力的保護設備遭到破損時發出報警。預報警則是指在電力系統運行狀況發生異常,電流、電壓長期超出額定限度的時候發出報警,除此之外,預報警還可以對整個電力系統運行過程中發生異常的時間,以及發生異常時電流電壓的大小進行相應的記錄。
三、電力監控系統的應用
(一)系統拓撲結構方面
首先,現場層的主要目的是收集和處理各個運行系統中的各類參數,與此同時,還要把收集、檢測到的數據信息傳送到相應的監控系統當中。相關的工作人員要根據實際的工程要求,選擇合適的電力設備。要保證各個設備在不依賴中心控制計算機的狀態下,可以獨立完成各自的工作,發揮各自的功能。因此,可以使用現場總線把各個電力現場所收集到的數據及時、有效地輸送到中間層,以此協助數據處理工作的完成。在此過程中,還要使用電力監控系統來完成一些相應的操作。
其次,是主控層。通常來說,電力監控系統的主控層一般是在中控室以及值班室,除此之外還需要有計算機及打印機等高性能設備的輔助。因此,在中心處理計算機上裝上相關的電力監控系統,與此同時還要依照所安裝的軟件實行界面管理等一系列管理功能,以此實現電力監控系統的監測和管理功能。
(二)網絡方案設計方面
由于電力監控系統通常都是以電力現場的總線技術為依仗的,進而對整個電力網絡進行管理和控制。在現實運行的過程中,可以把它直接放到總線當中,再通過相關的高性能設備形成完整的網絡系統。這樣一來,既可以方便、簡單、低耗能地組成電力網絡,而且還可以高效解決電力現場數據收集的問題。從而可以及時、有效地將中央計算機的命令傳送到各個電力現場,最大限度地保障了電力監控系統的有效運行。
第一,對那些較為分散的大型電力系統而言,因為電力監控系統的現場智能檢測的設備有很多,所以其分散的范圍也比較廣。所以在進行相關設計的時候,首先要把現場總線都接到電力監控系統的現場監測設備當中,然后再把電力監控系統的每條總線按照次序接到網關當中,完成設計。
第二,對于那些相對比較集中的小型電力系統來說,它的配制方法和那些分散式的大型系統是不一樣的。因為集中型的小型系統的現場智能監測設備的數量比較少,而且分布都很集中,所以就可以把所有的智能監測設備連接在一條總線上,然后通過專門的轉換器和電力監控主機連接起來,進行相應的數據交換。
第三,對于那些有很多個子變電站的大型的電力系統來說,由于電力監控系統的復雜程度較高,因此,在進行相關設計的時候,一定要重視對電力監控系統穩定性的提升。所以,可以給所有的子變電站都配備上一個主監控計算機,從而確保電力系統中任一信號數據的完整性和有效性。與此同時,主監控計算機不但要對電力現場的智能監測設備進行相關的管理和維護,而且還要對相應站內的信號數據信息進行運算和處理,這個時候只需要把一些重要的信息傳送給中心計算機,中心計算機則會相應地處理子變電站所反饋的信息,并根據實際情況對這些反饋信息進行相應的授權操作,這樣一來會極大提升電力監控系統的工作效率,保證電力監控系統運行的有效性和可靠性,進而提升設計方案的質量。
電力監控系統是整個電力控制系統別重要的一個部分,通過電力監控系統可以實現對電力數據的記錄、分析和整理,在一定程度上提升工作效率,節省工作時間,降低耗能。由此看來,研究、運用好電力監控系統,把它合理地運用到各個行業當中,對我國電力行業的發展有著十分重要的意義。
電力系統的監控系統范文3
【關鍵詞】電力監控系統;改造;應用;研究
中圖分類號:O434文獻標識碼: A
一、前言
隨著科學技術的發展,電力監控系統也需要進行不斷的改造升級,經過改造升級之后的系統更有助于我們進行電力的監控,提高電力系統的運行穩定性。
二、電力監控系統簡介
1.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。其中,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。
