电力配电房设备状态远程自动监视的研究

电力配电房设备状态远程自动监视的研究

李雷

李雷

国网哈尔滨供电公司

摘要：电力企业使用的配电设备往往保持较长的运行时间，如果在运行电力设备的工作中，技术人员灭有及时处理维护保养设备的工作，就会导致设备出现停止运行的问题，因此很多电力企业都在积极地对配电房加以改造，在其内部构建出可以同一管理以及监控配电设备的技术平台，用自动化技术来代替原来的手动检查活动。很多技术人员对于远程监控技术加以改造，构建了全自动化的监视平台，强化了配电房监控工作效果。

关键词：电力配电房；电力设备；远程自动监视

电力企业使用的电力设备种类繁多，如果想要统一监管所有的电力设备是极为困难的，主要是因为电力设备有不同的管理要求，统一化的监控平台很难应对多种不同的电力设备的问题，因此很多技术人员针对配电房管理需求，对其中的各类设备进行了研究，构建了切实有效的工作平台，在一定的成本条件下，建设处自动化的监视系统，针对设备潜藏的维修需求，提供了一定的应急处理工作需求，在全自动化的检测工作后，管理人员仅仅使用比较少的时间就可以找出设备问题，并给予相应的维修。

1监控工作的主要内容

1.1安全监控工作分析

如果想要给配电房设置自动监视系统，需要对几种关键的功能进行关注，确定在无人值守的情况下，配电房内设备的运转状态也可以在管理者的控制之下。技术人员可以使用视频监控技术，借助监视视频来展示配电房中的各种设备的运行情况，在构建监控系统时，要注意针对各种外部入侵工作做好预防工作，确保监视信息的安全性，同时还需要做好防火与防水工作，同时监视人员的可视化操作需求也必须被充分满足。技术人员还可以在配电房中安装综合化的监视装置，将各种设备集成到统一平台之中，通过统一监管工作来提升监控工作效率。对于洪水以及烟雾等情况必须被有效监控。在当前的配电房监视系统中，一些全新功能也逐渐展现出来，包括远程操纵照明设备以及使用特殊的通话形式等。

1.2电气监控工作分析

除了最基础的安全监控工作外，电气监控工作的实现也是非常必要的，完成三遥技术的应用工作后，还需增加隔离故障的功能，缩小故障问题的影响范围，进而确保供电工作可以顺利进行，设备测量、保护以及操控工作均可同时进行，监控工作的一体化水平也将会被有效提升。

1.3环境监控工作分析

环境监控同样是配电房监控方案中的重要内容，环境监控系统主要有主站系统、层级系统以及终端系统构成。终端系统中设有各类报警装置、环境监控装置以及传感设备，该系统需要处理的工作内容繁杂，包括获取与处理信息，储存各种音频以及视频信息等；层级系统负责信息传输工作，确保主站系统与配电房间可以保持畅通的通信，报警信息一旦形成就可以被顺利传达，设备控制工作可被高效完成。

2监控设计工作分析

数字化、网络化的开关量远程控制是工业远程控制的必然趋势，也是工业远程控制的最佳选择，然而，开关量远程控制是发展瓶颈。本系统软件部分由单片机数据采集程序和RS485串行通讯程序两部分组成。前者主要负责实时读取开关量的状态信息和温湿度数据，实现开关量输出控制，还负责将数据显示在面板上；后者则接收来自上位机串口的数据和命令，并按照命令将数据上传给上位机，实现远程控制。主体程序采用定时处理子程序的方式调用单片机数据采集程序，利用串口中断处理串行通讯程序。

2.1采集温湿度

主程序定时启动温湿度采集子程序。温湿度传感器SHT1x开始一段传输需要一段开始序列，包括1个当SCK=1时的DATA线的下降沿，1个当SCK=0时的DATA线的上升沿；传输开始，单片机向传感器发送3位地址码（目前只支持000）和5位命令代码，接下来等待传感器完成测量任务。由于我们选择采用12bit测量结果，因此，测量时间大概需要55ms，这段时间内传感器通过DATA线一直向单片机输出高电平。直到DATA降至低电平，测量完成，再经过4个SCK时间，DATA保持低电平，接下来开始传输12位二进制温度或湿度数据。数据传输结束后是CRC校验。CRC如果校验无误，二进制数据经过前文所述的转换公式计算后乘以10取整（保留3位有效数字），转存到单片机RAM中，采集完成。

2.2其他采集工作分析

这几个参量都是采用触点高低电平直接接入单片机I/O口，所以，数据是实时采集的，不需要另外编程采集。在控制方面，设置1个子程序控制加热开关，定期读取加热指示数值。当手动加热状态位数值为1时，处于手动加热状态，单片机自动加热电路不启动；当自动加热状态位数值为1时，处于自动加热状态时，单片机将温度测量值实时与设定温度最低值比较（或将湿度测量值与设定湿度最大值比较），一旦温度（湿度）超过临界值，则自动接通加热电路直到温湿度反向达到另一个设定临界值。如果加热一段时间后（比如5min），测得温度与原始温度变动不大，说明加热不成功，单片机控制加热电路断线指示灯亮。

将3个ADC获得的电压信号模数转换后，得出的数值按相应倍数放大，就得到对应母线上的测量电压U，将这个电压与额定电压的0.15倍、0.65倍比较：当U小于母线额定电压×0.15时，该相不带电；当U∈母线额定电压×（0.15、0.65）时，该相带电；当U大于母线额定电压×0.65时，该相带电且电磁锁闭锁。当三相都不带电时，闭锁解除，闭锁解除灯亮。实际运用中，上述比较办法稍显麻烦，可将额定电压按比例缩小后的0.15倍与0.65倍事先计算好（比如a和b），然后，可将ADC转换后得出的数据直接与a，b比较，从而得出判断。接收上位机命令来操控断路器动作，只有处于远程操控状态下方有反应；处于本地操控时，命令无效。

2.3系统设计工作分析

系统由数字式温湿度传感器、各参量数据采集电路、控制器、显示面板、串行通讯部分组成。该系统的主要任务为：①数字式温湿度感应器完成柜内空间温湿度的测量；②参量数据采集电路获得各开关量、面板按键、高压带电指示、加热指示等参数数据；③单片机控制器将得来的参数进行转换运算，储存在寄存器里并利用LED将信息直观可靠地显示到控制面板上；④串行通讯部分通过串行总线向上位机发送开关柜温湿度数据及各参量数据，并接收上位机传来的控制信号，实行远程操控。

3结束语

配电房管理工作始终具有比较高的难度，无论是在电力企业中，还是在工业发展体系中，都不可忽视配电管理工作，从现有的配电房管理工作需求来看，可以发现其中设备综合管理是整个配电房管理工作中的难点。本文针对远程监控技术提出了很多具有参考价值的技术性意见，并提出了设计电力监控方案的方法，远程监控可以帮助管理人员解决手动检查时遇到的问题，可以实时地监控多种电力设备，在检测的同时还能对设备运转情况进行预警与分析，提升了整体自动化监视效果。

参考文献：

[1]罗步升.(2017).电力配电房设备状态远程自动监视的研究.科技与创新(21),73-74.

[2]高艺.(2017).基于电力监控系统的安全防护技术的应用研究.(Doctoraldissertation,辽宁工程技术大学).

[3]韦里根.(2017).配电自动化终端设备在电力配网中的应用剖析.科技创新与应用(17),176-176.