一、引言

在現(xiàn)代社會，電力如同流淌在社會機(jī)體中的血液，是支撐各個領(lǐng)域正常運(yùn)轉(zhuǎn)的關(guān)鍵基礎(chǔ)。從日常生活里的照明、家電運(yùn)行，到工業(yè)生產(chǎn)中各類機(jī)器設(shè)備的轟鳴，再到服務(wù)業(yè)中通信、醫(yī)療設(shè)備的穩(wěn)定運(yùn)作，無一能夠離開電力的支持。倘若電力供應(yīng)出現(xiàn)故障，整個社會都將陷入混亂與停滯，其影響之廣泛、深遠(yuǎn)，難以估量。

為了確保電力系統(tǒng)的穩(wěn)定、可靠運(yùn)行，電力監(jiān)控系統(tǒng)應(yīng)運(yùn)而生。它宛如電力系統(tǒng)的 “智慧大腦”，通過對電力生產(chǎn)、傳輸、分配和使用等各個環(huán)節(jié)的實(shí)時(shí)監(jiān)測與精準(zhǔn)控制，能夠及時(shí)發(fā)現(xiàn)并解決潛在問題，為電力系統(tǒng)的安全運(yùn)行保駕護(hù)航?？梢哉f，電力監(jiān)控系統(tǒng)是現(xiàn)代電力體系不可或缺的重要組成部分，對保障社會經(jīng)濟(jì)的持續(xù)發(fā)展起著舉足輕重的作用。

二、電力監(jiān)控系統(tǒng)大揭秘

（一）什么是電力監(jiān)控系統(tǒng)

電力監(jiān)控系統(tǒng)，是融合了計(jì)算機(jī)技術(shù)、通信技術(shù)、自動控制技術(shù)等多種先進(jìn)技術(shù)的復(fù)雜系統(tǒng)，其核心使命在于對電力生產(chǎn)、傳輸、分配以及使用的各個環(huán)節(jié)進(jìn)行全面、實(shí)時(shí)的監(jiān)測與精準(zhǔn)控制 。從發(fā)電站中發(fā)電機(jī)的運(yùn)轉(zhuǎn)狀態(tài)，到高壓輸電線路上電流、電壓的傳輸情況，再到變電站內(nèi)電力的轉(zhuǎn)換與分配，乃至用戶端的用電設(shè)備，電力監(jiān)控系統(tǒng)就像一張無形卻緊密的大網(wǎng)，將整個電力體系的各個節(jié)點(diǎn)都納入其中。

通過分布在各個關(guān)鍵位置的傳感器、智能電表、測控裝置等設(shè)備，電力監(jiān)控系統(tǒng)能夠?qū)崟r(shí)采集各類電力數(shù)據(jù)，如電壓、電流、功率、電能等。這些數(shù)據(jù)就如同電力系統(tǒng)的 “健康指標(biāo)”，反映著電力系統(tǒng)的運(yùn)行狀態(tài)。同時(shí)，借助通信網(wǎng)絡(luò)，這些采集到的數(shù)據(jù)能夠迅速、準(zhǔn)確地傳輸?shù)奖O(jiān)控中心，在監(jiān)控中心的大型計(jì)算機(jī)系統(tǒng)和專業(yè)軟件平臺上，對這些數(shù)據(jù)進(jìn)行分析、處理和展示。工作人員通過監(jiān)控界面，可以直觀地了解電力系統(tǒng)的實(shí)時(shí)運(yùn)行情況，及時(shí)發(fā)現(xiàn)潛在的問題和故障隱患，并通過系統(tǒng)發(fā)出控制指令，對電力設(shè)備進(jìn)行遠(yuǎn)程操作和調(diào)整，以確保電力系統(tǒng)始終處于安全、穩(wěn)定、高效的運(yùn)行狀態(tài)。