2.電力監控系統的特點
系統軟、硬件全部模塊化,硬件全部智能化。軟、硬件設計選擇工業級標準,可靠性非常高。
(1)整個系統的ICU(智能控制終端)、RTU(遠程智能通訊控制器)全部由16 位微機組成,這樣的集散型監控系統,速度快,實時性好,同機種通訊可靠。
(2)ICU 自帶CPU,采集周期短,實時性強,系統冗余度高,通訊幀數少,可大大減少通訊誤碼率。
(3)各系統都是獨立工作,互不干擾,實現了控制的硬件系統模塊化,采用總線方式可節省纜線和工程費用。
(4)各子系統實現了模塊化,進一步提高整個系統的安全及可靠性。
3.電力監控系統的構成
(1)控制中心安裝的設備:主控機、顯示器、打印機、備用電源、UPS、報警設備等。操作臺上有電源開關、遙控開關、遙控按鈕、模擬盤電源、開、關指示燈面板等。
(2)本樓控制主機可設在樓內值班室,總控制室在變電所內。傳感器信號通過總線傳至本樓控制主機及總控制主機。對電量進行遙測、遙信、遙控。
(3)現場數據采集和控制設備為ICU,電流變送器,電壓變送器等傳感器將信號送至ICU,ICU 通過RTU 與ZTK(智能通訊卡)相連,實現數據的雙向傳送。ICU 通過設在配電系統內的接觸器來實現預定程序中對電源的控制。
圖1
三、電力監控系統改造優化措施
1.電力監控系統優化原則
監控主站計算機系統使用UNIX系統,通過雙網服務器完成對系統數據的處理,建立雙工程師站及雙操作員工作站,對網絡的雙網結構落實效果進行強化,實現數據監控力度的提升。電力監控系統監控站可以對商用數據庫進行引入,對歷史數據進行處理。該部分設備要設立專門的獨立屏柜,確保設備能夠滿足計算機系統散熱要求。
遠動工作站在進行工作的過程中可以選取雙機互備形式,通過可靠性較好的直角角度完成對裝置的處理,提高遠動信息的處理質量,達到“直采直送”的要求。在遠動工作站工作的過程中,相關人員可以直接從網上進行系統信息采集,通過雙網獲取測控裝置所需信息。
監控裝置內部監測過程中要根據狀況適當安裝間隔組,保證內部信號與電源裝置之間相互獨立。要對監控系統賬號的各部分交換機進行站內直流供電,對站內計監控后臺計算機系統進行UPS電源供電。
2.電力監控系統結構優化
在進行電力系統監控的過程中,設計人員要將站內的大量設備全部包含在監測范圍內,對設備規劃中出現的經濟浪費及經濟損失進行控制;要對監控系統方案進行合理選取,對數據存貯進行設置,從本質上提高電力系統的監控效果。
(一)系統設計方案選取
(1)集中式結構
集中式結構能夠對現場信號進行集中采集,對計算機不同功能進行分析。該系統具有非常好的自診斷、自恢復,完成對電力監控系統的改造,具有非常好的安全性。但是該結構二次電纜數量較大,系統經濟性較差、可靠性較弱,一旦接線狀況改變即需要對系統軟硬件進行修改。
(2)分布式結構
分布式結構主要是通過CPU 系統實現對監控過程中可能出現的問題進行控制,可以有效提高對多發性事件的處理效果,在很大程度上提高系統安全性。但是該結構抗磁電干擾的能力較差,信息傳輸途徑容易出現問題,經濟效果較差。
(3)分層分布結構
分層分布結構通過對不同層次的設計,對不同結構任務進行分配、完成。在該結構運行的過程中,二次電纜數量較少,調試操作簡單,系統安全性、經濟性、開放性、可拓展性等均非常好。
(二)監控系統數據存貯構建
在進行電力監控系統改造的過程中,設計人員可以在單機直接方式上增加兩臺配置、功能完全相同的兩臺監控機。三臺監控機可以通過以太網交換機及網線進行連接,對內部系統信息進行監控。
