浅谈低压配电监控系统的研制
随着计算机网络技术及电子信息技术的不断发展，人们对电力的质量及环保提出了更高要求。将计算机网络技术及电子通信技术应用于电压配电系统监测及控制领域，并研制出低压配电监控系统，通过电压配电监控系统，实现对配电网数据的采集、监控、管理及负荷监控等功能，为管理者及时提供电气系统各种电气参数及信息，实现系统监控的远程化及网络化，从而保障供电品质及可靠性，节约电力成本及检修成本，为企业获得良好的经济效益及社会效益。
关键字：低压配电；监控系统；研制
近年来，我国一些地区经常会发生电网事故，引发大面积断电现象，严重影响了人们的正常生活及生产活动，造成严重的经济损失。发生电网事故的原因，除了人为因素外，还与当前我国电网结构薄弱，可靠性较差，电网管理不当、自动化水平降低有着紧密的关系。随着社会经济的发展，人们对电力供应的稳定性及可靠性提出了更高要求，现代计算机网络技术及电子信息技术的发展，为实现配电系统自动化管理提供了可能。将计算机技术及通信技术应用于配电系统管理及监控领域，对配电网数据进行自动化采集、监控与管理，逐渐实现无人值班配电站，推动配电系统管理水平的进步，从而获得良好经济效益及社会效益。
1 低压配电监控系统实现的主要功能
在进行低压配电监控系统研制时，需要明确其要实现的功能，根据功能要求，进行系统各种硬件及软件设计。低压配电监控系统主要是实现对配电网、负载情况的管理与监控，需要具备数据采集、数据处理、功能控制、负载管理、图形监控、动态报表、能量分配、数据库处理、界面管理、功能报警等功能。数据采集是通过系统设备实现对状态量及模拟量等信息的实时收集；数据处理是对数据采集的信息进行分析、处理及保护；功能控制主要是实现开关分合闸操作，实现继电器输出，对设定参数进行保护；负载管理，对配电网中负载按照重要性分为非重要负载及重要负载两种；图形监控是通过系统设备，以图形画面的形式，对系统设备运行状态及各种测量数据，以不同颜色，对带电及失电区域进行区别显示；动态报表主要是生成各种数据报表；能量分配主要负责实时监控回路测量值，显示设备开关状态，并在接线图中对各种开关进行操作；数据库处理是将设备所获取的历史数据及实时数据进行统计分析，并做必要维护工作；界面管理是将低压配电监控系统控制与管理权限进行规定，一般可以分为系统管理员、数据库管理员及一般操作员三种；功能报警主要是对设备运行中出现的故障进行报警，报警功能内容包括报警类型、方式及信息查询系统。
2 低压配电监控系统组成部分
低压配电监控系统由三部分组成，分别为通讯设备、通讯接口及系统软件。低压配电监控系统组成可以用图来表示。
低压配电监控系统组成示意图
2.1 通讯设备
在通讯设备中，主要包含电力监控、电力测量、电力保护等设备。通过电力测量及监控设备，进行电量参数、开关量等测量，并进行控制。电力测量设备，可以对电流、电压、无功功率、有功功率；功率因数、视在功率等瞬间有效值进行测量，并可以对无功功率、视在功率、三相有功功率、电流、无功电能、有功电能等进行当前值及最大值测量，除此之外，还可以对电压谐波失真、三相电流等电能质量进行测量。
在通讯设备中，通过低压断路器来实现控制与电压保护功能。企业或用户通过现场总线，对断路器状态进行采集，并操作断路器。根据实际要求，可以对低压断路器的保护功能进行设计，如选择漏电保护、接地故障保护与选择性保护，选择性保护的情况主要分为过载长延时、短路瞬时及短路短延时等。通过断路器通讯接口将断路器故障状态及分合状态传递给监控系统。
2.2 通讯接口
通讯接口，属于低压配电监控系统通讯设备及软件系统连接点，主要作用是进行网络协议转换，并将通讯设备与软件系统相连接。在众多企业中，PC机通讯接口多为RS-232型号，与低压配电通讯设备的接口不兼容，为此，需要使用通讯接口实现协议转换，从而确保整个低压配电监控系统正常运行。
2.3 系统软件
低压配电监控系统系统软件主要包括数据采集系统、数据库系统、图形及监控界面系统三部分。
2.3.1 数据采集系统
数据采集系统是实现低压配电监控系统的基础，其主要任务是负责将低压配电系统输出的状态信息及模拟量信息信号进行采集，并将采集数据转化为计算机可以识别的数字信号并传输给计算机。根据不同需要，使用计算机对采集信息进行计算和处理，将计算所获得数据打印或显示，从而实现对配电网中物理量的监控。数据采集系统的实现，需要将硬件与软件相结合，硬件为系统运行的基础，采集系统软件负责完成数据采集、转换、预处理等工作。采集系统应用软件的开发程度，直接决定着数据采集系统的性能。
在进行低压配电监控系统研制时，需要打造优良的数据采集系统。一般来说，在大型应用程序开发时，使用Windows操作系统及Visual C++5.0编程语言较为方便；加上Visual C++应用程序执行效率较高，移植性较好，应用于采集系统中，
可以确保数据采集系统高效运行。
2.3.2 数据库系统
在整个低压配电监控系统中，数据库系统属于较为关键的系统。在低压配电监控系统研制时，需要对数据库进行仔细设计，确保整个系统可以将不同软件有机结合，并具备良好的功能扩展性。数据库系统在进行实时测量数据时，需要对状态量及模拟量进行测量，其中状态量指的是能够反映低压配电系统中开关分合状态或设备使用状态的数据；模拟将指的是能够反映低压配电系统与设备运行状态的数据，如电压、电流、无功功率、有功功率等。数据库中数据可以分为基本数据、临时数据、历史数据三种。基本数据指的是在低压配电系统中，保持基本不变或变化较为缓慢的数据，如低压设备配置参数等；临时数据指的是软件在运行过程中自动生成与自动消除的数据，这些数据对于软件维护人员来说较为重要；历史数据则包含两种，一种是正常运行状态的数据，另一种则是非正常运行状态下保持的数据。在进行低压配电监控的数据库系统设计时，一般设置为自动记录及人工启动记录两种方式。
在低压配电监控系统运行过程中，会将实时数据、故障记录及日志等存储到数据库之中，并为系统运行的状态进行分析、预测。
2.3.3 图形及监控界面系统
在低压配电监控系统中，图形及监控界面系统具备较好的人机交互特征，信息内容表达较为直观。一般在图形开发时选择使用性能优良的Auto CAD 2000系统，对低压配电系统中的各种器件进行软件图元绘制工作；监控界面则多使用对话框及菜单技术，并通过Photoshop处理，做到监控界面美观。
3 结束语
在研制低压配电监控系统过程中，需要根据系统需要实现的功能，进行系统硬件及软件研制工作，并将每项软件系统有机结合，确保整体系统的稳定性、可靠性。通过低压配电监控系统，实现对配电网数据的采集、监控与管理，有效保障供电质量，提高维护效率，节约成本，为企业获得良好的经济效益及社会效益。低压配电监控系统性能优良，逐渐在公共事业、住宅小区、工矿企业、科研院等领域广泛应用，相信在未来，低压配电监控系统的研制工作会更加完善，能够更好地服务于社会。
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