（二）發(fā)展歷程回顧

電力監(jiān)控系統(tǒng)的發(fā)展歷程，猶如一部波瀾壯闊的科技進(jìn)化史，見證了電力行業(yè)不斷追求卓越、邁向智能化的腳步。早期的電力監(jiān)控系統(tǒng)，功能相對簡單，如同蹣跚學(xué)步的嬰兒，主要側(cè)重于對電力參數(shù)的基本監(jiān)測。那時(shí)，技術(shù)手段有限，設(shè)備的自動化程度較低，大多依賴人工進(jìn)行操作和判斷。工作人員需要頻繁地前往各個站點(diǎn)，手動記錄數(shù)據(jù)，工作效率低下，而且難以實(shí)時(shí)掌握電力系統(tǒng)的整體運(yùn)行狀況。一旦出現(xiàn)故障，往往難以及時(shí)發(fā)現(xiàn)和處理，導(dǎo)致停電事故時(shí)有發(fā)生，給人們的生產(chǎn)生活帶來諸多不便。

隨著電子技術(shù)和計(jì)算機(jī)技術(shù)的興起，電力監(jiān)控系統(tǒng)迎來了第一次重大變革，如同少年進(jìn)入了快速成長期。計(jì)算機(jī)開始被應(yīng)用于電力監(jiān)控領(lǐng)域，實(shí)現(xiàn)了對電力數(shù)據(jù)的初步自動化采集和處理。通過簡單的程序設(shè)定，計(jì)算機(jī)能夠?qū)σ恍┗镜碾娏?shù)進(jìn)行分析和判斷，當(dāng)數(shù)據(jù)超出正常范圍時(shí)，能夠發(fā)出警報(bào)提醒工作人員。這一階段，電力監(jiān)控系統(tǒng)的監(jiān)測范圍和準(zhǔn)確性都有了顯著提升，在一定程度上減輕了工作人員的負(fù)擔(dān)，提高了電力系統(tǒng)的運(yùn)行可靠性。

進(jìn)入 20 世紀(jì)末，通信技術(shù)的飛速發(fā)展，如互聯(lián)網(wǎng)、無線通信等，為電力監(jiān)控系統(tǒng)注入了強(qiáng)大的動力，使其進(jìn)入了青年的成熟期。監(jiān)控系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)了遠(yuǎn)程通信功能，工作人員無需再親臨現(xiàn)場，就可以通過網(wǎng)絡(luò)遠(yuǎn)程獲取電力數(shù)據(jù)，對電力設(shè)備進(jìn)行遠(yuǎn)程控制。不同地區(qū)的電力監(jiān)控站點(diǎn)之間也能夠?qū)崿F(xiàn)數(shù)據(jù)共享和協(xié)同工作，電力系統(tǒng)的整體調(diào)度和管理變得更加高效、靈活。與此同時(shí)，自動化控制技術(shù)在電力監(jiān)控系統(tǒng)中的應(yīng)用日益廣泛，各種智能控制算法被開發(fā)出來，能夠根據(jù)實(shí)時(shí)的電力數(shù)據(jù)自動調(diào)整電力設(shè)備的運(yùn)行參數(shù)，實(shí)現(xiàn)了電力系統(tǒng)的智能化運(yùn)行。