在監控的過程中要對三臺監控機上數據進行分別備份。總變電控制室內設置系統監控層設備,對三立高性能工控機、以太網交換機、UPS電源等設備進行合理安置。將三臺監控機與現場通訊管理設備相連接,使用組態軟件,配置一次設備接線監控畫面,完成數據存貯的集中管理。
3.報警信號處理
(一)簡化保護動作信號
在對報警信號進行處理的過程中,設計人員要對設備狀況、保護動作狀況等進行詳細分析,對電路中的雙微機保護元件進行合理簡化,降低系統保護動作時間。設計人員可以將兩套裝置信號進行合并,對監控后臺及保護管理機的保護進行分層監督,提高監控效果。一旦出現不良狀況由可以通過動作跳閘實現信號切斷,推出事故畫面,完成事故預警處理。
(二)刪除相近信號
在進行別報警信號改造的過程中,操作回路部分信號、出口跳閘信號、斷路器位置三相不一致信號等都可以進行一定程度簡化,對信號中的相似、相同作用信息進行優化刪除,對信號進行合并。設計人員可以對內涵相同的反應異常信號、性質相同的信號等進行刪除、合并,對后臺信號處理進行簡化,提高電力監控系統運行效果。
(三)設置提示信號
設計人員可以對特殊運行方式設置相關提示信號,確保在一定程度上提高運行效果。例如在對遠方遙控站進行設計的過程中,設計人員可以對“就地操作”信號進行運行提醒,保證運行人員能夠注意該信號,防止出現監控問題。
(四)信號命名規范
在對現場信號進行命名的過程中,設計人員要對保護位置發出的信號進行“保護”命名,例如命名為“901 保護”、“11 保護”等;對“斷路器為位置三相不一致或非全相運行”、“斷路器三相不一致”、“TV斷線”等信號命名原則進行規范,將相近信號進行統一性命名,提高新命名信號的使用質量和效果。
四、SCADA雙流電力系統的應用
遍觀整個電力系統,SCADA雙流電力監控系統是應用最為廣泛的電力系統,其技術的發展也成為了最成熟最完善的的雙流電力系統。它是能量管理系統里面很主要的一個子系統。它不但有著完整的信息而且具備效率高、診斷故障快速的特點,系統的控制安全、性能高也成為了它的一大優勢。此改造實現了系統的有機整合、生產信息管理的共享,使它的實用得到更加完善。雙流電力監控系統在管理用戶的信息、運用高層軟件方面邁出了全新的一步。SCADA系統在應用時具備了實時高效計算、方便高效應用的條件。此次改造也完全可以通過遙控進行操作,這樣就可以進行更為靈活的調整,使得停送電的時間掌控得到大大的縮短。配電網在運行時即使發生故障也會自動的對故障作出靈活的調整,及時對故障做出判斷,實現快速隔離,并通過計算選擇合適的方案迅速恢復非故障地段的供電,這也在很大程度上縮短停送電的操作時間。這種SCADA的管理模式的改變,也就使得變電運行各司其職,為自動化系統的調度發展起了很大的作用,從而保證了電網調度的經濟性和運行的安全性。
五、結語
綜上所述,我們對于具體的電力監控系統改造措施有了詳細的了解,同時對于其中的一種電力監控系統的應用有了了解,這樣更有助于我們提高監控系統的技術先進性和運行穩定性。
參考文獻
[1]顧興霞 電力監控系統的改造及應用研究 [J] 《電源技術應用》 -2013年10期-
[2]宋宇,劉華 基于SCADA的雙流電力監控系統的改造研究 [J] 《科技與企業》 -2013年12期-
電力系統的監控系統范文4
[關鍵詞]高速公路;電力系統;監控系統
中圖分類號:TM764 文獻標識碼:A 文章編號:1009-914X(2013)36-0476-01
隨著計算機通信技術和電氣設備智能化的高速發展,高速公路電力系統中的綜合監控系統已得到廣泛應用。其采用先進成熟的光纖主干環網技術、現場控制網絡技術及監控數據、報警、視頻信息聯網傳輸技術,下文主要從監控系統結構、布設、軟件、通信及房建界面要求等幾方面進行了分析。
1、電力監控系統布設
1.1 各站點變電所
