电力监控系统在高速公路中的运用与分析

王正树　张天莉

【摘要】 本文阐述了电力监控系统的作用，及在高速公路上的应用，着重分析了电力监控应用需求，并与其他系统相结合，进一步优化选择，使其完善。

【关键词】 电力监控 高速公路 变电站

高速公路属于高等级公路，它的概念是能适应年平均昼夜小客车交通路在25000以上专供汽车分道高速行驶并且全部收到控制的公路。电力监控系统的应用的背景是在计算机和微电子技术、光纤通信技术与电气设备网络技术相结合的潮流下应运而生，它影响着高速公路运营情况的正常性、管理性、盈利性等因素。

一、电力监控系统概述

电力监控系统在结构上充当着一种“中心处理器”的作用，它通过对各个变电所、各种设备进行数据收集与储存在数据库里的数据进行分析处理，随后根据数据制定相应的控制方案以及命令发送给数据来源处。具体的结构组成是依靠系统通信功能方式获得数据的主控工作站，该工作站隶属于监控中心，其负责的任务是整合、处理数据并且用图形的方式显示出来。监控中心实现了对各个变电所、配电房等监控；而外场监控部位则是对供电状态的设备利用通信系统来进行数据采集与传输，包括对高压开关、变压器、保护测控部位、外场的监控设备等数据与信号进行收集。

电力监控系统就是为值班人员方便快捷的提供关于供电系统的有关数据，为处理突发情况更是得心应手，同时在必要的时候值班管理人员可以通过远程遥控系统进行对突发情况的处理和改变设备的运行状态。系统地功能远不止这些，例如高压开关的各种数据会在数据运算处理后有必要的措施保护，还对系统分析处理后的信息进行保存等。利用电力监控系统地完美、自动、高效的功能加之专业技术人员的参与，实现了对电力系统地宏观与微观并行调控，这一过程非常的自动化、全面化、综合化，能够安全可靠地保证整个系统的正常运行。

二、高速公路应用电力监控系统的分析

2.1 运用在高速公路的电力监控系统的结构组成

组成高速公路电力监控系统是复杂的，同时也是由一些专业性的元素结构组成的。

首先是电力监控中心工作站，它的功能主要是从网络上入手，对电网进行整体的监控，并且根据数据的收集来分析它的运行，控制和被监控，从而达到收费站和服务区、隧道等达到优化运行的目的。采用以光纤为传输介质的工业以太网通信方式将现场各智能设备连接起来，对高速公路上使用的电力站点、场所进行有效控制与管理，真正做到其“中心处理器”的作用。为了协调整体与局部之间运用的关系，还具有模拟电力设备的各种运行状态，以及对突发事故和一些问题应对措施，从而保障高速公路安全有效地正常运营。

其次是变电站中的电力监控仪表和终端设备，控制和数据采集、记录短路和故障信息、具有重合闸和电流保护的装置对电力元件的工作，主要依靠安装有智能电量传感器、智能综合保护器、智能电力仪表的变电站中各个进出线开关的电力监控终端设备上。它们的作用是非常重要的，下面就变电站的一些方面的监控来说明细节。高压柜的电源进出保护线，能够实现过流保护、缺相保护、速断保护等，同时还可以对线路的三相电压电流、有功/无功功率、频率等进行检测和运用遥信与遥控功能。自身附带有保护装置的变压器，它的功能是温度检测和控制，利用这样的功能，可以对其线圈的温度进行测定，风机是否启动和检测的温度与设定的极限温度有关系。同时，配置给变压器的进出线保护单元，对变压器的进出线回路进行检测以及遥控。低压柜出线是针对收费站与监控设备和隧道照明回路等遥测与遥控单元。对于它们的控制，特别是隧道照明回路和通风控制系统，可以通过对子系统的控制进行相应的功能响应。同时还有低压柜的分段开关、柴油的发电机出线，高速公路电力监控系统的通讯网，这儿就不一一叙述了。

最后是电力监控系统软件，有了软件的介入帮助，操作人员就算没有掌握太多的电脑专业知识也能够进行操作，这是对系统操作人员最大的帮助。其中该软件的功能有多种，主要是遥控功能、遥测功能、遥信监视功能、数据处理功能、报表功能和在线自检和抗干扰功能。遥控功能又可以分为单独控制和程序控制、开关闭锁控制，它们都是在对远程进行控制；遥测功能是对电流和电压、功率因素的测量，然后通过数据采集、处理后送到控制站；遥信监视功能是分别针对正常运行中的监视和紧急事故发生后的监视；数据处理是拥有对脉冲量以及模拟量的校准与验证。除了上述的功能之外，该系统还具备有其他的一些主要功能，比如抵抗软件侵害能力、试验和调度软件能力、检查各个模块的工作状态能力等；同时也具备有一些其他辅助功能，譬如全部监控系统中的扩充能力和在线整修与改编能力，所涉及的一些图形工具和用户界面环境等一些其他辅助功能，都是所需要考虑的系统因素之一。监控软件真正实现人机交互功能，对整个高速公路监控管理的图形化。

除了上述具体的高速公路电力监控系统的一些构成，还有光纤传输通道、网络通信控制器。这五个方面的组成，它们所拥有的功能是相辅相成的，也是保证电力监控系统正常运行的前提。

2.2 分析高速公路的监控需求以及展望

监控的需求在高速公路上的利用，在运营实际中的维护与整体把控上有着举足轻重的地位。首先关系到正常运作的收费系统，虽然随着高速公路在稳定可靠且高效运行的联网收费系统下展开，但是如果就供电源异常停电的问题要在短时间内被解决，没有一个整体性的电力监控系统的存在，没有监控的高效集中性，就不会有稳定运行的设备，更不会实现科学的管理，最后对高速公路效率上的管理也是不尽人意。所以对于高速公路的有效监控和管理问题，监控需求就明显了不少；其次是对传统的高成本而低效率的收费站配电房人员管理制度进行技术上的改革，有效解决成本维护和能源节俭的经济成本问题；最后是对故障解决的效率需求，监控结合计算机的数据分析能力能够快速有效发现故障并且解决故障，避免了人力资源的浪费和提高了处理故障的效率。以上的三方面的监控需求分析，是从高速公路上的效率和工作状况上考虑的。

电力监控系统从功能上进行展望，可以根据发展中的业务进行对系统的规模扩容，能够达到和客户进行功能上的互动等功能。未来的监控展望，必须要要达到“应用型”的目标，能够实现便捷化和多功能性的效果。对于近些年研发的以信息技术和道路、车三者密切统一的智能交通系统，既能保证安全的交通又能提高运行效率，这将会是未来监控系统利用的一大亮点。

三、结语

高速公路电力监控系统成为标准的前提是在融合了通信光纤技术与自动化技术、计算机技术、智能化的电器设备的各种成熟应用。充分了解当前的高速公路电力监控的状态、以及电力设备的应用情况和仪表，并且进行大量的认真调研和分析，解决了当时高速公路中的供电配送系统的分散不可靠的问题，为高速公路的通信与收费系统、监控系统得到正常稳定的运行，做出了技术上的保障。

参 考 文 献

[1] 江辉，李凤丹，徐炎. 电力监控系统在高速公路中的应用[J]. 仪器仪表用户，2012，06：38-40

[2] 李传鲁. 浅谈电力监控系统在高速公路中的应用[J]. 公路交通科技（应用技术版），2013，02：180-181

[3] 谭国贤. 谈高速公路监控系统的问题和改进[J]. 公路，2011，08：320-323

[4] 幺进祥. 电力监控系统在高速公路收费站的应用[J]. 中国交通信息化，2011，03：124-125