智能化变配电监控系统设计

韩锡洋

【摘  要】现如今，智能化变配电监控系统可以满足对智能电力设备的智能监控，如直流系统、变压器等，从而确保系统实现智能化，使得其运行更加可靠，同时还有利于生产效率的全面提高。

【关键词】智能配电监控系统;能源监控

引言

智能配电监控系统的电气节能体现在：通过对电力参数历史数据分析，建立系统和设备的电能消耗模型，在实时监视过程中及时发现电能消耗异常现象，采取有效措施进行设备改造或补偿，以避免电能损耗，如设备故障和谐波引起的电能消耗。优化配电系统运行模式，减少不必要的电能花费，如对定时用电设备进行集中控制。对配电系统内部的各用电单位进行电能分配、计量和监控，避免电能的浪费和提高管理效率，降低运营成本。

1智能化变配电监控系统特点

在系统之中囊括了保护、测控、电能计量管理、报警等一系列的功能，其在满足一体化综合监控的同时，还能够满足无人值班的要求。

分层分布式的系统结构相互简单，并且有利于后续的维护与拓展。

系统监控软件操作简单方便。系统拥有良好的稳定性，并且其可靠性较高，有利于系统智能化程度的保障。

2智能化变配电监控系统设计与实现

以某变配电监控系统的设计与实现为例，希望可以对其有深入的研究。

2.1系统拓扑结构分析

基于低压配网智能化设计的主要规则，在设计中主要是按照分层、分布式的方式进行设计。这一种设计能够实现通信体系设计的标准要求，在每一层都可以满足监控功能的实现，也就是实现远方的监视控制，同时上一层的故障也不会影响其余层的功能不能实现。

2.2系统总体设计

2.2.1系统概要设计

系统，指的是多个功能模块的相互组合，利用严谨的工作流程，满足具体需求目标的实现。针对系统的设计，还须对项目的不同需求进行充分的考虑，能够最大限度地满足规范与标准的要求，这样才可以实现智能化的变配电监控系统管理要求。

2.2.2开发环境

本次选择的系统为智能化变配电监控系统，主要是面对现场的运行人员进行探究，虽然不会存在太大的用户访问，但是对于安全性、稳定性以及反应速度的要求较高，还需要结合实际情况进行综合的分析与考虑，才可以确定具体的运行环境。

2.2.3系统功能模块设计

基于整体的系统设计思路，还需要统一的监测与监控高低压设备和第三方监控设备。通过实际的分析，将整个监控系统的不同功能实现，其主要的功能模块包含用户管理模块、功能操作模块、编辑配置模块、高级功能模块、工程配置模块。因为篇幅的限制，本文的研究主要是集中在用户管理模块与功能操作模块的设计。

用户管理模块：用户的管理模块主要包含了用户登录、注销、设置权限等。其功能主要是统一的管理与分配系统用户与操作权限。系统之中不同级别的用户，其对应的操作权限也有所差异。考虑到不同级别，主要是指用户划分为管理员、运行人员、高级用户以及开发人员，每一组用户的操作权限范围都有所不同。系统管理员可以进行角色的自定义添加，并且赋予角色页面方位、数据修改、数据查看等权限，进而确保系统权限分配的灵活性。在管理子模块中还有用户增删改或添加。因为系统采用的是单点登录，所以，子模块提供用户自己注册审批的功能，当通过管理员审批之后，方可成为合法用户。

功能操作模块：针对功能操作模块，主要是考虑到基本操作、系统维护、资料管理、图形监控等一系列的功能，确保用户可以实现资料管理、监控以及查询等对应的操作，系统的实现与测试。

3系统的实现与测试

3.1主要功能

3.1.1用户管理模块

用户登录：在系统的主窗口单击菜单选项，打开管理窗口，从而进行用户的创建、删除、更改等一系列的操作，并且按照提示框进行选择。当用户登录之后，需要进行权限设置，其具体的权限设置是基于用户管理身份登录系统，然后进入到管理窗口。