(1)通信管理機。在每個監控子站配置一臺通信管理機,通信管理機可以處理數據采集及與主站通信,運行就地自動控制和方便維護數據庫中I/O點的數據,支持多個通信接口與不同的監控設備及主站通信,每個通信接口是相互獨立的,可同時進行數據傳輸。其可以管理相關數據,實現各種(遙測、遙信、遙控)數據的上傳下達,采用工控標準設計,可靠性高,抗干擾性強,保證整個系統的正常、穩定、長期可靠運行。
(2)10kV保護。實現3段式過流保護、零序過流保護、非電量保護、外部保護報警和跳閘(如溫度非電量保護)等保護功能。檢測該線路和三相電流等數據,并實現遙信、遙控等功能。
(3)變壓器出線開關、柴油發電機出線、ATS。在相應的回路設置監控裝置,檢測線路的2~31次諧波電壓、電流含有量、總諧波電壓、電流畸變率(THD)、頻率、電流、電壓、功率、功率因素等,并可實現遙信遙控、有/無功電度脈沖輸入等功能,雙電源切換開關(ATS)的狀態檢測及自動切換。
(4)0.4kV低壓配電回路監控。檢測出線的三相電流、電壓等參數值,檢測出線開關的工作狀態(合閘/分閘)及故障狀態(正常/故障),并可對開關進行遠端分合閘控制。
(5)變壓器。變壓器自身應帶控制保護裝置,具有完善的溫度檢測和溫度控制功能,利用變壓器本身提供的控制保護器,獲得變壓器線圈溫度,若檢測的溫度超過設定門限時,風機仍未啟動,則強制啟動風機。
(6)有源電力濾波器。能同時補償2~50次諧波,響應時間小于300μs,補償諧波;同時補償諧波和無功;同時補償諧波、無功和負載三相電流不平衡3種工作模式。
1.2 分中心層
電力監控系統監控分中心配置如下:(1)系統操作平臺使用Windows2000,配置電力監控系統監控軟件。(2)操作系統:WINDOWS2000professional中文版。(3)服務器:WINDOWS2000server中文版。(4)數據庫:MSSQL。
2、電力監控系統軟件功能
2.1 遙控功能。對可操作對象進行遠方控制,可分為:1)單獨控制:對被控站某一開關設備進行狀態控制。2)程序控制:對所控對象內容按預先設定的若干單控操作步驟組合而成一個控制程序。3)開關閉鎖控制:對被控站內任何開關設備的操作根據要求進行閉鎖。當對閉鎖開關進行再操作時,將顯示適當的提示信息。系統也可對變電所內所有開關進行快速操作閉鎖。
2.2 遙信監視功能。系統具有如下遙控監視功能:1)正常運行狀態的監視。2)緊急故障信息內容及發生事故后的緊急故障信息內容的監視。3)警報提示:系統提供警報信息功能,警報提示包括畫面顯示、文本信息和音響報警,并提供警報確認和存貯手段,根據報警條件警報級別。當供電系統及供電設備出現非正常運行時,發出非緊急故障報警;出現事故時可發出緊急故障報警,兩種音響有明顯區別。
2.3 遙測功能。主要遙測量電流、電壓、功率因數等。通過系統底層的數據采集設備,數據經過處理后送到控制站主機。
2.4 數據處理功能。模擬量和脈沖量具有校驗功能。
2.5 報表功能。系統根據用戶定義的報表內容、格式、時間自動生成日報、月報、年報及考核報表,并可召喚、定時和條件驅動打印報表。
2.6 在線自檢和防干擾能力??蓪Ω鞯燃壍倪\行管理人員進行口令級別設置和檢查:確定每人操作員的操作權限,并記錄操作員的各種操作。在一個操作員的操作過程中,系統將跟蹤其操作過程,并將所有的操作過程記錄在歷史信息庫中,以備查驗。
2.7 其他輔助功能。系統為全組態監控系統,具有良好的在線修改和擴充能力。組態及在線修改工作易操作,完全采用人機對話表格輸入方式。系統對各種用戶畫面和數據庫要進行在線修改、編程和定義。所有修改采用人機對話、菜單或表格輸入方式,包括數據庫生成、畫面生成、控制監視、測量點參數的修改和刪除、調度任務的生成和修改等。盡管功能豐富、技術先進,但對使用者而言非常簡單,系統的建立和維護等工作都是在圖形工具、簡單的對話框、列表框等友好的用戶界面環境中完成,并且提供詳細的在線幫助文件。
