低压配电监控装置在用电管理中的应用

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1、农 村 电 气 化 !# 年 第 # 期!# 低 压 电 气 #张 耀 宇 华 南 理 工 大 学 电 力 学 院 #$%&(&)阮 绵 晖 广 电 集 团 南 海 供 电 分 公 司 #$*+*&)低 压 配 电 监 控 装 置 在 用 电 管 理 中 的 应 用摘 要 ： 电 力 企 业 为 提 高 供 电 质 量 和 服 务 水 平 ， 需 要 一 套 用 电 侧 电 能 管 理 系 统 。 本 文 主 要 介 绍 低 压 配 电 监 控 装 置 在 用 电 侧 电能 管 理 中 的 应 用 、 功 能 和 其 作 用 。关 键 词 ： 低 压 配 电 监 控 装 置 应 用 功 能 作

2、 用% 概 述随 着 人 民 生 活 水 平 的 不 断 提 高 ， 人 们 对 电 力 的 需求 已 经 不 仅 仅 满 足 于 有 电 用 ， 良 好 的 供 电 质 量 和 服 务水 平 ， 成 为 社 会 对 供 电 企 业 要 求 的 重 要 部 分 。 在 电 力管 理 发 展 过 程 中 ， 原 来 以 拉 闸 限 电 为 目 的 的 负 荷 控 制正 逐 渐 向 用 电 管 理 方 向 过 渡 ， 电 力 企 业 为 提 高 供 电 质量 和 服 务 水 平 ， 需 要 有 一 套 完 善 的 用 电 侧 电 能 管 理 系统 ， 对 与 用 户 直 接 相 关 的 低 压 电

3、 网 运 行 状 态 进 行 实 时监 测 ， 及 时 掌 握 低 压 配 电 网 运 行 的 情 况 ， 适 时 根 据 供电 需 求 的 增 长 调 整 电 网 负 荷 ， 及 时 发 现 和 定 位 电 网 故障 ， 发 现 异 常 供 电 和 异 常 线 损 ， 杜 绝 供 电 隐 患 。 低 压 配电 监 控 装 置 是 整 套 用 电 侧 电 能 管 理 系 统 中 的 最 重 要的 一 个 环 节 ， 它 一 般 以 低 压 网 中 的 配 变 为 监 测 对 象 ，使 电 力 部 门 及 时 了 解 设 备 运 行 状 况 ， 为 线 损 分 析 、 负荷 预 测 、 电 压

4、合 格 率 、 配 电 规 划 等 提 供 科 学 的 依 据 。* 配 电 监 控 装 置 在 用 电 侧 电 能 管 理 中 的 应 用长 期 以 来 ， 低 压 配 电 网 络 一 直 是 供 电 系 统 运 行 可靠 性 的 薄 弱 环 节 之 一 ， 一 些 配 电 变 压 器 和 配 电 线 路 因过 载 发 热 、 线 损 率 高 、 电 压 质 量 合 格 率 低 等 ， 既 容 易 烧毁 设 备 ， 也 容 易 危 及 低 压 电 网 安 全 可 靠 运 行 ， 而 这 些故 障 却 常 常 被 人 们 忽 视 ， 为 此 ， 原 能 源 部 规 定 各 基 层单 位 要 定

5、 期 上 报 电 压 质 量 合 格 率 和 作 配 电 网 的 可 靠性 统 计 ， 并 在 “ 用 电 管 理 信 息 技 术 规 范 ” 中 明 确 提 出 要掌 握 配 电 网 络 负 荷 情 况 及 重 点 用 户 的 年 、 季 、 月 、 日 各种 负 荷 曲 线 等 重 要 信 息 。 但 多 年 来 ， 由 于 低 压 配 电 网络 缺 乏 这 方 面 的 自 动 化 检 测 手 段 ， 一 般 都 在 每 年 或 每季 的 几 个 典 型 日 ， 由 工 作 人 员 用 钳 式 电 流 表 逐 个 测 量配 电 装 置 负 荷 的 简 单 方 法 ， 结 果 是 费 时 费

