智能化低压配电监控系统的设计

智能化低压配电监控系统的设计
摘要：目前我国科技水平和信息技术的快速发展，传统低压智能监控系统的
运行，也逐渐无法满足当前供电监控方面的要求，需要在原有基础上进行有效改
进与完善，从而使低压配电监控系统的运行需求得到有效满足。

随着我国科学技
术水平的不断提升，低压电力系统的智能化和安全性也得到了有效提高。

计算机
技术的快速发展，为低压电力系统的运行稳定性和微处理器技术应用也提供了重
要保障。

现如今，开始尝试在低压配电监控中运用智能低压计算机监控装置，希
望可以通过此技术实时监控远程运行设备，从而有效运用低压配电智能化监控系统，实现分散式监控目标，充分保证低压供电安全性，使巡检人员的工作量得到
有效降低。

针对市场上低压配电智能化监控系统运行现状进行分析，多数低压配
电智能化监控系统主要是在SCADA系统基础上建立，并有效进行了创新和改进。

关键词：智能化监控；数据采集；低压配电
引言
围绕具体的业务需求，进行基于大数据的配电设备运行状态监控与故障预警
系统设计，研究配电设备采集监控、预警分析、故障闭环管理以及辅助决策等主
要应用，有利于弥补传统配电设备运行与维护管控方式中存在的不足，提高配电
设备运行状态监控及故障预警效率，提供有效支撑于配电设备的可靠运行。

今后，技术人员应进一步扩大配电设备大数据来源，制定更为详细与完善的监控与预警
方案，与配电设备的远程运维支持相结合，进一步优化配电设备的运行、维护及
管理水平。

1概述
1.1电力监控系统概述
对电力监控系统来说，它具有较强的复合性，可以对整个电力系统运行状态
进行实时监控，同时还可以与整个供电力系统进行互联，确保相互间可以进行信
息的传递，整个供电力系统才能得以稳定运行。

电力监控系统具有很多的功能，
还具备安全性、稳定性等多种优点。

它的功能性可以在供电力系统设计中有效扩
展出去，通过应用系统中的各种先进技术，远距离实施监控，对用户的相关信息
进行远程采集，分析并按照事件发生的顺序进行记录，对各项数据进行有效处理，全面监控电能质量，一旦系统中有故障出现，可以及时发现并对其进行处理。

电
力监控系统应用于供配电设计中，可以有效控制好整个系统，将供电力系统和其
他相关系统连接起来，供电力系统的功能得到了进一步的优化。

对于系统运行过
程中出现的安全隐患，监控系统可以及时发出警告，相关工作人员可以及时处理
好故障，避免电力系统运行质量受到影响。

1.2电力监控系统现状
电力监控系统通过计算机、通信设备、测控设备等，为发输变电力系统提供
实时数据采集、运行状态监测及远程控制等辅助运行手段，尤其是在各行业的电
力系统中发挥了核心作用，可以有效提高各企业管理监控能力、降低运作成本、
提高生产效率，提高生产过程中异常工况的反应速度。

近年来，随着电力自动化
水平的提高，越来越多的各种用途的计算机控制系统接入电力系统，越来越多的
信息交互渠道建立，电力网络变得复杂且破绽百出。

为有效保障电力系统网络安全，国家发改委发布了《电力监控系统安全防护规定》，国家能源局发布了
《电力监控系统安全防护总体方案》，提出了“安全分区、网络专用、横向隔离、纵向认证”部署的大原则。

对于各企业而言，电力监控系统安全防护工作既
要构建有效防护措施应对外部恶意入侵，也要加强制度管理杜绝内部的权限滥用、隔离防护不到位、人员安全意识差等问题。

2低压配电智能化监控系统的设计
2.1数据采集与处理
数据采集。

针对新型低压配电智能化监控系统运行进行分析，通过对PLC程
序自动编程控制技术进行应用，可以数据管理配电信息，而且通过应用自动化采
集技术，还可以结合不同电力系统电力应用情况，有效控制电力信息，确保能够
同步处理32bit数据，使电力输送过程中电力应用管理程序的数据采集准确性得
到提升。

与此同时，新型低压配电智能化监控系统通过对多元化体感技术进行应用，可以智能化分类检测得到的供应信息，并智能化检验计算机检测得到的数据验证码，确保有效结合二次换元技术和智能化端口数据需求，从而有效实现智能化检验目标。

通过自动化应用数据应用与管理程序，可以采集配电监控信息管理数据，而且随着数据监控准确性的逐渐提高，配电监控管理数据的应用灵活性也会有所上升。

数据处理。

在配电监控人员开展电力分析工作时，数据处理是十分重要的一项步骤，相关管理人员需要运用智能化监控系统开展系统监控工作，结合程序分析得到的数据信息，从而及时处理配电过程中存在的问题与隐患，确保能够顺利开展低压配电工作。

对比传统配电监控管理系统，新型低压配电智能化监控系统可以通过自动化管理程序，保证电力输送监控的有效开展。

在智能化程序芯片当中，32bit立体结构程序可以对相关数据进行收集和初步分配，使
32bit数据实现自动化周期处理循环。

这样，一旦电力供应系统有输送故障存在时，PLC程序可以对故障处理数据循环体系进行启动，并再次分析错误的数据乱码，对配电输送过程中的数据信息进行有效处理，为配电故障处理制定出最佳解决方案。

2.2采集监控
采集监控模块对数据的采集频率为5min/次，模块采集的内部数据信息包括基础设施数据以及系统运维数据2种类型，前者由各类配电设备、数据库以及中间件的实时与历史数据构成；后者则主要包括配电设备运行状态监控与故障系统各主要页面的响应数据以及响应时长等指标。

