摘要(yào)
：針對目前(qián)各企業(yè)在(zài)建(jiàn)設配(pèi)電係(xì)統過程中，使用(yòng)不同廠家，多種型(xíng)號(hào)的電力(lì)儀(yí)器(qì)與(yǔ)設備，導致通(tōng)信協(xié)議不統(tǒng)一，升(shēng)級(jí)改造和運(yùn)營(yíng)維(wéi)護(hù)困難等問(wèn)題。設計一(yī)種支持多(duō)協議(yì)的(dí)電(diàn)力監控係(xì)統，可(kě)接(jiē)入不同(tóng)廠家(jiā)的電力(lì)儀表(biǎo)和設(shè)備，具有數(shù)據(jù)監(jiān)測(cè)，異常報(bào)警，數據(jù)分析(xī)處理(lǐ)，報表展(zhǎn)示(shì)等(děng)功能(néng)。該係統(tǒng)方便(biàn)相(xiāng)關(guān)人員(yuán)操(cāo)作與(yǔ)管(guǎn)理，實現配電係統(tǒng)的(dí)智能化(huà)監(jiān)控。該係統已(yǐ)在外高橋某(mǒu)港(gǎng)區中成(chéng)功(gōng)應用(yòng)，節(jié)省(shěng)了(liǎo)大量(liáng)的人(rén)力(lì)物力，並(bìng)保證(zhèng)了(liǎo)傳(chuán)輸係(xì)統(tǒng)的可靠(kào)性(xìng)。

關(guān)鍵詞(cí)
：多協議轉換；電(diàn)力監(jiān)控係統(tǒng)；數據采(cǎi)集(jí) 

0，引(yǐn)言(yán)

      電力係統(tǒng)是(shì)關係到國家(jiā)，民生(shēng)的(dí)重要因(yīn)素，由(yóu)於(yú)電(diàn)力(lì)係統的重要(yào)性決定了電(diàn)力係統(tǒng)要(yào)盡可能地(dì)保(bǎo)證穩(wěn)定和(hé)安全運行，在遇到係統事(shì)故(gù)的(dí)時候要盡(jìn)可能(néng)準(zhǔn)確，迅速(sù)地解(jiě)決(jué)問題，因此電(diàn)力係統(tǒng)通(tōng)信協議標(biāo)準(zhǔn)進行統(tǒng)一是(shì)未(wèi)來電(diàn)力(lì)係統發(fā)展(zhǎn)的大趨勢(shì)，在電力資(zī)源(yuán)監控方麵，電力監控(kòng)係統可靠(kào)，準(zhǔn)確，高效(xiào)地運(yùn)行(háng)是(shì)達到(dào)這一(yī)目標的(dí)基(jī)礎和關鍵[1]。但(dàn)是(shì)，現在(zài)在(zài)我國(guó)絕大多數的企業(yè)在(zài)建設(shè)電(diàn)力(lì)監(jiān)控(kòng)係統時(shí)，所用(yòng)的已(yǐ)有電力儀(yí)器(qì)與(yǔ)設(shè)備(bèi)的生產廠家(jiā)與(yǔ)型號各不(bù)相(xiāng)同(tóng)，導(dǎo)致(zhì)數據的傳輸方式(shì)，采(cǎi)集(jí)頻(pín)率(shuài)，通信協議，類(lèi)型格式等(děng)各不相同(tóng)，給電(diàn)力(lì)係統的建(jiàn)設帶來很大的困難。如(rú)果(guǒ)簡(jiǎn)單(dān)地(dì)更(gēng)換統一(yī)基(jī)礎(chǔ)電(diàn)力(lì)設(shè)備[2]，成本(běn)將(jiāng)會十分高昂，且(qiě)很(hěn)難覆(fù)蓋所(suǒ)有需(xū)要(yào)監測的電力設(shè)備，也會對(duì)我(wǒ)國(guó)許多電力企業正(zhèng)常(cháng)的生產經(jīng)營造(zào)成(chéng)很(hěn)大(dà)的(dí)影響(xiǎng)。

為解(jiě)決(jué)以上(shàng)問題，本文(wén)通(tōng)過運(yùn)用(yòng)多協(xié)議(yì)轉換和數(shù)據融合處理(lǐ)等技(jì)術，設計一種(zhǒng)支持(chí)多(duō)協議的電力(lì)監控係(xì)統，實(shí)現(xiàn)數(shù)據監測(cè)，異常報(bào)警，數(shù)據(jù)分(fēn)析處理，報表展示等功能，並在(zài)外高(gāo)橋某(mǒu)港(gǎng)區中成(chéng)功(gōng)進行(háng)了應用(yòng)。應用(yòng)實(shí)施(shī)過程中，涉及到(dào)智(zhì)能電(diàn)表，保(bǎo)護(hù)裝置，溫(wēn)控器，直流屏等儀器(qì)設備，包含了(liǎo)施耐德，ABB，威勝(shèng)等(děng)多個品(pǐn)牌，近10種(zhǒng)不同型號，係統(tǒng)運(yùn)行一(yī)年多(duō)功能(néng)穩(wěn)定(dìng)，運(yùn)行(háng)良好(hǎo)。 

1，關(guān)鍵技術研究(jiū)

 1.1數據融合處(chǔ)理(lǐ)

