电力系统远程监控系统

电力系统远程监测的实现

摘要

随着电力供应商品化、市场化的发展，国内电力用户对电能质量愈发重视。供电系统的电能质量高低，直接关系到供电系统能否安全运行和用户是否能够安全用电。对电能供应质量的监测分析正是对供电系统进行治理从而提高电能质量的前提。此外，对电能供应质量的监测分析也可以为供电系统了解配电系统运行状况，降低电网损耗，制定最优供电方案等提供科学、完整的依据。因此，实现电能质量的自动监测与分析具有重要的理论和现实意义，目前由于电力系统监测的实现的系统主要有以下五类。

一、基于VB与LabView的电力远程监测管理系统

基于VB与LabView的电力远程监测管理系统是一个三级分布式检测系统，主要由主站、集中器、采集单元、通信信道、采集终端等5部分组成，如图1所示。系统信道包括电话线、CAN(Controller Area Network，即控制器局域网)总线和RS一485总线。采用电话线拨号方式，通过MODEM的调制和解调功能，能够及时、方便地进行系统的远程信息传输，与主集中器实现信息交换；每台主集中器通过CAN总线，可以管理10 km内安放在各配电变压器附近的从集中器；从集中器通过RS一485总线，管理变压器采集单元和低压居民住户采集终端；每个采集终端可以实现1～16户居民用户的电量采集与采集信息传输。

二、基于嵌入式Modem 的漏电远程监测系统

利用Modem通信技术把漏电线路的故障时间、漏电流的大小等参数上传到供电监测部门。由于系统对线路进行了编号，对于线路的实际地址进行了存储和分类管理，因此，能够迅速找到故障线路的地点、故障的原因等，从而可以迅速排除漏电故障，保证电网的安全运行。系统组成原理如图2所示。本系统由远端计算机控制中心、漏电检测单元、Moderm调制解调器三部分组成。

图二系统组成原理图

三、基于嵌入式系统的远程电网电能质量监测系统

本系统实现了一个网络电网参数监测仪器，它是以ARM9芯片为核心，具有网络通信功能的智能化电网参数综合测试设备，通过电网参数监测仪实现对各个监测点电网运行参数的测量与记录，并且通过通信网络传送到服务器中。它监测电网上的三相电压、三相电流、功率因数、有功功率、无功功率等变量，在一定时间内保存整点时刻的电压、电流数据，保存月统计数据，并内建一个WEB服务器，通过网络用户可以在任何一个WEB浏览器访问电网数据。远程监测系统功能结构图如图3所示。

图3 远程监测系统功能结构图

四、基于TCP／IP协议栈电网远程监测系统设计

该系统以基于TMS320F2812为核心的在线智能采集处理单元、通信网络和微机等组成，构建用于电网监测的嵌入式Web server方案。存该系统中，在线智能采集处理单元实时采集电网的各种信息，并作为嵌入式HTFP服务器，利用TCP／IP协议和以太网，实现与主机之间的通信，主机则利用浏览器显示电网信息。该系统主要有监控中心微机、通信子网、网关、在线智能采集处理单元等部分组成，同时综合了信号处理、通信、DSP、数据库、计算机网络等成熟技术。该系统的工作原理如图4所示。

图4 远程监测系统结构图

五、基于C/S模式的电网监测系统

网络结构的模式分浏览器/服务器模式(B/S模式)和客户/服务器模式(C/S模式)，本文采用基于c/s模式下进行电网监测。客户/IR务器模式(C/S模式)是一种由客户机与服务器构成的计算机网络模式，它把应用程序所要完成的任务分别分配到客户机和服务器上，客户机与服务器之间的通讯是通过严密定义的标准、应用程序接口和远程调用实现的。电网远程监测由电网监测仪、服务器(包括数据采集服务器、数据库服务器、通讯服务器等等)和客户端组成，系统的CS模式的结构组成如图5所示。

图5 系统的结构框图

分析各种检测装置的优点与不足，取长补短，最终得到理想的监测装置。

目的：该装置主要用于远程监测数电线路中的一系列参数变化，从而更好的控制输电线路，保证输电线路的正常运行。

使用场所：高压，不利于工作人员的现场测量和采集数据；偏僻山区，交通不方便，更不利于现场维修和事故处理，远程监测能够很好的预防和避免事故的发生，在事故出现的短时间内做出相应的正确的处理，从而对整个输电线路的安全和稳定起到保障作用。