6、 工 ， 既 不 能反 映 真 实 情 况 ， 也 不 能 解 决 实 际 问 题 。 为 此 ， 研 发 、 推 广一 系 列 低 压 配 电 网 络 的 监 控 装 置 仪 表 是 十 分 必 要 的 。*, % 配 电 监 控 装 置 硬 件 构 成 与 工 作 原 理该 类 仪 表 的 系 统 构 成 一 般 由 电 源 模 块 、 数 据 采 集模 块 、 数 据 处 理 及 控 制 模 块 、 显 示 模 块 、 -./ 模 块 和 通讯 模 块 五 大 部 分 组 成 。 模 块 化 的 设 计 使 得 该 系 统 结 构简 单 、 便 于 维 护 与 升 级 。 仪 表 在 工

7、 作 时 ， 对 低 压 配 电 房内 低 压 配 电 柜 的 三 相 电 压 、 三 相 电 流 分 别 取 样 后 ， 送到 放 大 电 路 进 行 缓 冲 放 大 ， 再 由 0 1 2 转 换 器 变 成 数字 信 号 ， 送 到 -./ 进 行 处 理 ， -./ 将 处 理 过 的 数 据 根据 需 要 送 至 显 示 部 分 、 通 讯 部 分 等 数 据 输 出 单 元 。*, * 配 电 监 控 装 置 的 功 能 描 述#%) 测 量 、 显 示 及 存 储 功 能 ：在 工 作 中 ， 配 电 监 控 装 置 对 低 压 配 电 柜 内 的 各 种电 压 、 电 流 进

8、行 采 样 后 ， 经 过 计 算 模 块 ， 将 电 流 、 电 压 、频 率 、 有 功 和 无 功 功 率 、 功 率 因 数 、 电 能 量 、 环 境 温 度等 各 类 数 据 传 输 给 -./ 或 23.， 进 行 数 据 处 理 ， 这 样最 终 得 到 的 电 网 状 态 信 息 将 会 通 过 显 示 模 块 反 映 给工 作 人 员 进 行 数 据 的 读 取 ， 对 于 那 些 需 要 存 储 的 数据 ， 系 统 会 将 其 存 储 在 大 容 量 的 存 储 器 中 。#*) 数 据 的 现 场 采 集 及 远 程 通 讯 功 能 ：目 前 ， 这 类 仪 表 除

9、了 可 以 利 用 手 抄 机 对 测 量 所 得数 据 进 行 手 工 抄 表 外 ， 一 般 还 可 以 扩 展 各 种 通 讯 接口 ， 支 持 43*!*、 43(+$、 5326 等 多 种 通 讯 协 议 ， 从 而 实现 了 数 据 采 集 效 率 更 高 、 操 作 更 简 单 。 随 着 /37 技 术的 日 渐 成 熟 ， 利 用 电 子 盘 进 行 数 据 的 现 场 采 集 已 经 成为 可 能 。 这 种 方 式 具 有 传 输 误 码 率 低 、 采 集 速 度 快 、 成本 低 廉 等 优 点 ， 比 较 适 合 于 目 前 我 国 电 力 系 统 的 需要 。

10、在 实 现 数 据 的 远 程 通 讯 方 面 ， 可 以 利 用 监 控 装 置的 43*!*、 43(+$ 通 讯 接 口 与 光 端 机 联 系 ， 通 过 光 纤 实现 数 据 的 远 程 通 讯 ； 还 可 以 在 监 控 装 置 表 内 置 一 个89:;8 通 讯 模 块 ， 通 过 固 定 电 话 网 络 拨 号 连 接 的 方 式访 问 监 控 装 置 ， 进 行 远 程 数 据 采 集 ； 更 新 的 技 术 是 在监 控 装 置 内 置 .43 通 讯 模 块 ， 使 监 控 装 置 成 为 一 个.43 终 端 ， 管 理 中 心 便 可 以 利 用 移 动 通 讯 的

11、 .43 网络 进 行 远 程 数 据 采 集 。农 村 电 气 化 !# 年 第 # 期!# 低 压 电 气 #$% 停 电 抄 表 和 电 路 保 护 功 能 ：在 停 电 或 设 备 电 源 模 块 发 生 故 障 时 ， 工 作 人 员 仍然 可 能 需 要 对 测 控 仪 数 据 存 储 器 进 行 读 取 操 作 ， 因 此监 控 装 置 应 设 有 备 用 电 源 接 口 ， 从 而 实 现 测 控 仪 存 储的 数 据 在 任 何 时 候 都 可 以 供 读 取 。 此 外 存 储 器 还 应 具备 静 态 存 储 功 能 ， 保 证 在 停 电 时 ， 数 据 可 以 有 效

