摘要：電力監(jiān)控系統(tǒng)廣泛應(yīng)用于智能建筑，其及時(shí)、穩(wěn)定、安全、方便的優(yōu)點(diǎn)提高了電能使用效率，節(jié)約了成本。借助電力監(jiān)控系統(tǒng)，可以準(zhǔn)確判斷故障的原因和位置，為智能建筑的安全和智能發(fā)展提供有力支持。

關(guān)鍵字：電力監(jiān)控系統(tǒng)；智能建筑；監(jiān)控系統(tǒng)；電氣節(jié)能

引言

智能建筑是利用計(jì)算機(jī)自動(dòng)控制功能實(shí)現(xiàn)建筑信息、通信等自動(dòng)化的建筑形式。電力監(jiān)控系統(tǒng)在智能建筑中占有重要地位，為智能建筑提供安全可靠的配電系統(tǒng)，在電能使用和節(jié)能方面發(fā)揮著非常重要的作用。

一智能化建筑中電力監(jiān)控系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)

電力智能監(jiān)控系統(tǒng)包括集中監(jiān)控系統(tǒng)。集中監(jiān)控系統(tǒng)包括智能配電儀表、微機(jī)綜合保護(hù)、智能電子設(shè)備等設(shè)備，具有通信層、間隔層、站控層分層分布式結(jié)構(gòu)。所有設(shè)備使用通信協(xié)議通過屏蔽雙絞線管理通信管理機(jī)，后臺(tái)與以太網(wǎng)連接運(yùn)行。在HMI上，它們是控制屏幕、實(shí)時(shí)運(yùn)行狀態(tài)、控制和修改系統(tǒng)配置。

通信層主要收集和測(cè)量配電系統(tǒng)的運(yùn)行參數(shù)，然后將數(shù)據(jù)傳輸?shù)奖O(jiān)控系統(tǒng)。使用的設(shè)備包括多功能繼電保護(hù)裝置、智能網(wǎng)絡(luò)多參數(shù)測(cè)控儀表等。通過配置這些設(shè)備和設(shè)備，它們可以獨(dú)立運(yùn)行，而不依賴主控計(jì)算機(jī)。

間隔層的主要功能是完成與主控計(jì)算機(jī)的通信連接、數(shù)據(jù)交換和通信協(xié)議轉(zhuǎn)換，從而實(shí)現(xiàn)系統(tǒng)的兼容性和可擴(kuò)展性。連接和數(shù)據(jù)共享通過以太網(wǎng)交換機(jī)、數(shù)據(jù)服務(wù)器和網(wǎng)關(guān)服務(wù)器與系統(tǒng)。

站控層位于中控室或值班室，配有高性能計(jì)算機(jī)、不間斷電源、報(bào)警裝置等。電力監(jiān)控軟件安裝在主控計(jì)算機(jī)內(nèi)，實(shí)現(xiàn)人機(jī)界面和管理功能。

二電力監(jiān)控系統(tǒng)在智能建筑中的特點(diǎn)

電力監(jiān)控系統(tǒng)在智能建筑中的特點(diǎn)如下：①通過電力智能監(jiān)控系統(tǒng)，技術(shù)人員可以實(shí)時(shí)控制電流等狀態(tài)，及時(shí)準(zhǔn)確地掌握現(xiàn)場(chǎng)信息、模板等設(shè)備的運(yùn)行情況。根據(jù)故障和設(shè)備的使用情況，準(zhǔn)確檢查和處理故障，合理安排維護(hù)工作。②智能電力監(jiān)控系統(tǒng)可以降低能源成本，檢測(cè)異常用電時(shí)的基準(zhǔn)、用電量和負(fù)荷，在各個(gè)區(qū)域之間制定簡(jiǎn)單的用電負(fù)荷，檢查因電能質(zhì)量問題造成的損失。③電力智能監(jiān)控系統(tǒng)可以評(píng)估電網(wǎng)、變壓器、配電盤、配電柜的設(shè)置是否合理，并根據(jù)評(píng)估結(jié)果反映電力資源的質(zhì)量和運(yùn)行情況，方便業(yè)主根據(jù)電力資源的使用和運(yùn)行做出相應(yīng)的決策。④通過維護(hù)手段，電力智能監(jiān)控系統(tǒng)可延長(zhǎng)電氣設(shè)備的使用壽命。⑤對(duì)電力質(zhì)量而言，智能電力監(jiān)測(cè)系統(tǒng)能夠檢測(cè)到劣質(zhì)電能的運(yùn)行，對(duì)劣質(zhì)電能進(jìn)行報(bào)警，并提醒工作人員對(duì)智能建筑中的電力運(yùn)行情況進(jìn)行實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)。