      隨著目前(qián)電網(wǎng)的規模的(dí)不斷擴(kuò)大(dà)，電力(lì)數(shù)據也越來(lái)越(yuè)多(duō)，通過傳統(tǒng)的(dí)數據采(cǎi)集處(chǔ)理不能非常(cháng)高(gāo)效(xiào)地解(jiě)決(jué)電(diàn)力(lì)數據處理的問題。另(lìng)外(wài)，現在的(dí)電力設備(bèi)都(dū)是(shì)采集自(zì)不同的(dí)國家和不同的廠(chǎng)商，型(xíng)號都是(shì)不(bù)相(xiāng)同(tóng)的(dí)，所(suǒ)以在采集數據(jù)和(hé)處理數據(jù)時(shí)，對(duì)數據需要(yào)先(xiān)進行(háng)二次處(chǔ)理[3]，這(zhè)樣就(jiù)會(huì)給(gěi)電力數(shù)據處理模(mó)塊帶來困(kùn)難。

      本(běn)文研(yán)究一種直(zhí)接(jiē)基(jī)於電力對象(xiàng)(變壓器(qì)，斷路(lù)器(qì)，母綫(xiàn)，負(fù)荷回路(lù)等)進(jìn)行(háng)電(diàn)力(lì)數據融合處理(lǐ)的(dí)方(fāng)法(fǎ)，製定出了(liǎo)一套電力一(yī)次(cì)對(duì)象(xiàng)數據標準[4]。首先(xiān)建(jiàn)立電(diàn)力元數(shù)據模(mó)型，以電力(lì)設(shè)備(bèi)為基(jī)本(běn)單(dān)元，針(zhēn)對所(suǒ)采(cǎi)集的(dí)不(bù)同信息(xī)源，從元(yuán)模型庫中調(tiáo)用相應的(dí)元(yuán)模型(xíng)，進行(háng)統(tǒng)一(yī)變化(huà)，歸(guī)類與聚合，實現對電力對象(xiàng)信息(實(shí)時(shí)和非實(shí)時(shí)數據(jù))的(dí)加(jiā)工轉(zhuǎn)換[5]，成(chéng)為一個(gè)電力對象綜合(hé)信息節點(diǎn)。然(rán)後，根據對象(xiàng)之間的(dí)關係(xì)處理(lǐ)為對象信(xìn)息樹，並進(jìn)行按需訪問的控(kòng)製與管(guǎn)理(lǐ)不同(tóng)的電力(lì)數據。這樣(yàng)對電(diàn)力的(dí)處理(lǐ)進(jìn)行統(tǒng)一(yī)地處理和(hé)讀(dú)取，後(hòu)期會(huì)大(dà)大提升電(diàn)力(lì)數(shù)據(jù)的(dí)處理效率。

 1.2數據(jù)協(xié)議(yì)轉(zhuǎn)換

       目前，由(yóu)於不同(tóng)廠(chǎng)商設(shè)計(jì)出不(bù)同(tóng)類(lèi)型(xíng)的電力(lì)設備，它們之間(jiān)的通(tōng)信(xìn)協議都不相(xiāng)同(tóng)，電(diàn)力數(shù)據(jù)的格(gé)式(shì)和電力數(shù)據(jù)的(dí)含義也(yě)都(dū)不(bù)同，並且隨(suí)著(zhuó)電力(lì)數(shù)據規(guī)模(mó)的不斷擴(kuò)展(zhǎn)，電力(lì)產品(pǐn)的(dí)不斷更新(xīn)替換(huàn)，這給電(diàn)力公司(sī)的管(guǎn)理(lǐ)和維(wéi)護(hù)帶(dài)來(lái)很大(dà)的(dí)不(bù)便。所(suǒ)以電(diàn)力(lì)係(xì)統(tǒng)需(xū)要(yào)對(duì)電力(lì)數據協議(yì)轉換(huàn)來解決(jué)這些(xiē)不統(tǒng)一的(dí)設(shè)備(bèi)問題。通(tōng)過對(duì)不同協(xié)議進(jìn)行(háng)分類，再根據通(tōng)信包中(zhōng)數據(jù)格(gé)式(shì)的(dí)重(zhòng)新(xīn)定(dìng)義(yì)和解析(xī)，將各種不(bù)同設(shè)備的(dí)協(xié)議(yì)數據(jù)轉(zhuǎn)換成規(guī)定(dìng)好(hǎo)的統(tǒng)一(yī)格式的協(xié)議(yì)進行傳輸(shū)，可(kě)以根據需(xū)要進行擴(kuò)展(zhǎn)，兼(jiān)容現(xiàn)有設備或(huò)加(jiā)入更新設備(bèi)。

2，係統設(shè)計與實現(xiàn)

 2.1係統(tǒng)架(jià)構

      本(běn)係統(tǒng)總體(tǐ)架構(gòu)設計采(cǎi)用站控層，通信層(céng)和間隔層三(sān)層(céng)架構(gòu)。在(zài)間隔層以485總綫方式采(cǎi)集各(gè)種(zhǒng)智能(néng)儀表與設備(bèi)運(yùn)行(háng)中的實(shí)時數(shù)據(jù)，經通信(xìn)層的(dí)串(chuàn)口(kǒu)服(fú)務(wù)器(qì)，交換(huàn)機(jī)等設(shè)備通過以太網(wǎng)傳輸到站(zhàn)控(kòng)層的服(fú)務器(qì)與(yǔ)監控終端[6]，係統總體(tǐ)架構設(shè)計圖如圖1所(suǒ)示(shì)。係(xì)統總(zǒng)體架構中(zhōng)站(zhàn)控(kòng)層主(zhǔ)要負(fù)責(zé)服(fú)務(wù)器(qì)，監控終(zhōng)端和(hé)一些(xiē)硬(yìng)件(jiàn)設備(bèi)例(lì)如打印機(jī)設備(bèi)。通(tōng)信(xìn)層主要是負(fù)責(zé)係統(tǒng)中(zhōng)的(dí)總體(tǐ)通(tōng)信服(fú)務，包括(kuò)交換機(jī)和(hé)一些(xiē)串口服務(wù)器。間隔(gé)層(céng)主要是(shì)負責(zé)係統(tǒng)中的智(zhì)能儀表與設(shè)備的管理。