近年來，隨著大數(shù)據(jù)、云計(jì)算、人工智能等前沿技術(shù)的蓬勃發(fā)展，電力監(jiān)控系統(tǒng)正朝著智能化、自動化的方向大步邁進(jìn)，開啟了智慧化的新篇章。大數(shù)據(jù)技術(shù)使得電力監(jiān)控系統(tǒng)能夠?qū)Ａ康碾娏?shù)據(jù)進(jìn)行深度挖掘和分析，從中發(fā)現(xiàn)潛在的規(guī)律和趨勢，為電力系統(tǒng)的優(yōu)化調(diào)度、設(shè)備維護(hù)和故障預(yù)測提供了有力支持。云計(jì)算技術(shù)則為電力監(jiān)控系統(tǒng)提供了強(qiáng)大的計(jì)算能力和存儲能力，使得系統(tǒng)能夠更加高效地處理和存儲大規(guī)模的數(shù)據(jù)。人工智能技術(shù)的應(yīng)用更是讓電力監(jiān)控系統(tǒng)如虎添翼，通過機(jī)器學(xué)習(xí)、深度學(xué)習(xí)等算法，系統(tǒng)能夠自動識別電力系統(tǒng)中的異常情況和故障模式，并迅速做出準(zhǔn)確的判斷和決策，實(shí)現(xiàn)了故障的自動診斷和智能處理。如今的電力監(jiān)控系統(tǒng)，已經(jīng)成為一個高度智能化、自動化的復(fù)雜系統(tǒng)，為電力系統(tǒng)的安全穩(wěn)定運(yùn)行提供了堅(jiān)實(shí)可靠的保障 。

曹華偉，男，現(xiàn)任職于安科瑞電氣股份有限公司

Tel:137/7441/3253（V同號）

三、安科瑞Acrel-2000Z電力監(jiān)控系統(tǒng)解決方案

3.1概述

針對用戶變電站（一般為35kV及以下電壓等級），通過微機(jī)保護(hù)裝置、開關(guān)柜綜合測控裝置、電氣接點(diǎn)無線測溫產(chǎn)品、電能質(zhì)量在線監(jiān)測裝置、配電室環(huán)境監(jiān)控設(shè)備、弧光保護(hù)裝置等設(shè)備組成綜合自動化的綜合監(jiān)控系統(tǒng)，實(shí)現(xiàn)了變電、配電、用電的安*運(yùn)行和*面管理。監(jiān)控范圍包括用戶變電站、開閉所、變電所及配電室等。

Acrel-2000Z電力監(jiān)控系統(tǒng)是安科瑞電氣股份有限公司根據(jù)電力系統(tǒng)自動化及無人值守的要求，針對35kV及以下電壓等級研發(fā)出的一套分層分布式變電站監(jiān)控管理系統(tǒng)。該系統(tǒng)是應(yīng)用電力自動化技術(shù)、計(jì)算機(jī)技術(shù)、網(wǎng)絡(luò)技術(shù)和信息傳輸技術(shù)，集保護(hù)、監(jiān)測、控制、通信等功能于一體的開放式、網(wǎng)絡(luò)化、單元化、組態(tài)化的系統(tǒng)，適用于35kV及以下電壓等級的城網(wǎng)、農(nóng)網(wǎng)變電站和用戶變電站，可實(shí)現(xiàn)對變電站*方位的控制和管理，滿足變電站無人或少人值守的需求，為變電站安*、穩(wěn)定、經(jīng)濟(jì)運(yùn)行提供了堅(jiān)實(shí)的保障。

3.2應(yīng)用場所

適用于軌道交通，工業(yè)，建筑，學(xué)校，商業(yè)綜合體等35kV及以下用戶端供配電自動化系統(tǒng)工程設(shè)計(jì)、施工和運(yùn)行維護(hù)。

3.3系統(tǒng)架構(gòu)

Acrel-2000Z電力監(jiān)控系統(tǒng)采用分層分布式設(shè)計(jì)，可分為三層：站控管理層、網(wǎng)絡(luò)通信層和現(xiàn)場設(shè)備層，組網(wǎng)方式可為標(biāo)準(zhǔn)網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)、光纖星型網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)、光纖環(huán)網(wǎng)網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)，根據(jù)用戶用電規(guī)模、用電設(shè)備分布和占地面積等多方面的信息綜合考慮組網(wǎng)方式。

3.4系統(tǒng)功能

（1）實(shí)時(shí)監(jiān)測：直觀顯示配電網(wǎng)的運(yùn)行狀態(tài)，實(shí)時(shí)監(jiān)測各回路電參數(shù)信息，動態(tài)監(jiān)視各配電回路有關(guān)故障、告警等信號。