针对实时产生的数据，使用Flume 实时数据采集技术进行收集，此方式可将最新数据发送至分布式集群执行实时处理操作，快速生成分析结果；针对历史数据，使用Storm对其进行分析，通过Kafka消息生成器对历史数据流进行逐条读取，并将其发送至分布式集群作进一步的分析，该模式可复现与回溯以往发生的故障案例，有利于故障的复核及问题归因。

采集监控模块的功能在于监控并采集各类数据信息，对内外部数据进行高效传输与汇聚，为上层应用奠定基础。

2.3监视和记录
电力监控系统监视功能包括两方面，分别是监视电网安全和电能质量，电能
质量包括的内容较多，比如：人为误操作、电力设备故障等。

自控装置运行状态
和电压、电流的模拟量等都由电力监控系统在运行中对其进行持续监视，对于供
配电设备中出现的故障可以及时预警，技术人员可以立即展开维修，为检修工作
提供了极大便利。

记录功能也包括两方面的内容：故障记录和时间顺序记录，对
供配电监控系统各程序的输入和输出状态进行有效记录是时间顺序记录的主要内容；故障记录主要指的是记录和故障相关的各类信息数据，检修人员的工作效率
因此得到极大提高，不用挨个查找故障发生的地点和故障原因，检修成本大幅减小。

此外，通过记录的数据可以拟定相关的应对措施。

2.4强化终端验收投运管理力度
新型低压配电智能化监控系统架构分主控层、通信管理层、现场设备层。

主
控层一般由监控服务器、综合电能管理平台、Web客户端等设备组成，主要负责
对所有数据做分析、处理。

通讯管理层一般由通信管理机、通信采集控制器、智
能网关、工业以太网交换机、光纤收发器等设备组成。

现场设备层一般由智能电表、第三方设备等设备组成。

技术人员在对终端失效原因进行梳理与总结后发现，终端质量问题是导致终端失效的主要原因。

因此，提出须对新购入终端设备进行
严格的抽检、批检程序，确保各批次终端设备质量满足实际应用需求。

同时加大
对调试环节的重视程度，确保终端设备正常在线并进行发信。

在质量验收合格后，相关部门还应加强对投运流程的质量验收重视程度，通过制定完善的现场验收制
度体系，切实确保终端在现场正常运行，同时通信功能可以有效发挥其应用的价
值功能。

2.5 适应性更高的访问控制
对电力监控系统中的移动互联网类应用，要从物理接入、数据流动管控、第
三方实体管控等角度建立覆盖终端、网络和业务层面的访问控制能力。

在电力监
控系统厂站管理层面，建议分别在电力监控系统各部门建立虚拟子网络，增加访
问控制机制实现安全隔离，减少四大安全分区之间的耦合程度。

此外，在重点发
电厂和变电站实行双通信模式，即正常使用调度数据通信方式，当网络安全防护
系统发出高级别警告时，切换为点对点专线模拟通道传输重要信息，此方法有助
于进一步提升电网容错率，保证电力系统安全稳定运行。

2.6低压配电监控系统的维护
通过对低压配电智能监控系统进行运用，可以使电网系统运行得到有效保护，并对电能输送质量进行监控，使低压配电环节得到有效控制，进一步提升监控系
统设计水平，促进低压电力系统的智能化发展。

以某地下综合管廊附属设施工程
为例：在工程中设置智能电力监控系统，实现对整个地下管廊配电系统的实时监测。

低压检测内容包括但不仅限于：设备配电间进线开关、电源切换开关、主要
馈线开关状态；设备配电间进线电量和失压、过电压、过电流报警；UPS电源运
行状态及故障报警信号；EPS电源运行状态及故障报警信号等。

在低压总配电柜
的进线和所有出线处均装设智能电气监控终端，在区间消防配电柜、区间非消防
配电柜进线处设置智能电气监控终端。

电气监控信号通过通讯管理机传输至监控
中心，由监控中心的电力监控计算机实现实时监控。

现场设备层与通讯管理机之
间采用RS-485总线通信，线缆规格宜采用RVVSP 2*1.0mm2的屏蔽电缆。

智能电
力监控系统功能要求：终端检测设备应能检测所有的电气参数，并具有显示和通
信功能，配合电力监控系统软件实现网络化和智能化的低压配电系统的全面管理，电力监控系统应具有能源管理功能。

通过该系统的运用，可以使系统运行独立性得到提升，防止监控系统对网络
系统过于依赖，并通过对独立技术进行应用，可以保证系统的单独运行，使低压
配电监控具有相应的独特性质。

并且使系统运行标准得到提高。

在监控系统的实
际设计过程中，需要将低压配电监控作为相应的研究对象，避免在监控系统当中
模块设计不够到位，有效结合各项技术和系统，使系统的监控水平得到提高，确
保标准统一。

所以，相关电力企业需要有效运用监控系统，从而充分保证低压电
力系统的稳定运行。

结语
在电网调控实现智能化、自动化和一体化的同时，电网调控运行安全风险也
在不断增加，电网调控一旦出现问题，既会影响电力的正常供应，给生产生活带
来不便，又会增加电力企业的经济损失，因此，为及时发现电网运行中出现的故障和风险，电网调控运行安全风险在线监控尤为重要。

为及时发现电网运行中出现的故障和安全隐患，本文设计了基于人工智能的电网调控运行安全风险在线监控系统。

本系统的实际应用使电网结构得以不断完善，监控质量不断提升，且运行效率较高，可更加全面、安全、可靠地监控电网调控运行安全风险。

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