      圖(tú)1電力(lì)監控係統圖

 2.2協議轉(zhuǎn)化與數據(jù)融合(hé)

      多種(zhǒng)采集設備與裝置協議解析(xī)轉換(huàn)和(hé)異構數據(jù)的統一融合(hé)，是(shì)多協議(yì)電(diàn)力(lì)係(xì)統平台數據采集處(chǔ)理的(dí)難點。本(běn)係統(tǒng)采(cǎi)用一種可(kě)擴展的協(xié)議庫方式來解決這(zhè)一問題，為每(měi)個不(bù)同(tóng)協(xié)議(yì)的(dí)設備，編寫一套協(xié)議解析(xī)方法，以DLL文件(jiàn)的形式存放(fàng)在協(xié)議(yì)庫(kù)中，使用(yòng)時(shí)選擇調(tiáo)用(yòng)對應(yīng)設(shè)備的(dí)協(xié)議解(jiě)析(xī)DLL，可方(fāng)便地進(jìn)行(háng)添(tiān)加和(hé)維護。經過協議(yì)解(jiě)析(xī)後(hòu)的(dí)數(shù)據(jù)，根據建立(lì)的元(yuán)數據(jù)模型(xíng)，加(jiā)工(gōng)為(wéi)結構規(guī)範，含(hán)義(yì)明確的(dí)數據供係統使用。圖(tú)2為協議(yì)數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換融合(hé)圖(tú)。

   圖(tú)2協議(yì)數據(jù)轉換融合圖(tú)

 2.3係(xì)統功能

     多協(xié)議電力監控係(xì)統(tǒng)能夠對(duì)重(zhòng)要(yào)設(shè)備(bèi)的運(yùn)行狀態(tài)以(yǐ)及用(yòng)能消耗過程進行集中監視，管理(lǐ)和控(kòng)製。係(xì)統總(zǒng)體框架包括實時監測，統(tǒng) 計分(fēn)析，異(yì)常報(bào)警，係(xì)統(tǒng)管理，實(shí)時(shí)采集(jí)，設(shè)備傳感網和(hé)能(néng)源(yuán)信息(xī)七大部(bù)分(fēn)，係統(tǒng)功能總體(tǐ)框架(jià)圖如(rú)圖(tú)3所示(shì)。

         圖(tú)3係統功(gōng)能框(kuàng)架圖(tú)

      多協(xié)議電(diàn)力監(jiān)控係統(tǒng)中的實時(shí)監測(cè)模(mó)塊(kuài)主(zhǔ)要就是(shì)實時監測(cè)電(diàn)力設(shè)備(bèi)的(dí)電(diàn)參(cān)量(liáng)(電(diàn)壓(yā)，電流，有功／無功功率，功率因(yīn)素等)和運(yùn)行開(kāi)關量狀(zhuàng)態等數據。以配電一次(cì)接綫圖(tú)的形(xíng)式(shì)直(zhí)觀顯示各(gè)回(huí)路的(dí)實時(shí)電參量(電(diàn)流(liú)／電(diàn)壓)；當日24小(xiǎo)時內的電(diàn)壓，電流(liú)，有功／無功功(gōng)率曲(qū)綫(xiàn)圖；各(gè)綫路(lù)合(hé)，分閘(zhá)狀態，設備開(kāi)關運行狀態的實時(shí)監測。另外，對實時(shí)監測的數據都(dū)會及時(shí)地(dì)記(jì)錄和(hé)保存，供報表模塊和今後查詢數據(jù)使用。多協議電力(lì)監(jiān)控(kòng)係統(tǒng)中的(dí)報表統計(jì)模塊是對企(qǐ)業(yè)能源監測(cè)數據(jù)進行(háng)數(shù)據匯(huì)總統計(jì)與數(shù)據對(duì)比(bǐ)分(fēn)析，實(shí)現企(qǐ)業(yè)用(yòng)電(diàn)力(lì)監測(cè)數據的(dí)匯總與統計(jì)，按(àn)需(xū)生(shēng)成(chéng)統計報(bào)表(biǎo)，並提(tí)供報表(biǎo)打(dǎ)印(yìn)和文件導(dǎo)出(chū)功能，文件包(bāo)括(kuò)．xls，．xlsx和．txt等(děng)格(gé)式(shì)。另(lìng)外，針(zhēn)對電參(cān)量統計(jì)數(shù)據還(huán)需(xū)要進行分(fēn)析
：提(tí)供(gōng)回(huí)路的單(dān)一電參(cān)數，多參數(shù)的查詢(xún)，統(tǒng)計(jì)和對比分析(同／環比(bǐ))。同(tóng)時對(duì)於異(yì)常(cháng)數據(jù)事(shì)件(jiàn)還(huán)需要進(jìn)行(háng)另外的(dí)異(yì)常(cháng)數據(jù)分(fēn)析，具有對異(yì)常(cháng)數據事件(jiàn)的需要及時(shí)地(dì)保(bǎo)存和備份，可(kě)以隨時進行異常數據(jù)查(chá)詢，回顧和(hé)打(dǎ)印(yìn)異(yì)常數(shù)據事件。異常(cháng)數據還(huán)需(xū)要對不同的時(shí)間段進行匯(huì)總和(hé)分(fēn)析，防止(zhǐ)有類(lèi)似的事(shì)件發生(shēng)。