（2）電參量查詢：在配電一次圖中，可以直接查看該回路詳細(xì)電參量。

（3）曲線查詢：可以直接查看各電參量曲線。

（4）運(yùn)行報(bào)表：查詢各回路或設(shè)備*定時(shí)間的運(yùn)行參數(shù)。

（5）實(shí)時(shí)告警：具有實(shí)時(shí)告警功能，系統(tǒng)能夠?qū)ε潆娀芈愤b信變位，保護(hù)動作、事故跳閘等事件發(fā)出告警。

（6）歷史事件查詢：對事件記錄進(jìn)行存儲和管理，方便用戶對系統(tǒng)事件和報(bào)警進(jìn)行歷史追溯，查詢統(tǒng)計(jì)、事故分析。

（7）電能統(tǒng)計(jì)報(bào)表：系統(tǒng)具備定時(shí)抄表匯總統(tǒng)計(jì)功能，用戶可以自由查詢自系統(tǒng)正常運(yùn)行以來任意時(shí)間段內(nèi)各配電節(jié)點(diǎn)的用電情況。

（8）用戶權(quán)限管理：設(shè)置了用戶權(quán)限管理功能，可以定義不同級別用戶的登錄名、密碼及操作權(quán)限。

（9）網(wǎng)絡(luò)拓?fù)鋱D：支持實(shí)時(shí)監(jiān)視并診斷各設(shè)備的通訊狀態(tài)，能夠完整的顯示整個系統(tǒng)網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)。

（10）電能質(zhì)量監(jiān)測：可以對整個配電系統(tǒng)范圍內(nèi)的電能質(zhì)量和電能可靠性狀況進(jìn)行持續(xù)性的監(jiān)測。

（11）遙控功能：可以對整個配電系統(tǒng)范圍內(nèi)的設(shè)備進(jìn)行遠(yuǎn)程遙控操作。

（12）故障錄波：可在系統(tǒng)發(fā)生故障時(shí)，自動準(zhǔn)確地記錄故障前、后過程的各種電氣量的變化情況。

（13）事故追憶：可自動記錄事故時(shí)刻前后一段時(shí)間的所有實(shí)時(shí)穩(wěn)態(tài)信息。

（14）Web訪問：展示頁面顯示變電站數(shù)量、變壓器數(shù)量、監(jiān)測點(diǎn)位數(shù)量等概況信息，設(shè)備通信狀態(tài)，用電分析和事件記錄。

（15）APP訪問：設(shè)備數(shù)據(jù)頁面顯示各設(shè)備的電參量數(shù)據(jù)以及曲線。

3.5系統(tǒng)硬件配置：

曹華偉，男，現(xiàn)任職于安科瑞電氣股份有限公司

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4.電力監(jiān)控系統(tǒng)的廣泛應(yīng)用

電力監(jiān)控系統(tǒng)憑借其強(qiáng)大的功能和優(yōu)勢，在各個領(lǐng)域都發(fā)揮著不可或缺的重要作用，成為保障各行業(yè)穩(wěn)定運(yùn)行的關(guān)鍵支撐。

在工業(yè)領(lǐng)域，工廠的生產(chǎn)設(shè)備眾多，電力需求復(fù)雜且龐大。電力監(jiān)控系統(tǒng)就像是一位不知疲倦的 “守護(hù)者”，時(shí)刻監(jiān)測著電力的供應(yīng)情況。它能夠?qū)崟r(shí)采集各個生產(chǎn)環(huán)節(jié)的電力數(shù)據(jù)，一旦發(fā)現(xiàn)某個設(shè)備的電流、電壓出現(xiàn)異常，或者整個生產(chǎn)線的功率超出正常范圍，系統(tǒng)會立即發(fā)出警報(bào)，通知工作人員及時(shí)處理。例如，在鋼鐵廠中，高溫熔爐的運(yùn)行需要穩(wěn)定的電力供應(yīng)，電力監(jiān)控系統(tǒng)可以確保熔爐的供電穩(wěn)定，避免因電力波動導(dǎo)致鋼鐵質(zhì)量出現(xiàn)問題。同時(shí)，通過對電力數(shù)據(jù)的分析，企業(yè)還能優(yōu)化生產(chǎn)流程，合理安排設(shè)備的運(yùn)行時(shí)間，降低能源消耗，提高生產(chǎn)效率，降低生產(chǎn)成本。

