摘要：基于Web應(yīng)用系統(tǒng)開發(fā)中流行的五層架構(gòu)B/S模式，提出了配電室電能質(zhì)量監(jiān)測軟件的總體設(shè)計方案和實施方法，規(guī)范報警信息，提高報警效率。
關(guān)鍵詞：配電工程、監(jiān)控、報警、配電監(jiān)控。
引言
隨著經(jīng)濟的快速發(fā)展，企業(yè)對電力的依賴性逐漸增強，企業(yè)對電力質(zhì)量的要求也越來越高。為了保證良好的電力質(zhì)量，現(xiàn)采用網(wǎng)絡(luò)和計算機技術(shù)設(shè)計了一套配電室監(jiān)控系統(tǒng)。目前，國內(nèi)部分系統(tǒng)采取監(jiān)控信息“定值”管理、屏蔽干擾信息、消除常亮光字牌、遠程工作站驗收監(jiān)控信息等綜合措施，實現(xiàn)配電室監(jiān)控。但這些解決方案通常只具有監(jiān)控功能，不能分析和處理異常情況。此外，許多系統(tǒng)在數(shù)據(jù)處理、報警標(biāo)準(zhǔn)和報警方法方面也存在一些問題[1-7]。為了解決上述問題，本文提出了基于網(wǎng)絡(luò)的配電室監(jiān)控報警系統(tǒng)。
1電能質(zhì)量監(jiān)測與分析系統(tǒng)
本文設(shè)計了一個基于互聯(lián)網(wǎng)的電能質(zhì)量監(jiān)測和分析系統(tǒng)。多功能儀表可以監(jiān)測和分析電網(wǎng)中的無功率、負序分量和諧波，并將每個電能質(zhì)量參數(shù)的檢測結(jié)果與設(shè)定值進行比較。電能質(zhì)量參數(shù)檢測結(jié)果報警時間越限，光電隔離驅(qū)動繼電器，保護電網(wǎng)中的設(shè)備。此外，本文設(shè)計的監(jiān)控系統(tǒng)采用網(wǎng)絡(luò)技術(shù)對監(jiān)控分析系統(tǒng)進行網(wǎng)絡(luò)化，實現(xiàn)對不同配電室電能質(zhì)量參數(shù)的統(tǒng)一管理。
2系統(tǒng)架構(gòu)
在本文設(shè)計的監(jiān)控系統(tǒng)中，電能質(zhì)量信息發(fā)布模式采用了流行的Web應(yīng)用系統(tǒng)開發(fā)中的五層架構(gòu)B/S（瀏覽器/服務(wù)器）模式。配電室以Web瀏覽器為運行平臺，所有的開發(fā)、升級和維護都集中在服務(wù)器端，為未來的系統(tǒng)維護提供了便利?；贐/S模式的監(jiān)控報警系統(tǒng)允許客戶在計算機上不安裝任何軟件，只能通過互聯(lián)網(wǎng)實現(xiàn)配電室的監(jiān)控功能。
配電室監(jiān)控系統(tǒng)可同時監(jiān)控多條線路的電能質(zhì)量參數(shù)。由于該系統(tǒng)的硬件設(shè)計采用模塊化結(jié)構(gòu)，可移植性強，也為未來接口擴展提供了便利。分布式多通道電能質(zhì)量監(jiān)測分析系統(tǒng)硬件按照“面向?qū)ο?、分層分?rdquo;的原則分為五層：顯示層、服務(wù)層、存儲層、傳輸層和感知層。(1)感知層:感知層主要是連接在配電室的電力測量多功能表、傳感器、攝像頭等設(shè)備。(2)傳輸層:本層主要用于將感知層采集的數(shù)據(jù)信息傳輸?shù)皆茢?shù)據(jù)庫。(3)存儲層:本層根據(jù)數(shù)據(jù)類型和數(shù)據(jù)采集時間建立數(shù)據(jù)庫，將數(shù)據(jù)存儲在數(shù)據(jù)庫對應(yīng)的表格中。(4)服務(wù)層:J2EE的Web組件包括JSP頁面和Servlet。JSP頁面是一個嵌入Java程序的網(wǎng)頁文件，它被編譯成Java，并在J2EE服務(wù)器上運行。（5）顯示層：主要功能是向用戶提供各種操作功能，使用戶能夠有效地使用系統(tǒng)。
3系統(tǒng)報警功能
配電室的電能質(zhì)量和運行環(huán)境問題應(yīng)及時維護，否則會影響整個配電室的供電，甚至造成巨大損失。本文設(shè)計的報警系統(tǒng)分為兩部分：電能質(zhì)量不合格報警和配電室異常報警。當(dāng)系統(tǒng)監(jiān)控數(shù)據(jù)達到預(yù)設(shè)標(biāo)準(zhǔn)時，報警系統(tǒng)會發(fā)出報警，主動以聲音和彈出對話框的形式通知用戶，并記錄相關(guān)事件，供今后查詢統(tǒng)計。
3.1電能質(zhì)量報警設(shè)置標(biāo)準(zhǔn)