12、 的 保存 在 内 部 存 储 单 元 ， 而 不 会 丢 失 。 测 控 仪 应 配 置 过 流 、过 压 保 护 元 件 ， 可 以 对 短 路 、 过 载 或 过 压 状 况 进 行 自动 保 护 。#!% 动 态 无 功 补 偿 功 能 ：在 低 压 配 电 网 中 ， 尤 其 对 公 用 配 变 台 区 ， 由 于 负荷 的 分 散 性 和 用 电 的 不 定 期 性 等 因 素 ， 决 定 了 其 三 相电 流 及 无 功 功 率 很 难 分 配 得 完 全 平 衡 ， 在 此 方 面 ， 利用 低 压 配 电 监 控 装 置 的 动 态 无 功 补 偿 功 能 ， 可 实 现 对

13、电 容 器 组 的 智 能 投 切 。 监 控 系 统 的 控 制 软 件 可 以 在 配电 网 的 多 种 接 线 方 式 下 ， 通 过 中 央 处 理 器 来 控 制 电 容器 的 投 切 开 关 ， 实 现 补 偿 功 能 。 当 需 要 进 行 无 功 补 偿时 ， 配 变 运 行 的 三 相 无 功 电 流 及 三 相 电 压 输 入 到 无 功补 偿 控 制 器 的 模 块 ， 无 功 补 偿 控 制 器 根 据 配 变 当 时 需要 补 偿 无 功 量 ， 决 定 补 偿 电 容 的 投 入 或 切 除 。#&% 数 据 综 合 处 理 功 能 ：配 电 监 控 装 置 还 应

14、 具 备 配 套 的 后 台 管 理 软 件 ， 帮助 用 电 管 理 中 心 的 工 作 人 员 对 采 集 到 的 数 据 进 行 处理 和 分 析 。 目 前 此 类 管 理 软 件 的 主 要 功 能 一 般 包 括 报表 分 析 #日 报 表 ， 月 报 表 ， 年 报 表 %； 采 集 记 录 数 据 的 统计 ； 电 压 、 电 流 等 参 数 曲 线 的 绘 制 ； 无 功 补 偿 的 电 容 器投 切 状 态 分 析 等 。通 过 后 台 管 理 软 件 对 数 据 的 统 计 与 计 算 ， 工 作 人员 可 以 根 据 软 件 分 析 结 果 ， 及 时 调 整 配 电

15、网 的 运 行 状态 ， 保 证 电 网 的 安 全 运 行 。( $ 监 控 系 统 的 控 制 软 件 设 计配 电 监 控 软 件 的 设 计 一 般 包 括 两 个 部 分 ： 配 电 监控 装 置 控 制 软 件 和 后 台 管 理 软 件 。 本 文 重 点 介 绍 配 电监 控 装 置 控 制 软 件 的 设 计 流 程 和 实 现 功 能 。 系 统 的 软件 设 计 部 分 遵 循 模 块 化 的 设 计 方 法 ， 以 便 于 调 试 。系 统 复 位 以 后 ， 硬 件 电 路 便 开 始 对 电 网 数 据 进 行采 集 ， 根 据 )* 检 验 规 范 采 集 到 的

16、 数 据 应 该 在 规 定 范围 以 内 ， +,- 根 据 此 标 准 来 判 断 数 据 是 否 达 到 规 范 ，若 采 集 数 据 不 准 确 ， 程 序 返 回 到 初 始 化 部 分 重 新 开始 。 若 这 样 循 环 一 定 的 次 数 ， 那 么 系 统 便 会 发 出 报 警信 号 来 提 示 技 术 人 员 检 修 ， 否 则 ， +,- 便 对 得 到 的 准确 数 据 进 行 各 种 计 算 并 存 储 。 接 下 来 显 示 程 序 便 将 准确 的 数 据 通 过 .+/ 或 数 码 显 示 模 块 显 示 出 来 。 系 统 监测 到 电 网 电 压 、 电 流 的 不 平 衡 ， 便 会 通 过 程 序 进 行 自动 补 偿 。 这 样 ， 一 次 操 作 完 成 后 ， 程 序 便 返 回 到 采 集 部分 ， 进 入 循 环 状 态 ， 直 到 系 统 被 重 新 复 位 。$ 配 电 综 合 监 控 装 置 在 用 电 侧 电 能 管 理 系 统 中 的 作 用随 着 电 力 工 业 的 飞 速 发