商業(yè)場所如商場、寫字樓等，人員密集，用電設(shè)備種類繁多，從照明燈具、空調(diào)系統(tǒng)到電梯、自動扶梯等，都需要穩(wěn)定可靠的電力支持。電力監(jiān)控系統(tǒng)可以對這些設(shè)備的用電情況進(jìn)行實(shí)時(shí)監(jiān)測和管理，確保電力供應(yīng)的穩(wěn)定性，為顧客和員工提供舒適的環(huán)境。以大型商場為例，在節(jié)假日等購物高峰期，商場內(nèi)的照明、空調(diào)、電梯等設(shè)備同時(shí)運(yùn)行，電力負(fù)荷巨大。電力監(jiān)控系統(tǒng)能夠?qū)崟r(shí)調(diào)整電力分配，優(yōu)先保障關(guān)鍵區(qū)域和設(shè)備的用電需求，避免因電力不足導(dǎo)致部分設(shè)備停運(yùn)，影響顧客的購物體驗(yàn)。此外，通過對用電數(shù)據(jù)的分析，商場管理者還可以了解不同區(qū)域、不同時(shí)間段的用電規(guī)律，合理制定節(jié)能策略，降低運(yùn)營成本 。

交通領(lǐng)域，無論是城市中的地鐵、輕軌，還是高速公路上的收費(fèi)站、服務(wù)區(qū)，電力監(jiān)控系統(tǒng)都起著至關(guān)重要的作用。在軌道交通中，電力監(jiān)控系統(tǒng)負(fù)責(zé)監(jiān)控列車的供電系統(tǒng)，確保列車能夠安全、準(zhǔn)點(diǎn)地運(yùn)行。一旦供電出現(xiàn)故障，系統(tǒng)能夠迅速定位故障點(diǎn)，并采取相應(yīng)的措施進(jìn)行修復(fù)，最大限度地減少對乘客出行的影響。以某城市地鐵為例，電力監(jiān)控系統(tǒng)通過對供電系統(tǒng)的實(shí)時(shí)監(jiān)測，及時(shí)發(fā)現(xiàn)并處理了多次潛在的電力故障，保障了地鐵的安全運(yùn)行，使得該城市地鐵的準(zhǔn)點(diǎn)率始終保持在較高水平。在高速公路上，電力監(jiān)控系統(tǒng)則主要用于監(jiān)控收費(fèi)站、服務(wù)區(qū)的供配電設(shè)備，以及沿線的照明系統(tǒng)。它可以實(shí)現(xiàn)對這些設(shè)備的遠(yuǎn)程監(jiān)控和管理，及時(shí)發(fā)現(xiàn)設(shè)備故障，提高維護(hù)效率，確保高速公路的正常運(yùn)營。

在建筑領(lǐng)域，尤其是智能建筑中，電力監(jiān)控系統(tǒng)更是實(shí)現(xiàn)建筑智能化管理的重要組成部分。它可以與樓宇自動化系統(tǒng)相結(jié)合，對建筑物內(nèi)的照明、空調(diào)、通風(fēng)等設(shè)備進(jìn)行集中監(jiān)控和管理。通過對電力數(shù)據(jù)的分析，系統(tǒng)能夠根據(jù)建筑物內(nèi)的人員活動情況和環(huán)境變化，自動調(diào)整設(shè)備的運(yùn)行狀態(tài)，實(shí)現(xiàn)節(jié)能降耗的目的。例如，在辦公大樓中，當(dāng)檢測到某個區(qū)域無人活動時(shí)，電力監(jiān)控系統(tǒng)可以自動關(guān)閉該區(qū)域的照明設(shè)備；在夏季高溫時(shí)段，系統(tǒng)可以根據(jù)室內(nèi)外溫度的變化，自動調(diào)整空調(diào)的運(yùn)行模式，提高能源利用效率。同時(shí)，電力監(jiān)控系統(tǒng)還能為建筑的安全提供保障，一旦發(fā)生電氣火災(zāi)等緊急情況，系統(tǒng)能夠迅速切斷電源，發(fā)出警報(bào)，為人員疏散和消防救援爭取時(shí)間 。