3、電力監控與監控、通信及房建界面要求
3.1 與監控系統的界面和要求。在監控、收費分中心,監控系統負責為電力監控系統計算機預留工作位和機柜位或機柜空間,電力監控計算機及其他相關設備和接線由電力監控系統完成。
3.2 與通信系統的界面和要求。通信系統為每個變電所、箱式電站、配電箱等電力監控系統的數據傳輸在主干線上提供傳輸通道和光纖至監控分中心。在收費站電力監控系統與通信系統的界面劃分在通信機房或收費機房的通信設備端口處,電力監控系統負責將光纜從變電所電力監控機柜引到通信機房或收費機房的光收發器處并完成與通信傳輸設備的接續。在樞紐互通自箱式電站至主線中央分隔帶通信分歧井的分支光纜敷設由電力監控系統負責,該光纜與主干光纜的熔接由通信系統負責。
3.3 與房屋土建工程的界面和要求。各站點變配電室應預留電力監控機柜位置,各站點變配電房至通信機房間應預留穿線管道。
3.4 電力監控系統與房屋建筑供配電工程的界面。(1)各收費站變電所高低壓配電柜內安裝的電動開關和交流接觸器、三相CT由供配電工程提供,并在配電柜出廠前安裝就位。
(2)房建工程高低壓配電柜應根據電力監控系統提供的尺寸和接線方式,為電力監控系統預留測量模塊安裝位置及接線端子排。(3)所有開關柜內的電動操作機構電源和綜合電力監控系統電源采用在線式UPS,供電電源為交流220V。(4)電力監控系統采用聯合接地方式,其接地電阻應少于1Ω;系統的接地應采用一點接地方式,接地線不得形成封閉回路。(5)電力監控專業應取得發電機、ATS、變壓器、功率因素補償等智能供配電設備的通信接口的詳細技術參數和通信協議。(6)房屋建筑的供配電專業應與電力監控系統協調聯合測試和聯合調試。
4、結語
電力監控系統一方面現場控制系統向遠程控制中心發送報警數據和控制數據,另一方面本地監控系統也接受遠程中心發送的命令,根據發送來的命令執行相應的操作,對收費站配電房供電系統運行情況的遠程監控和無人值守,實現對整條高速公路供電網絡實時、可靠、靈活及高效的控制,滿足了當前高速公路供配電的需求,為高速公路的收費系統、監控系統通信系統提供安全、穩定的電力保障。
參考文獻
電力系統的監控系統范文5
關鍵詞:監控系統 智能儀表
一、基本概況
某天然氣凈化廠水源站、供水站、甲醇回收、鍋爐房低壓配電室均建于1997年,到目前為止運行時間長達13年之久,由于各種原因以前沒有安裝監控設備部分,目前全廠低壓配電管理主要依靠“人工巡檢“來解決中低壓變配電系統故障,電力故障不能及時的發現與處理,因此對供配電系統的遠程監測,實現供配電故障的迅速定位,建立一套完整的電力供配電監控系統顯的極其重要。隨著近年自動控制系統、通信系統及智能電子元器件的快速發展,自動化系統早已經擺脫了傳統的繼電器方式,進入微機型應用的階段,通過技術改造,可以實現變電所的實時監控;
二、電力監控系統功能
凈化廠具有工藝設施及輔助生產設施多,低壓用電負荷較為分散的特點,低壓變電所和配電間較多,主要由1#、2#配電室、供水站、水源站、1#鍋爐房、甲醇回收配電室組成,為減少人工巡檢的工作量,需要在有人值班的1#配電室對各分配電室所有重要回路的電壓、電流、頻率、有功功率、無功功率、有功電度、無功電度、諧波等電氣參數監測,并在監控系統中實時顯示,即顯示各分配電室的所有電氣接線圖,并根據需要在各配電室主接線圖之間進行切換。對一般供電回路只監視開關狀態和報警狀態。
電力監控系統主要功能是完成低壓電氣設備的電氣參數測量、數據采集、傳輸、數據記錄、存儲、顯示、故障錄波、報表、諧波分析、電能和電能質量管理等。電氣參數的監測主要來源于分散安裝在各個回路的智能儀表,保護和控制方面主要依賴于電機保護器、變頻器、軟啟動等智能設備。電力監控系統還可以提高系統運行可靠性和連續性,縮短停電時間,減少停電損失、避免故障發生,監測電能質量、發現潛在故障。