電能質(zhì)量的概念非常廣泛，電能質(zhì)量問題可能會產(chǎn)生許多影響。例如，低電壓可能導(dǎo)致供電設(shè)備不能正常使用，電壓閃爍可能導(dǎo)致燈光不斷閃爍，頻率和諧波的電能質(zhì)量問題也對一些精密儀器產(chǎn)生影響。本文設(shè)計的監(jiān)控系統(tǒng)所涉及的電能質(zhì)量問題的報警限值均為國家標(biāo)準(zhǔn)。
3.2事件報警除了電能質(zhì)量問題外，配電室還對配電室的溫度、濕度、煙霧濃度等環(huán)境參數(shù)有嚴(yán)格的要求。當(dāng)系統(tǒng)監(jiān)測數(shù)據(jù)超過預(yù)設(shè)值時，報警系統(tǒng)會報警。配電室的運行環(huán)境參數(shù)主要分為以下兩個方面。（1）環(huán)境參數(shù)采集系統(tǒng)。收集配電室的環(huán)境信息，如溫度、濕度、煙霧、溢流報警、門狀態(tài)等。通過檢測配電室的環(huán)境參數(shù)，可以有效地監(jiān)測配電室內(nèi)各設(shè)備的運行環(huán)境。（2）紅外探測系統(tǒng)。紅外探測系統(tǒng)由聲光報警器和探測器組成，用于監(jiān)測配電室內(nèi)是否有動物進入。當(dāng)紅外探測裝置檢測到貓、老鼠等小動物進入配電室時，立即在配電室和監(jiān)控中心發(fā)出報警信號，監(jiān)控主機自動調(diào)出相應(yīng)配電室的視頻圖片，提醒運維人員進入配電室。同時，發(fā)出聲光報警，盡量避免動物進入配電室內(nèi)設(shè)備故障。
4應(yīng)用案例
本文提出的配電室監(jiān)控報警系統(tǒng)已在北京東直門的一個配電室投入使用?；趫缶?guī)范、統(tǒng)一通信協(xié)議、多層模塊設(shè)計、數(shù)據(jù)集和混合計算技術(shù)的監(jiān)控配電室運行數(shù)據(jù)分析系統(tǒng)，在配電室監(jiān)控運行過程中取得了預(yù)期的運行效果，如圖所示。
配電室出線電路圖
配電室監(jiān)控報警系統(tǒng)投入運行后，有效解決了配電室運行環(huán)境異常、報警信息混亂的現(xiàn)狀。以東直門配電室試點應(yīng)用為例，通過對覆蓋區(qū)域電壓、電流、功率因數(shù)等電網(wǎng)運行指標(biāo)在正常范圍內(nèi)的實時監(jiān)測分析，如發(fā)現(xiàn)電網(wǎng)異常運行，可快速報警并進行相應(yīng)處理。
5安科瑞配電室環(huán)境監(jiān)控系統(tǒng)
5.1概述
配電室綜合監(jiān)控系統(tǒng)包括智能監(jiān)控系統(tǒng)屏幕、通信管理機、UPS電源、視頻監(jiān)控子系統(tǒng)(云臺球機、槍機)、環(huán)境監(jiān)測子系統(tǒng)(溫度、濕度、水浸、煙感)、控制子系統(tǒng)（照明、空調(diào)、除濕機、風(fēng)機、水泵）、門禁監(jiān)控子系統(tǒng)(讀卡器、開門按鈕、磁鎖)、安全監(jiān)控子系統(tǒng)(雙檢測器)。
5.2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)的工程設(shè)計、施工和運行維護。
5.3系統(tǒng)結(jié)構(gòu)
5.4系統(tǒng)功能
實時監(jiān)測；數(shù)據(jù)查詢；曲線查詢；運行報表；實時告警；歷史事件查詢；用戶權(quán)限管理；網(wǎng)絡(luò)拓撲圖；遙控功能
5.5系統(tǒng)硬件配置
6 結(jié)語
本文研究配電監(jiān)控系統(tǒng)主要意義在于：通過計算機計算、通信技術(shù)及數(shù)據(jù)庫技術(shù)的運用，可以規(guī)范現(xiàn)有的報警信息，優(yōu)化報警方式，設(shè)計與現(xiàn)有配電室需求相符的配電室智能監(jiān)控系統(tǒng)。并且可以根據(jù)數(shù)據(jù)傳輸采集、實時分析、雙向互動及精準(zhǔn)計算等方法，使系統(tǒng)對配電室的遠程控制與監(jiān)測得以實現(xiàn)。該系統(tǒng)對企業(yè)供電實現(xiàn)配網(wǎng)自動化具有很好的促進作用，對供電公司降低配電室運營成本、提高企業(yè)用電管理水平起到了積極的作用。
參考文獻：
金芬蘭,王昊,范廣民,余建明,米為民.智能電網(wǎng)調(diào)度控制系統(tǒng)的變電站集中監(jiān)控功能設(shè)計[J].電力系統(tǒng)自動化,2015,39(01):241-247.
周志強,唐云峰,袁明飛.基于Web的配電室監(jiān)控報警系統(tǒng)的設(shè)計與實現(xiàn).
安科瑞企業(yè)微電網(wǎng)設(shè)計與應(yīng)用手冊2022.05版.