在(zài)多(duō)協(xié)議電力(lì)監(jiān)控(kòng)係(xì)統中的實(shí)時監測(cè)模塊異(yì)常報警模(mó)塊(kuài)中，主要通(tōng)過(guò)分析係(xì)統的異常數(shù)據(jù)，如在係統範(fàn)圍內發(fā)生越限預警(電壓，電流(liú)越限(xiàn)等)，變位預(yù)警(jǐng)，事(shì)故報(bào)警(jǐng)等需要引起(qǐ)運行生產人員，企(qǐ)業(yè)管(guǎn)理(lǐ)人員(yuán)注意的(dí)情況時，係(xì)統(tǒng)能(néng)夠通(tōng)過語(yǔ)音，窗口顯示，文字及數(shù)據變(biàn)色等多(duō)種方式進行預／報警提示，並(bìng)可(kě)根據需(xū)要(yào)對(duì)異(yì)常事件進(jìn)行(háng)及(jí)時地數據記錄(lù)和(hé)數(shù)據打印(yìn)記錄，供運行生(shēng)產人員和企業管(guǎn)理人員(yuán)及時地排除(chú)生(shēng)產(chǎn)事故(gù)，保(bǎo)障電力(lì)係統(tǒng)能(néng)夠正常安(ān)全的(dí)運行。另外，多協議電力監(jiān)控(kòng)係(xì)統中(zhōng)的(dí)實時監測模(mó)塊(kuài)係(xì)統管(guǎn)理(lǐ)模塊(kuài)主(zhǔ)要(yào)提供一些(xiē)基(jī)本的(dí)係(xì)統管理(lǐ)服務(wù)功(gōng)能和(hé)對(duì)電(diàn)力能源管理係統運(yùn)行所需的(dí)基(jī)礎(chǔ)信(xìn)息進行集中(zhōng)配(pèi)置和管理，主(zhǔ)要包括
：電力(lì)係(xì)統預(yù)警閾(yù)值(zhí)管(guǎn)理，對用能越(yuè)限預／報警(jǐng)閾(yù)值進行配(pèi)置(zhì)與(yǔ)管(guǎn)理(lǐ)，係統權(quán)限管理和對整(zhěng)個(gè)係統(tǒng)進行(háng)安(ān)全保護措施(shī)。不(bù)同級(jí)別的操作人員對(duì)係統(tǒng)具(jù)有(yǒu)不同(tóng)的使(shǐ)用(yòng)權限(xiàn)和(hé)範圍(wéi)，避免越權操作(zuò)。不同的(dí)用(yòng)戶(hù)需要(yào)進行(háng)不(bù)同操(cāo)作管理，每一(yī)個用戶配置的操(cāo)作權限(xiàn)也不(bù)相(xiāng)同。

另(lìng)外，在(zài)多協議(yì)電力(lì)監(jiān)控(kòng)係(xì)統中的實時(shí)監測模塊異常(cháng)報警(jǐng)模塊中，設備傳感網作為(wéi)整個係統的*底層，也是(shì)係統*為核心的基礎(chǔ)模塊。這些(xiē)傳(chuán)感網需要及時地(dì)從(cóng)供(gōng)電係(xì)統(tǒng)中采集(jí)能(néng)耗信(xìn)息數據，用於監控(kòng)和分(fēn)析(xī)係統(tǒng)的(dí)運(yùn)行(háng)狀(zhuàng)況，是(shì)所有(yǒu)係統(tǒng)數據的來(lái)源，所以(yǐ)設備傳感(gǎn)網的(dí)基(jī)本運行(háng)是(shì)保障(zhàng)電(diàn)力監(jiān)控係統(tǒng)安(ān)全運行的(dí)*重(zhòng)要(yào)的基(jī)礎(chǔ)。同(tóng)時(shí)，在能(néng)源信息實時采集模塊(kuài)中，係統(tǒng)通過(guò)有綫的方式可(kě)對係統各節(jié)點(diǎn)的(dí)電參(cān)量數據進行及時地(dì)采集，采(cǎi)集的數(shù)據(jù)包括
：電(diàn)壓，電(diàn)流，有功(gōng)／無(wú)功(gōng)功(gōng)率，有(yǒu)功電度，功率(shuài)因素(sù)，頻率以(yǐ)及(jí)開關量信號等(děng)，經(jīng)過(guò)邏輯(jí)計(jì)算和處(chǔ)理(lǐ)後，存(cún)儲(chǔ)至係(xì)統數(shù)據庫中，供後(hòu)續(xù)數據(jù)分析(xī)與(yǔ)處理。采集(jí)到的數據是(shì)係(xì)統中初始(shǐ)的(dí)源數據，後期進行數(shù)據分(fēn)析(xī)都(dū)是需要基於(yú)這些(xiē)采集到的初(chū)始的源數(shù)據進行(háng)的。對於(yú)這些(xiē)*初(chū)始的(dí)源(yuán)數據也需要及(jí)時保存和(hé)記錄(lù)，這樣可以提供給(gěi)後麵數據對(duì)比分析。 

3，多(duō)協議(yì)電(diàn)力監(jiān)控(kòng)係統的應用

      本(běn)係(xì)統(tǒng)在(zài)外高橋某港(gǎng)區(qū)進行了(liǎo)應用，自(zì)2017年(nián)正式(shì)投入運行以來(lái)，已(yǐ)順利(lì)運行1年(nián)多。係統(tǒng)實施(shī)過程中，涉(shè)及到(dào)智能(néng)電表，保護(hù)裝置，溫控(kòng)器，直(zhí)流(liú)屏(píng)等(děng)儀器設(shè)備，包(bāo)含了施(shī)耐(nài)德，ABB，威勝等多(duō)個(gè)品牌，近10種不同型(xíng)號(hào)，滿足了港區(qū)供(gōng)配電(diàn)係統(tǒng)的能源監(jiān)控管理需(xū)求(qiú)，實(shí)現(xiàn)了(liǎo)實(shí)時(shí)在綫監(jiān)測(cè)，異常預警和統計(jì)分析(xī)等(děng)功能，確保(bǎo)港(gǎng)區供(gōng)配(pèi)電係統安(ān)全，經濟，合(hé)理運(yùn)行，得(dé)到(dào)了業主(zhǔ)及(jí)運(yùn)營(yíng)單(dān)位的(dí)好(hǎo)評。電力監控(kòng)係統網(wǎng)絡實際的結(jié)構圖如圖(tú)4所示。