三、電力監控系統結構
電力監控系統采用的是分散、分層、分布式結構設計,系統分中央監控層、通信網絡層、間隔層。
系統采用分散分布式單機單網結構,在1#配電室電氣值班室設置全廠電力監控系統,在水源站、供水站、甲醇回收、鍋爐房各配置一臺通訊管理機,分別采集各自配電室內間隔層數據,實現全廠供配電系統的智能化管理,能夠對供配電系統中所有電氣設備的運行狀態進行安全、可靠、準確地實時監視。
1.中央監控層
中央監控層由位于1#配電室的工作站、交換機、網絡打印機等構成,是系統的控制中心,負責人機界面,完成對整個系統的數據收集、處理、顯示、監視、控制功能。
2.通訊網絡層
通信網絡層是系統網絡構成的紐帶,完成監控層和間隔層之間的實時信息交換,實現不同系統的應用軟件通信的透明傳輸。在本系統中通訊管理層主要由位于各個配電室的通訊管理機組成,通訊管理機通過TCP/IP直接就近接入廠里的局域網中,無需另外單獨鋪設光纜。并且各個配電室的重要數據還通過通訊管理機的RS485串口連接到本站的DELTEV系統。使其在DCS系統中也能監視到電氣運行的重要參數。
3.間隔層
間隔層智能設備完成測量、保護、控制、操作監控等功能,在本系統中主要由分散安裝于各個配電室的進線開關柜上的智能關口表、帶通訊的變頻器、帶通訊的軟啟動器、電容補償器、變壓器的溫度控制器、智能遙信裝置、UPS等智能設備組成。各智能設備分別組成多個RS485網絡接入位于本站的通訊管理機,具有網絡通訊功能,通過通訊網絡上傳各個供電回路的遙信、遙測、故障報警等運行信息,通過接收主機下傳遙控命令,實現遠程控制進線、變頻器、軟啟動器等分合和啟停等。
四、電力監控系統結構
凈化廠根據水源站、供水站、甲醇回收、鍋爐房變電所存在的問題,可以參考2#配電室監控系統的監控情況。2#配電室于2003年10月投運,電力監控系統實時錄取了電氣運行中存在的問題,大大方便了我廠電氣事故的檢查、整改工作。
改造后電力監控系統結構圖如下:
五、電力監控系統的實現
在監控系統的結構中,中央監控層和通訊管理層主要是通過系統軟件和硬件配置實現。
間隔層的監控實現:
對于各個配電室的重要回路主要由以下幾部分組成:
1.供水站、水源站、1#鍋爐房、甲醇回收配電室進線開關配置高性能的智能關口表,實現四遙功能,遙信主要包括開關變位狀態和故障報警狀態,遙測主要包括電流、電壓、有功、無功、功率因素、有功電度、無功電度、諧波含量、電源閃變等電力質量參數,遙控主要是指在1#配電室能遠程控制這幾個配電室的進線的分合,特別是在故障停電后,電氣值班人員能迅速在1#配電室遙控操作,恢復供電。
2.供水站的2臺75KW的新鮮水泵,配置變頻器,變頻器帶通訊,變頻器通過RS485接入供水站的通訊管理機,實現通訊。
3.供水站有2臺消防泵、2臺臥式循環泵,改造后配置軟啟動器,軟啟動器帶通訊,變頻器通過RS485接入供水站的通訊管理機,實現通訊。
4.供水站、水源站、1#鍋爐房配電室有電容補償設備,電容補償器帶通訊、通過RS485接入本站的通訊管理機,實現通訊,監視電容補償的運行參數和相關報警參數。
5.在水源站的3臺132KW轉水泵配置帶遙控輸出的智能儀表裝置,儀表接入水源站的通訊管理機,在1#配電室的值班室和DELTEV系統能遠程啟停泵;
6.甲醇回收改造后的2臺15KW空冷器帶變頻器,變頻器帶通訊,通過RS485接入甲醇回收的通訊管理機,實現通訊。
7.對于電機回路配置低壓電動機保護控制器,進行全電量測量監視和電動機的遠程控制、過載和短路保護,熱過載保護、動力切換等等,并通過馬達保護器進行通訊。