三電監(jiān)測(cè)在智能建筑中的應(yīng)用

電力智能監(jiān)控系統(tǒng)取代了人工電力監(jiān)控系統(tǒng)，實(shí)現(xiàn)了電力測(cè)量、控制、故障分析、信號(hào)管理、電力運(yùn)行等智能自動(dòng)化。通過計(jì)算機(jī)通信網(wǎng)絡(luò)，提高了配電系統(tǒng)的透明度。使其安全可靠，管理水平日益現(xiàn)代化。由于電力監(jiān)控系統(tǒng)的開放，智能建筑中的通信變得快速方便，實(shí)現(xiàn)了辦公自動(dòng)化、通信網(wǎng)絡(luò)自動(dòng)化、自動(dòng)報(bào)警系統(tǒng)等信息通信的自動(dòng)互聯(lián)互通。智能建筑電力監(jiān)控系統(tǒng)網(wǎng)絡(luò)如圖1所示。

圖1智能建筑電力監(jiān)控系統(tǒng)網(wǎng)絡(luò)示意圖

案例一:某公司重要設(shè)備故障嚴(yán)重，但這種故障經(jīng)常發(fā)生，不易被發(fā)現(xiàn)。因此，安裝了智能電力檢測(cè)系統(tǒng)，在偶爾出現(xiàn)故障時(shí)及時(shí)捕捉并記錄暫態(tài)故障波形。這些信息為公司節(jié)省了巨大的設(shè)備維修費(fèi)用。

案例二:在一個(gè)大型公園里，工廠和寫字樓是主要建筑，采用智能設(shè)計(jì)，包括動(dòng)力電源、中央空調(diào)、安全設(shè)備等。每個(gè)變電站都配有變壓器，采用兩進(jìn)線和一母聯(lián)的結(jié)構(gòu)。每個(gè)變電站系統(tǒng)都使用電力監(jiān)控系統(tǒng)，主通信網(wǎng)采用100mTCP/IP光纖以太網(wǎng)，監(jiān)控層采用Modbus總線通信。這種現(xiàn)代化的管理系統(tǒng)對(duì)整個(gè)公園建筑配電系統(tǒng)的全面管理起著非常重要的作用，不僅降低了公園管理運(yùn)營(yíng)的成本，也提高了智能建筑的效率和安全性。

四智能電力系統(tǒng)在電氣節(jié)能中的應(yīng)用

為了提高建筑內(nèi)部的供電管理效率，有必要鋪設(shè)智能電力監(jiān)控系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)。這是因?yàn)橹悄茈娏芸障到y(tǒng)的電力系統(tǒng)設(shè)計(jì)旨在節(jié)能，節(jié)能應(yīng)用空間巨大。而且智能軟件的設(shè)計(jì)靈活先進(jìn)，在系統(tǒng)運(yùn)行的同時(shí)降低了成本。

智能電力監(jiān)控系統(tǒng)具有分層監(jiān)控的特點(diǎn)，可以有效監(jiān)控各點(diǎn)。在系統(tǒng)建設(shè)中，通過智能監(jiān)控系統(tǒng)的自動(dòng)化運(yùn)行，記錄了相關(guān)數(shù)據(jù)和輸出，并根據(jù)建筑物的特點(diǎn)和電力系統(tǒng)的供應(yīng)情況進(jìn)行了智能監(jiān)控，確保了監(jiān)控系統(tǒng)的通信連接處于低能耗狀態(tài)，達(dá)到了節(jié)能的目的。

在系統(tǒng)運(yùn)行過程中，智能監(jiān)控系統(tǒng)的優(yōu)點(diǎn)是可以分析事故發(fā)生的地點(diǎn)和故障。按順序記錄相關(guān)數(shù)據(jù)。因此，智能電力監(jiān)控系統(tǒng)的監(jiān)控范圍無法逃脫電力系統(tǒng)中的故障，無論是經(jīng)常發(fā)生還是偶然發(fā)生。而且，即使是潛在的問題，也可以通過智能監(jiān)控的數(shù)據(jù)分析及時(shí)發(fā)現(xiàn)，提前估算風(fēng)險(xiǎn)，提出維護(hù)方案，實(shí)現(xiàn)集中管理和控制，延長(zhǎng)機(jī)器壽命，達(dá)到節(jié)能效果。