 圖4電(diàn)力(lì)監(jiān)控係(xì)統(tǒng)網絡實際的結構圖

       本係(xì)統在(zài)設計網(wǎng)絡(luò)結構時，考慮到不同變電模塊之(zhī)間的(dí)配(pèi)電處理(lǐ)都(dū)是獨(dú)立的(dí)模塊(kuài)，一旦出現(xiàn)模(mó)塊異常(cháng)，不能(néng)及時處(chǔ)理(lǐ)異常(cháng)會對係統(tǒng)的(dí)總(zǒng)體(tǐ)運行(háng)產(chǎn)生(shēng)一(yī)定(dìng)的影(yǐng)響。所以為了保障電力(lì)模塊處(chǔ)於正常的運轉(zhuǎn)狀態，就需(xū)要設計總(zǒng)的(dí)控(kòng)製室(shì)對所有(yǒu)的變電模(mó)塊進行(háng)監(jiān)控(kòng)，當(dāng)某一個(gè)變電(diàn)模(mó)塊出現問題(tí)時(shí)，總(zǒng)的(dí)控(kòng)製(zhì)室就需要通(tōng)知相(xiāng)對(duì)應的維護部(bù)門(mén)去對有(yǒu)問題的(dí)變(biàn)電(diàn)模塊進行(háng)維修，保障(zhàng)電力係(xì)統(tǒng)正常的(dí)運(yùn)轉。具體(tǐ)的電力(lì)監控(kòng)係(xì)統網絡實(shí)際的(dí)結構圖(tú)如(rú)圖5所(suǒ)示。

圖5電(diàn)力監控(kòng)係統(tǒng)控製模(mó)塊(kuài)圖(tú)

        本(běn)係統在處(chǔ)理(lǐ)不同模(mó)塊之間(jiān)數(shù)據時(shí)，是基於多(duō)個(gè)不同(tóng)模塊來操作運行的(dí)，所(suǒ)以(yǐ)需要設(shè)計一個總體(tǐ)的(dí)控(kòng)製處(chǔ)理(lǐ)模塊對數據(jù)進(jìn)行處(chǔ)理。係統總(zǒng)體(tǐ)的控製模(mó)塊就(jiù)是分為(wéi)四(sì)個模(mó)塊(kuài)來處理(lǐ)數(shù)據(jù)，分別(bié)是(shì)現(xiàn)場參數傳遞(dì)子模(mó)塊(kuài)，現場狀態判斷(duàn)子(zǐ)模(mó)塊，顯(xiǎn)示和控製參數接(jiē)受(shòu)子(zǐ)模(mó)塊(kuài)和現場報(bào)警(jǐng)驅動(dòng)子模(mó)塊。現(xiàn)場(cháng)參數(shù)傳(chuán)遞(dì)子模(mó)塊(kuài)主(zhǔ)要負責現場(cháng)電(diàn)力(lì)儀(yí)表(biǎo)和電力設(shè)備傳遞數據(jù)的功(gōng)能(néng)。現(xiàn)場狀態(tài)判斷子(zǐ)模塊(kuài)主要根(gēn)據(jù)電力參數判斷當前係統狀(zhuàng)態，調動模塊(kuài)，並(bìng)且把數據進行處(chǔ)理和(hé)保(bǎo)存。顯示和(hé)控製參(cān)數接(jiē)受(shòu)子模塊(kuài)主(zhǔ)要(yào)負責係統模(mó)塊(kuài)與上(shàng)位機的(dí)數據通(tōng)信(xìn)和顯示(shì)功能(néng)。這(zhè)樣(yàng)可(kě)以方便(biàn)工作(zuò)人(rén)員(yuán)準確(què)地對係(xì)統工作(zuò)狀態(tài)進行(háng)合理地(dì)數據分(fēn)析和(hé)異(yì)常分析。係統(tǒng)報警驅動(dòng)子模(mó)塊(kuài)主(zhǔ)要負(fù)責與報警裝置(zhì)進行(háng)數據(jù)通信，對(duì)異(yì)常的數據(jù)信息需要及(jí)時(shí)地通(tōng)過係統報警驅動子模塊(kuài)進(jìn)行異常(cháng)報(bào)警。這(zhè)樣(yàng)總控室可(kě)以及(jí)時(shí)地發(fā)現異常報警信息(xī)，並且維護(hù)部門(mén)也可(kě)以(yǐ)通過(guò)報警驅(qū)動子模塊及(jí)時地發現哪(nǎ)一個變電模(mó)塊(kuài)發現(xiàn)異常(cháng)，去對(duì)應(yīng)的變電模(mó)塊(kuài)核查並解(jiě)決(jué)異常，保證電力係統正(zhèng)常(cháng)可靠的進行運(yùn)轉。