除以上這些重要回路以外,對于一般的饋線回路我們配置簡單的開關量智能采集儀表,可采集斷路器、接觸器的狀態量或故障報警裝置信號。這種方式可實現一對多,既一個開關量輸入模塊可采集多個回路的開光量信號。
通過對以上電氣設備監控后,就能夠利用配電柜改造機會,同時將第一凈化廠水源站、供水站、甲醇回收、鍋爐房低壓配電室進行全面監控,電氣人員、中控人員、生產管理者都能實時監控,實現電氣設備數字化管理。
六、結束語
目前,我廠主要對變頻器、UPS不間斷電源、2#配電室等電氣設備進行了監控,監控系統還不算完整,系統側重于遙測和遙信,與DCS系統的連接僅限于電機運行狀態監控、變頻器調頻等,各配電室的關鍵電氣參數無法監控,停電后監控不到電力系統參數。系統全面監控后,能夠實現全廠關鍵設備受控,設備運行狀況實時監控,并有歷史記錄,能夠遠程恢復停電事故,能夠大大降低電氣人員的巡檢工作量,并能及時發現、處理電氣問題,生產管理部門也能隨時查看電氣監控參數,提高我廠電氣設備管理能力。
電力系統的監控系統范文6
【關鍵詞】遠程數字視頻監控;圖像識別技術;電力安全
引言
隨著用電需求的增長,以及對電能質量要求的提高,電力系統運行壓力越來越大。設備增加,線路密集,使得系統結構更為復雜。加上諸多因素共同作用,各種故障頻頻發生,阻礙了正常供電,并容易造成電力資源浪費,給人們和企業帶來重大損失。為維護設備安全、及時清除故障,必須加大對系統的監控力度,實現信息化網絡化管理。遠程數字視頻監控技術能夠實時監控系統的運行狀態,可及時發現故障,但不具備數字圖像識別功能。因此,這兩種技術的結合成了研究熱點,在電力系統中的作用日益突出。
1 遠程數字視頻監控和圖像識別系統
該系統包括遠程數字視頻監控和圖像識別兩部分,是指在監控中心利用遠程技術和網絡技術,對遠程攝像機進行控制,將現場狀況用數字視頻信號的形式加以記錄,并及時反饋給監控中心。值班人員對采集的視頻信息進行分析處理,以了解電力系統的運行狀況。
以前遠程數字視頻監控技術和圖像識別技術各自獨立,隨著計算機、通信技術的進步,兩者開始結合,在諸多領域都發揮著重要作用。通常使用MPEG-4、MJEPG、H.263等標準的視頻壓縮格式采集視頻,利用Web技術體系進行視頻傳輸,該體系支持互聯網技術標準,如HTTP、SMTP、TCP/IP等協議,用戶常借助瀏覽器訪問。視頻監控通過實時采集信息,并利用聲光電等報警,然后開展調度工作,在電力企業、銀行、賓館等領域有著廣泛應用;圖像識別技術則能夠對人臉、指紋等加以識別,在醫學、軍事、產品檢測等方面發揮著重大作用。當前許多電廠或變電站都安裝有遠程數字視頻監控系統,可實時監控現場設備,但僅僅具備視頻監控功能,而不能對視頻圖像加以識別。所以將圖像識別技術引進到電力系統視頻監控系統,能夠對報警原因做進一步分析,從而更好地解決故障。
2 遠程數字視頻監控
2.1 關鍵技術
數字視頻監控系統包括視頻采集、視頻處理、視頻傳輸以及遠程監管中心、客戶端幾部分,對存儲量、視頻采集處理能力、傳輸速度等有著很高的要求。因為是遠程監控,需要利用網絡完成大量視頻的長距離傳輸,為提高傳輸速度、減輕網絡負擔,需要對視頻進行編碼壓縮。MPEG-4在此方面頗具優勢,存儲量大、傳輸速度快、視頻質量高,而且能夠對圖像進行交互操作。網絡多使用TCP/IP協議進行數據傳輸,傳輸層和網絡層協議是其核心,TCP消耗流量太大,故采用UDP傳輸方式。可分為單播、組播和廣播幾種,尤其是組播技術,在該系統中發揮著關鍵性作用。
2.2 實際應用