智能建筑的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)應(yīng)滿足降低成本和綠色建筑的要求，達(dá)到高效、低能耗、低污染、節(jié)能、保護(hù)環(huán)境的可持續(xù)發(fā)展目標(biāo)。對(duì)于我國(guó)建筑行業(yè)來說，設(shè)備運(yùn)行消耗是主要的資金支出項(xiàng)目。通過智能電力系統(tǒng)的運(yùn)行，電力監(jiān)控系統(tǒng)的主要功能之一是降低傳統(tǒng)能耗，提高效率，減少支出。通過提高管理效率，提供可靠安全的電力，降低電力成本，降低設(shè)備投資成本，實(shí)現(xiàn)節(jié)能目標(biāo)。例如，國(guó)際zhi名品牌powerLogic電力控制系統(tǒng)的電力消耗

五安科瑞電力監(jiān)控解決方案

1概述

對(duì)于用戶變電站(一般為35kV及以下電壓等級(jí))，綜合自動(dòng)監(jiān)控系統(tǒng)由微機(jī)保護(hù)裝置、開關(guān)柜綜合測(cè)控裝置、電氣接觸無線測(cè)溫產(chǎn)品、電能質(zhì)量在線監(jiān)控裝置、配電室環(huán)境監(jiān)控裝置、弧形保護(hù)裝置等設(shè)備組成，實(shí)現(xiàn)了變電、配電、用電的安全運(yùn)行和全面管理。監(jiān)控范圍包括用戶變電站、開關(guān)站、變電站和配電室。

Acrel-2000Z電力監(jiān)控系統(tǒng)是安科瑞電氣有限公司根據(jù)電力系統(tǒng)自動(dòng)化和無人值守的要求，為35kV及以下電壓水平開發(fā)的分層分布式變電站監(jiān)控管理系統(tǒng)。該系統(tǒng)是一種開放式、網(wǎng)絡(luò)化、單元化、組態(tài)化的系統(tǒng)，應(yīng)用電力自動(dòng)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)控、控制、通信等功能于一體。適用于35kV及以下電壓水平的城市網(wǎng)絡(luò)、農(nóng)業(yè)網(wǎng)絡(luò)變電站和用戶變電站，可以實(shí)現(xiàn)對(duì)變電站的quan方位控制和管理，滿足變電站的需求。

2應(yīng)用場(chǎng)所

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

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(chǎng)設(shè)備層。組網(wǎng)方式可以是標(biāo)準(zhǔn)網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)、光纖星網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)、光纖環(huán)網(wǎng)網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)，組網(wǎng)方式可以根據(jù)用戶用電規(guī)模、用電設(shè)備分布、占地面積等信息綜合考慮。

4系統(tǒng)功能

實(shí)時(shí)監(jiān)控；電參查詢；曲線查詢；操作報(bào)告；實(shí)時(shí)報(bào)警；歷史事件查詢；電力統(tǒng)計(jì)報(bào)告；用戶權(quán)限管理

網(wǎng)絡(luò)拓?fù)鋱D；電力質(zhì)量監(jiān)測(cè)；遙控功能；故障記錄；事故記憶；Web訪問；APP訪問；

5系統(tǒng)硬件配置

六結(jié)束語

電力監(jiān)控系統(tǒng)是人類在信息時(shí)代追求高效工作和優(yōu)化生活的產(chǎn)物。未來智能建筑將得到更廣泛的應(yīng)用，人們對(duì)科技和經(jīng)濟(jì)的追求必然會(huì)朝著智能化和簡(jiǎn)約化的方向發(fā)展。因此，電力監(jiān)控系統(tǒng)不僅是現(xiàn)代建筑智能管理的必要組成部分，也是新時(shí)期智能建筑發(fā)展的重點(diǎn)之一。

參考文獻(xiàn)

[1]劉竹.電力監(jiān)控系統(tǒng)在智能建筑和電氣節(jié)能中的應(yīng)用[J].建筑工程技術(shù)與設(shè)計(jì)，2015(18)：1283.

[2]林璽.智能電力監(jiān)控系統(tǒng)在電氣節(jié)能中的應(yīng)用[J].科技傳播，2014(13)：210，206.

[3]熊道輝.智能建筑和電氣節(jié)能中電力監(jiān)控系統(tǒng)的應(yīng)用

[4]安科瑞企業(yè)微電網(wǎng)應(yīng)用手冊(cè)2020.06版