*後，電力係統(tǒng)的(dí)通(tōng)信模塊(kuài)是係(xì)統(tǒng)運(yùn)行(háng)的核(hé)心模塊，由(yóu)於所有數據都是依靠(kào)通(tōng)信模(mó)塊進(jìn)行(háng)工作和運轉的，所以(yǐ)需要保證通(tōng)信模塊正常合理的(dí)工作。本係(xì)統中采用了一類(lèi)*新結構(gòu)的(dí)分布控(kòng)製(zhì)係統(tǒng)來(lái)保障係(xì)統(tǒng)的正常運行。作為電力係(xì)統(tǒng)通(tōng)信模塊，模(mó)塊之間(jiān)通過(guò)寬帶和窄帶(dài)網絡進(jìn)行網(wǎng)絡通信(xìn)，可(kě)在(zài)很廣(guǎng)的(dí)地域(yù)內(nèi)應用。通(tōng)過(guò)現(xiàn)場總(zǒng)綫(xiàn)進行通(tōng)信(xìn)數(shù)據(jù)傳輸(shū)，電力(lì)係統可(kě)與(yǔ)現場智能儀表(biǎo)進行正(zhèng)常的通信和操作。而(ér)且本(běn)通信模(mó)塊(kuài)具(jù)有(yǒu)開(kāi)放的係(xì)統互連和具(jù)有(yǒu)互操(cāo)作性的係統模塊，這可以及時解決(jué)電力係(xì)統(tǒng)中的(dí)通信問題(tí)。

係(xì)統實(shí)施過程(chéng)中(zhōng)，涉及(jí)到智能電表，保護裝(zhuāng)置，溫控器(qì)，直流屏等(děng)儀器設備，包(bāo)含了施耐德，ABB，威(wēi)勝等多個品牌，近10種不同型號，圖(tú)6為(wéi)部分現場(cháng)設備。

圖6現(xiàn)場(cháng)設備(bèi)

表1列舉了項(xiàng)目中(zhōng)涉(shè)及(jí)的(dí)所有設備(bèi)型(xíng)號與安裝分布位(wèi)置。

表1采集設備(bèi)分布(bù)表

現場儀(yí)器設(shè)備(bèi)通(tōng)過485，以太(tài)網等(děng)通信方(fāng)式(shì)，集中(zhōng)安放在(zài)各個變(biàn)／配(pèi)電站的(dí)通(tōng)信集中器上(shàng)，通過光纖(xiān)將采集(jí)數(shù)據傳輸(shū)到終(zhōng)端服務器上進行處理(lǐ)，圖7為(wéi)分站通(tōng)信設備，圖8為終(zhōng)端(duān)通信(xìn)處(chǔ)理設(shè)備(bèi)。

圖7分站通(tōng)信設(shè)備(bèi)

圖8終端通(tōng)信處理設備(bèi)

1)一次係統圖(tú)展(zhǎn)示(shì)。2個總配(pèi)電站和(hé)10個分配電站(zhàn)的(dí)一次(cì)回路係統，如(rú)圖(tú)9所示。每(měi)個回(huí)路(lù)顯(xiǎn)示(shì)測控(kòng)該回路設備(bèi)的(dí)在(zài)綫(xiàn)／離(lí)綫(xiàn)狀態，以(yǐ)及斷路器(qì)開關的閉(bì)合狀(zhuàng)態與每個(gè)回(huí)路(lù)的(dí)實時電(diàn)參(cān)數(電壓，電流(liú)等)。

圖9一次係(xì)統界(jiè)麵(miàn)顯示圖

2)實(shí)時／歷史(shǐ)數(shù)據與曲(qū)綫(xiàn)。從一次係統圖(tú)上點擊相應(yīng)的回(huí)路(lù)，可進(jìn)入具(jù)體(tǐ)回(huí)路(lù)信息界麵(miàn)，該界麵(miàn)可(kě)以查(chá)看(kàn)各項(xiàng)實時／歷史電參數(三相電(diàn)壓，三(sān)相(xiāng)電流，功率，頻率(shuài)，功(gōng)率(shuài)因數(shù)，電(diàn)能等(děng))，該回(huí)路(lù)繼(jì)保設(shè)備上測(cè)控(kòng)的運行狀(zhuàng)態(tài)與(yǔ)報警信號以(yǐ)及(jí)顯示(shì)一(yī)段時(shí)間(jiān)內的(dí)綫電壓(yā)／電(diàn)流(liú)／功率的(dí)曲綫圖，如圖(tú)10所示。

圖(tú)10實時數據(jù)與曲(qū)綫(xiàn)圖

3)設(shè)備(bèi)運行數據(jù)與狀態顯示。從一(yī)次係統圖上(shàng)點擊相應的設備名(míng)稱後，進入設備(bèi)運行(háng)數(shù)據與(yǔ)狀態顯示界麵，如圖11所示。該(gāi)界(jiè)麵可以查看關鍵設(shè)備(bèi)，如直(zhí)流(liú)屏，變壓(yā)器等的實時(shí)運行數(shù)據(各類(lèi)電參數(shù)，環境溫(wēn)度等(děng))，工作狀(zhuàng)態與異常(cháng)報警信(xìn)息。

圖(tú)11設(shè)備運行數(shù)據與狀態顯示界麵(miàn)

4)能耗(hào)數據統計。進入回(huí)路(lù)信息界(jiè)麵(miàn)後(hòu)，可(kě)選擇查看(kàn)該回路的(dí)能(néng)耗(hào)統計報(bào)表，如(rú)圖12所示(shì)。對(duì)企業能源(yuán)監測(cè)數(shù)據(jù)進(jìn)行匯(huì)總統計與對(duì)比分析，提供(gōng)回路的單(dān)一電參(cān)數，多參(cān)數的查(chá)詢，統(tǒng)計和(hé)對比(bǐ)分析(xī)(同(tóng)／環比)。實現(xiàn)企業用(yòng)能(néng)數據(jù)的(dí)匯(huì)總與統(tǒng)計，按需(xū)生成統(tǒng)計報表，並(bìng)提(tí)供報表打印(yìn)和文件導(dǎo)出功能(néng)(．xls，．xlsx或．txt等格(gé)式)。

圖12能耗數據(jù)統計報表(biǎo)