针对“√”的，表明已经赋予用户这一项权限，不过每一用户拥有的权限是不能超出用户应有的最高权限范围。

3.1.2运行操作模块的实现

针对运行操作模块，其主要功能是配置运行系统资料，如图纸、元器件清单等。这一部分资料可以利用系统统一的管理界面来实现查看，也可以通过电力监控界面的单线图、系统接线图等相关设备来加以调用。

第一，在系统图纸中包含了单线图与控制原理图。第二，系统每一个回路元器件或者是配电柜都需要按照一定的格式来加以统计，从而提供用户浏览与查询。第三，数据备份，主要是备份保存重要的配置表和历史数据信息，避免因为数据的稀释，对系统的正常运行造成影响。第四，单击“图形监控＼拓扑图”的菜单选项，就可以将网络拓扑图打开，显示出网络拓扑结构。

针对拓扑图，其实现的功能：将前端机、监控主机、通信交换机等通信设备的分布与网络连接方式體现出来。满足系统通信监视与网络诊断的实现。每一个系统设备左上方都设置有通信状态指示灯，利用颜色变化情况，就可以了解通信系统是否正常。单击“图形监控＼系统图”之中的系统图按钮，就可以打开系统图。

利用系统图，就可以对系统的电力流向与能量分配加以了解，并且按照实际的需求，做好系统接线图的配置，不同工程，其配置也会有所差异。在系统图的主界面之中，就会直接进入接线图与单线图。

曲线，作为电参量数据最直观、最有效的显示，也可以呈现出历史数据区县、实时动态曲线等。单击“图形监控＼监控”菜单，可以直接进入到曲线的主页面。在其主页面中包含了分成实时曲线和历史曲线，并且主页面之中可以查看各种采集量曲线。单击曲线联接按钮，就可以代开对应的曲线。单击“查询＼实时数据”菜单项，就可以打开实时数据查询窗口，其数据主要包含了标准遥信、组合遥信、遥测等。在实时数据窗口中，主要是按照实际的需求，从而查询不同类型的实时数据。

3.2系统测试

测试系统可以确保系统满足预期的效果要求，通过测试与调试，还可以对系统的性能与功能进行改善，从而达到最佳状态。

3.2.1测试方法

本次测试选择单元测试、集成测试与确认测试。第一，单元测试也就是检查与验证最小的可测试单元，其主要是针对各个核心功能模块设计的功能，其测试包含了模块功能准确性、输入输出一致性等。

第二，集成测试，是基于单元测试这一基础，从而按照设计要求，将左右模块都设计成为系统或者是子系统，然后再开展集成测试。本次的集成测试主要是验证与分析系统的所有功能，确保其处理流程能够满足预期的标准，同时在单元测试基础上确保数据的正常交互。

3.2.2测试内容

在本次的测试中，第一，硬件测试;第二，功能测试，其主要是按照系统功能模块，划分为系统管理、基础锁具管理、综合分析等;第三，业务流程测试。针对实际的业务流程，按照既定的测试方法来验证流程;第四，性能测试，对是否按照性能指标来实现相关功能要求加以验证，主要是按照设计运行环境来对各项指标加以验证;第五，用户界面测试，验证系统的可操作性、人性化、颜色搭配等。

结语

随着各行各业对自动化要求的不断提高，计算机技术、网络技术、工业控制技术的不断发展，越来越多的用户开始重视智能配电监控系统。使用变配电监控管理系统的目的就是实现整个变配电的无人值班或少人巡班，节省人力成本，提高管理效率，同时实现对整个变配电系统的用电管理、电能质量管理、运行优化管理、设备检修维护管理、事故记录与分析等。

参考文献：

[1]程仁志.浅谈10kV变配电智能化监控系统的应用[J].企业技术开发，2015（25）：41-42+53.

[2]黄新波.智能变电站原理与应用[M].北京：中国电力出版社，2013.

（作者单位：青岛高新水电管理服务处）