5.結(jié)語

電力監(jiān)控系統(tǒng)作為現(xiàn)代電力體系的核心支撐，在保障電力供應(yīng)安全、提升能源利用效率、推動各行業(yè)智能化發(fā)展等方面發(fā)揮著不可替代的重要作用。從最初的簡單監(jiān)測，到如今融合了大數(shù)據(jù)、云計(jì)算、人工智能等前沿技術(shù)的高度智能化系統(tǒng)，其發(fā)展歷程見證了科技的飛速進(jìn)步和人類對能源管理不斷追求卓越的精神。

展望未來，隨著 5G 通信、物聯(lián)網(wǎng)、區(qū)塊鏈等新興技術(shù)的持續(xù)發(fā)展與深度融合，電力監(jiān)控系統(tǒng)將迎來更加廣闊的發(fā)展空間。在技術(shù)創(chuàng)新方面，更高精度的傳感器、更高效的數(shù)據(jù)傳輸協(xié)議、更智能的數(shù)據(jù)分析算法將不斷涌現(xiàn)，使電力監(jiān)控系統(tǒng)能夠?qū)崿F(xiàn)對電力系統(tǒng)更加全面、精準(zhǔn)、實(shí)時(shí)的監(jiān)測與控制。同時(shí)，隨著全球?qū)η鍧嵞茉吹拇罅ν茝V和應(yīng)用，電力監(jiān)控系統(tǒng)也將面臨新的挑戰(zhàn)與機(jī)遇，需要不斷優(yōu)化升級，以適應(yīng)新能源接入帶來的復(fù)雜電力環(huán)境變化。

在應(yīng)用領(lǐng)域，電力監(jiān)控系統(tǒng)將進(jìn)一步向更多行業(yè)滲透，助力各行業(yè)實(shí)現(xiàn)綠色、低碳、智能化轉(zhuǎn)型。例如，在智慧城市建設(shè)中，電力監(jiān)控系統(tǒng)將與城市的交通、環(huán)保、安防等系統(tǒng)深度融合，實(shí)現(xiàn)城市能源的高效調(diào)配和智能化管理，為打造宜居、宜業(yè)的智慧城市提供堅(jiān)實(shí)保障。在工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)領(lǐng)域，電力監(jiān)控系統(tǒng)將成為實(shí)現(xiàn)工業(yè)生產(chǎn)全流程智能化監(jiān)控與管理的關(guān)鍵環(huán)節(jié)，通過對電力數(shù)據(jù)的實(shí)時(shí)分析，優(yōu)化生產(chǎn)流程，提高生產(chǎn)效率，降低能源消耗，推動工業(yè)企業(yè)向智能制造轉(zhuǎn)型升級。

電力監(jiān)控系統(tǒng)的發(fā)展對于推動能源革命、實(shí)現(xiàn)可持續(xù)發(fā)展目標(biāo)具有深遠(yuǎn)意義。我們有理由相信，在科技的不斷推動下，電力監(jiān)控系統(tǒng)將不斷進(jìn)化，為人類社會創(chuàng)造更加安全、可靠、高效的電力供應(yīng)環(huán)境，為經(jīng)濟(jì)社會的持續(xù)繁榮發(fā)展注入強(qiáng)大動力 。

審核編輯 黃宇