5)告警查詢。在回路(lù)信(xìn)息界麵，可根(gēn)據告警類型，起始(shǐ)結束(shù)時(shí)間(jiān)等條件(jiàn)，選擇(zé)查看該回(huí)路相關(guān)的告警(jǐng)統計(jì)信(xìn)息，如圖13所(suǒ)示(shì)，並(bìng)提供(gōng)報表(biǎo)打印(yìn)和文件導(dǎo)出功能(néng)(．xls，．xlsx或．txt等格式(shì))。

圖(tú)13告警查(chá)詢報表(biǎo) 

4，安科瑞(ruì)電力監(jiān)控解決(jué)方(fāng)案

 4.1概(gài)述(shù)

      針對(duì)用(yòng)戶變(biàn)電(diàn)站（一般(bān)為35kV及以(yǐ)下(xià)電壓(yā)等(děng)級），通過(guò)微機(jī)保(bǎo)護裝置，開關櫃綜合測控裝(zhuāng)置(zhì)，電(diàn)氣(qì)接(jiē)點無(wú)綫測(cè)溫產(chǎn)品，電(diàn)能質量(liáng)在(zài)綫(xiàn)監測裝(zhuāng)置，配(pèi)電(diàn)室環(huán)境監控設(shè)備(bèi)，弧光(guāng)保護裝(zhuāng)置等設備(bèi)組(zǔ)成綜合(hé)自(zì)動化的綜合監(jiān)控係統(tǒng)，實(shí)現了(liǎo)變電，配(pèi)電(diàn)，用(yòng)電的(dí)安全(quán)運行(háng)和(hé)全麵管理。監控範圍包(bāo)括用戶(hù)變電站(zhàn)，開閉(bì)所，變(biàn)電所(suǒ)及(jí)配(pèi)電室等。

Acrel-2000Z電(diàn)力(lì)監控(kòng)係(xì)統(tǒng)是(shì)安科瑞(ruì)電氣股份(fèn)有限公司根據(jù)電(diàn)力係(xì)統自動化及(jí)無人(rén)值(zhí)守的要(yào)求，針(zhēn)對(duì)35kV及以(yǐ)下電壓(yā)等(děng)級研(yán)發出(chū)的(dí)一套分層分布式變電站監(jiān)控管(guǎn)理係統。該係(xì)統是應(yīng)用電力(lì)自動(dòng)化技術，計算(suàn)機技(jì)術(shù)，網絡技術和(hé)信息傳輸(shū)技術(shù)，集(jí)保護，監測，控製，通信(xìn)等功能於一體的(dí)開放(fàng)式，網絡化，單(dān)元化，組態化(huà)的係(xì)統，適用於35kV及以(yǐ)下電(diàn)壓(yā)等級的城網(wǎng)，農網變電站和(hé)用(yòng)戶變電(diàn)站(zhàn)，可(kě)實現(xiàn)對變(biàn)電(diàn)站(zhàn)控(kòng)製(zhì)和管理(lǐ)，滿(mǎn)足變電站(zhàn)無(wú)人或(huò)少人(rén)值守的(dí)需(xū)求，為(wéi)變電站安全(quán)，穩定，經濟運行提供了堅(jiān)實的保(bǎo)障(zhàng)。

 4.2應用場所

適用(yòng)於軌(guǐ)道交通(tōng)，工(gōng)業，建築，學校，商業(yè)綜(zōng)合(hé)體(tǐ)等(děng)35kV及以下用(yòng)戶(hù)端供配電(diàn)自動化(huà)係(xì)統(tǒng)工(gōng)程(chéng)設(shè)計，施(shī)工和運行維護(hù)。

 4.3係統(tǒng)架構

Acrel-2000Z電(diàn)力監控係統(tǒng)采用(yòng)分(fēn)層(céng)分布式設計(jì)，可分為三(sān)層
：站控管理層，網絡(luò)通信層和(hé)現(xiàn)場(cháng)設備層，組網(wǎng)方式(shì)可(kě)為標(biāo)準(zhǔn)網絡結構(gòu)，光(guāng)纖(xiān)星型(xíng)網絡結構，光纖環網網(wǎng)絡結構，根據用(yòng)戶(hù)用(yòng)電(diàn)規(guī)模，用電設備分布(bù)和占地麵積等多(duō)方麵的信(xìn)息(xī)綜(zōng)合(hé)考慮(lǜ)組網(wǎng)方式(shì)。

 4.4係統功能

（1）實(shí)時監測
：直(zhí)觀顯(xiǎn)示配(pèi)電(diàn)網的(dí)運行狀態(tài)，實(shí)時監測(cè)各(gè)回(huí)路(lù)電(diàn)參(cān)數(shù)信息(xī)，動態監視(shì)各配電(diàn)回路(lù)有(yǒu)關故(gù)障，告(gào)警(jǐng)等(děng)信(xìn)號。

（2）電參量查詢(xún)
：在(zài)配電一次圖中，可(kě)以直接查(chá)看該(gāi)回路詳細電參(cān)量。

（3）曲綫(xiàn)查詢
：可以(yǐ)直(zhí)接查看(kàn)各(gè)電參量曲(qū)綫。

（4）運行(háng)報表(biǎo)
：查詢各(gè)回路(lù)或(huò)設(shè)備時間的(dí)運(yùn)行參(cān)數。

（5）實時(shí)告(gào)警(jǐng)
：具(jù)有實(shí)時(shí)告(gào)警(jǐng)功能，係統(tǒng)能夠(gòu)對配(pèi)電回路遙信變位，保護(hù)動作，事故(gù)跳閘等事(shì)件發(fā)出(chū)告(gào)警(jǐng)。