某變電站采用現代化管理方式,安裝有遠程數字視頻監控系統,系統以TCP/IP網絡架構為基礎,實現了數字化、網絡化。運用比較靈活,通過監控錄像可實時掌握整個變電系統的運行狀況,并在合適的部位設置有配套的報警輸入、輸出設備。系統結構包括兩部分:一是監控前端系統,由視頻服務器、攝像機、解碼器等設備組成。監控攝像機拍攝到視頻后將其往外傳輸,以MPEG4格式的壓縮形式傳輸至系統的服務器中。IP地址分配工作結束后,用戶可在網絡上瀏覽監控內容;二是網絡服務系統,由服務器、ADSL設備等部分組成。ADSL設備可實現服務器和互聯網的連接,遠程用戶通過相關設備和系統通訊。因為ADSL以虛擬撥號的形式為主,IP地質不固定,會影響用戶交流,所以常使用動態域名將動態公網IP地質與域名進行對應。
2.3 功能
首先,該系統可同步記錄音頻視頻,主要是利用MPEG4實現多路音視頻監控信號的同步記錄,代數據飽和時自動發出報警提示。用戶借助相關軟件可對記錄的音視頻加以設置,如選擇分布存儲還是集中存儲等。
其次,系統具有檢索回放的功能。根據需要可輸入查詢信息,獲取錄像資料,并可回放反復查看。為防止刪除、復制等操作,可鎖定錄像,保存截圖,也可對其進行剪輯。
第三,報警接入和聯動。用戶通過前端硬盤錄像機可接入多種報警信號,并外接多路繼電器輸出。當監視區域發生異常變化時,本地硬盤錄像機會有聲音圖像報警提示,并及時通過網絡上傳至監控中心主機,發出警報聲音。
此外,可通過遠程操作監控現場的變化,并適當調整攝像頭,以控制云臺旋轉;還能實現單畫面和多畫面之間的切換,在監控臺中同時顯示多個畫面。
3 數字圖像識別技術
3.1 概述
使用數字視頻監控和圖像識別系統,需要截取視頻流的圖像并加以保存,預處理后,提取圖像特征,接著對事件做出判決,得出最終結果。在截取圖像時,通常用紅(R)、綠(G)、藍(B)3基色的8為亮度值表示所獲取的彩色圖像,亮度值在0―255之間。
圖像預處理主要是為了降低干擾、消除噪聲,通過濾波、變換、增強等操作,對原始圖像進行處理,轉換成特定形式,以方便特征提?。惶崛D像特征后,能夠對圖像信息做進一步分析,并抽取能夠反映圖像本質的特征,獲得用于判決的參量;按照專業方法計算參量,然后對計算結果加以比較分析,判斷圖像本質。
3.2 圖像識別內容
(1)信號燈
即識別紅、綠、黃三種顏色的信號燈所處的狀態,是亮燈還是滅燈??衫弥狈綀D對信號燈的均值、方差、差值平方以及均值差等顏色特征加以計算。
(2)7段式數字
在電力系統中,很多自動化設備都存在有7段式數字燈或液晶數字,用以顯示電壓、電流及溫度。借助遠程數字視頻監控和圖像識別技術能夠對監控中的7段式數字燈的數值進行有效識別。對7段式數字進行預處理,圖像清晰度會有所增強,然后進行字符分割,只需判斷在相應段內有無黑色象素,便可識別出7段式數字的數值。
(3)變壓器油液面位置
當變壓器內部的溫度升高時,其油液面也會隨之升高。一般來說,有專用的溫度表負責變壓器溫度的檢測及結果的傳輸。之所以要用圖像識別技術,是因為溫度表不能直接反映變壓器內油液面升高的位置。而且在長期運行后,變壓器性能會有所下降,如密封材料老化、金屬被腐蝕,引起漏油。通過圖像識別,則能夠準確地判斷變壓器油液面的位置。
3.3 識別結果處理
除了上述內容,系統還包括對指針位置及開關位置的識別。在監控中,若發現信號燈亮/滅、指針變化和7段數字超出許可值、開關位置及變壓器油液面超出設定范圍,可立即顯示在操作界面,并發出警報。同時還能自動將圖像、事件保存到數據庫,使圖像與數據庫有關參數相連接,供事后調用。
4 結束語
隨著電力系統復雜度的增加,對其監控能力要求更高。遠程化數字視頻監控和圖像識別系統通過遠程拍攝和圖像識別,可及時準確地掌握設備的運行狀態,進而加強設備安全維護。當有故障發生時,能夠迅速分析故障原因,并采取解決對策,將損失降至最低。該技術前景廣闊,還需進一步發展。
參考文獻:
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