（6）歷史事件查詢(xún)
：對事件記(jì)錄進行(háng)存(cún)儲和管理，方(fāng)便(biàn)用(yòng)戶對係統(tǒng)事(shì)件和(hé)報警(jǐng)進行(háng)歷(lì)史追(zhuī)溯，查詢統計，事(shì)故分析。

（7）電能(néng)統計報表
：係統具備(bèi)定(dìng)時抄(chāo)表匯(huì)總統計功能，用(yòng)戶可以自(zì)由查(chá)詢自係(xì)統(tǒng)正(zhèng)常(cháng)運(yùn)行(háng)以來(lái)任意(yì)時(shí)間(jiān)段內各配電(diàn)節(jié)點(diǎn)的用電情況。

（8）用(yòng)戶權(quán)限(xiàn)管理(lǐ)
：設置了(liǎo)用(yòng)戶(hù)權限(xiàn)管理功能，可以定義不(bù)同級別用戶的登錄名(míng)，密(mì)碼及(jí)操作權(quán)限(xiàn)。

（9）網絡拓(tuò)撲圖
：支持實時監視並診斷(duàn)各(gè)設(shè)備的通(tōng)訊(xùn)狀(zhuàng)態，能(néng)夠(gòu)完整的(dí)顯示(shì)整(zhěng)個係統網絡結(jié)構。

（10）電能質(zhì)量監(jiān)測
：可以對整個配電(diàn)係(xì)統(tǒng)範圍(wéi)內(nèi)的(dí)電能質量和電能(néng)可(kě)靠(kào)性(xìng)狀況進(jìn)行(háng)持(chí)續性(xìng)的監測。

（11）遙控(kòng)功能
：可(kě)以(yǐ)對整個配電(diàn)係(xì)統範(fàn)圍內的設備(bèi)進(jìn)行(háng)遠(yuǎn)程遙控操(cāo)作。

（12）故(gù)障(zhàng)錄波
：可在(zài)係統發生(shēng)故障時，自動(dòng)準(zhǔn)確地(dì)記錄故障(zhàng)前(qián)，後(hòu)過程(chéng)的(dí)各(gè)種電氣(qì)量的變化情(qíng)況。

（13）事故追憶
：可(kě)自(zì)動記錄事故時刻(kè)前(qián)後一段時間的所有(yǒu)實時穩態(tài)信(xìn)息。

（14）Web訪(fǎng)問
：展(zhǎn)示(shì)頁(yè)麵(miàn)顯(xiǎn)示(shì)變電(diàn)站(zhàn)數量，變壓器(qì)數(shù)量，監(jiān)測(cè)點位數量(liáng)等概況信息，設備通(tōng)信狀態(tài)，用(yòng)電分(fēn)析和(hé)事(shì)件記(jì)錄。

（15）APP訪問(wèn)
：設(shè)備數據頁(yè)麵(miàn)顯(xiǎn)示各(gè)設(shè)備的(dí)電參量數(shù)據以及曲綫。

 4.5係統硬件(jiàn)配置

5，結(jié)束語

       本文設計(jì)的基於(yú)多協議的(dí)電(diàn)力監(jiān)控係(xì)統(tǒng)，通過(guò)數 據(jù)協(xié)議轉(zhuǎn)換(huàn)與數據融(róng)合處(chǔ)理技術，解(jiě)決了不(bù)同設(shè)備間(jiān) 多協(xié)議(yì)數(shù)據的采(cǎi)集與處理問(wèn)題(tí)，具有(yǒu)較高的(dí)實(shí)用(yòng)性(xìng)可 擴展(zhǎn)性，同(tóng)時(shí)避免了(liǎo)更換設備的費用，減(jiǎn)少了(liǎo)係(xì)統維護(hù) 成本，滿(mǎn)足經(jīng)濟性(xìng)和(hé)易(yì)維(wéi)護(hù)性的(dí)要(yào)求。該係(xì)統(tǒng)已在(zài)某(mǒu) 港區進(jìn)行了(liǎo)應(yīng)用，且(qiě)經過長(cháng)時(shí)間(jiān)的(dí)運(yùn)行(háng)驗(yàn)證，證明了係(xì) 統的可靠(kào)性。

參考文獻(xiàn)

[1] 馮(féng)愛(ài)冰．電(diàn)力監(jiān)控(kòng)係統在(zài)供(gōng)配電設計(jì)中的應(yīng)用[ J]．城(chéng)市 建(jiàn)設(shè)理論研(yán)究(電(diàn)子版)，2013(12)．3．

[2] 何書(shū)樵，周陽．電(diàn)力(lì)監控係(xì)統在供(gōng)配(pèi)電設計(jì)中(zhōng)的應用(yòng)分析 [J]．裝飾(shì)裝(zhuāng)修天地，2017(6)
：247．

[3] 劉智鵬．電(diàn)力監控係(xì)統(tǒng)在供配電設(shè)計(jì)中的應用(yòng)研(yán)究[ J]． 科(kē)技創新與(yǔ)應用，2015(12)
：158．

[4] 樂歡．數(shù)據(jù)融(róng)合(hé)技術在電網規劃中的應(yīng)用探(tàn)討(tǎo)[ J]．低碳(tàn) 世界，2016(27)
：74-75．

[5] 鄧(dèng)文(wén)佶(jí).一種(zhǒng)基(jī)於多協議的糧食港(gǎng)區(qū)電力(lì)監控(kòng)係統的設計與(yǔ)應用.

[6] 安科瑞企業(yè)微電(diàn)網(wǎng)應用(yòng)手冊2020.06版(bǎn).

作者(zhě)簡介(jiè)

   李雪(xuě)薇，女(nǚ)，現任(rèn)職(zhí)於安科(kē)瑞電(diàn)氣(qì)股份有限(xiàn)公司。手機(jī)
： （微(wēi)信同號(hào)）