电力系统的监控系统汇总十篇

序论：好文章的创作是一个不断探索和完善的过程，我们为您推荐十篇电力系统的监控系统范例，希望它们能助您一臂之力，提升您的阅读品质，带来更深刻的阅读感受。

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中图分类号：TM764 文献标识码：A 文章编号：1671-7597（2014）14-0156-01

1 电力系统通信中数据采集与监控系统存在的不安全

因素

1.1 干扰引起的信号湮没问题

信号的准确性与及时性对电力系统通信中数据采集与监控系统的正常运行的影响巨大。但是，其工作环境中却存在着很多干扰源，例如：电阻热噪声和放大器正反馈引起的自振荡、自然界闪电和当地信号和仪器地间产生的干扰等。这些干扰都会将信号湮没，使得数据采集与监控系统无法正确收集到待处理的信号，从而导致数据采集误差。

1.2 通信协议中存在的安全风险

在电力系统通信中，循环远动（CDT）规约、IEC 60870-5-101/104和IEC 61850是当前较为常见的三种通信规约。然而，这三种通信协议仍不可避免地存在有一些安全方面的问题或者漏洞。以下就此三个协议一一进行分析。

1）CDT规约。CDT数据传输方式中的系统时间对时机制只适用于低速通道。在这种运行机制下，不免会引发通信协议安全问题。除此之外，由于CDT规约还缺乏对传输控制协议一因特网互联协议（TCP/IP）传输层接口的应用规约控制信息（APCI）的详细定义，所以应用层数据传输也相应地不能进行起停控制、抗报文对视或者重复传输的保护。

2）IEC 60870-5-101/104规约。虽然IEC 60870-5-101/104规约的传信量大，多用于专网。但是IEC 60870-5-101/104规约却没有专门的安全防护措施，因此收到外界攻击很可能对其造成非常严重的威胁或损失。

3）IEC 61850规约。IEC 61850规约包括了客户端一服务器模式和一订阅对等通信模式这两种通信服务模式。对于客户端一服务器模式而言，虽然它以TCP/IP协议为标准，但是TCP/IP协议的标准性和开放性特点使得网络入侵行为有规律可行，而TCP/IP协议本身却未具备安全防范能力。另一方面，一订阅对等通信模式下，各项数据大多都以明文形式传输，安全性根本没有保障。一旦SMV或GOOSE因误发而导致断路器误动或拒动，通信协议将受到前所未有的威胁。

1.3 控制中心中存在的不安全隐患

数据采集与监控系统中安全最薄弱的环节之一就是控制中心站。导致控制中心出现安全问题的原因主要包括三方面：使用的软件、网络架构和操作人员。首先，使用软件安全。现阶段，控制中心使用的软件主要还是基于Windows、Unix和Linux等操作系统。而由于技术的限制性，这些操作系统必然会存在着一些漏洞。所以，一些恶意攻击者变可以通过已知的漏洞入侵Web服务器，获取数据采集与监控系统的访问权，并篡改或破坏存储的数据。此外，由于数据采集与监控系统自身纠错能力较差，所以即便收到恶意者的攻击，控制中心也很可能无法识别错误信息或数据，从而不能及时发送错误报告，给控制中心的内部埋下安全隐患。其次，网络构架安全。网络构架在数据采集与监控系统的安全运行中及其关键。虽然，采用路由器或防火墙分段隔离内网和外网可以在很大程度上杜绝安全隐患。但是，防火墙的设置也不可避免地会让无授权的非法访问有机可乘，恶意攻击者很容易便可以找到开放式服务器的数据隐蔽隧道或软件缺陷，并进行攻击导致防火墙失效。而且，防火墙并不能阻止或避免内部工作人员对网络构架的有意或无意破坏。再次，操作人员的责任意识薄弱或是工作能力欠佳，都会增加控制中心的安全隐患。例如，系统操作人员的误操作会影响录入数据的准确性和通信的正常运转。

2 电力系统通信中数据采集与监控系统安全问题的改进和防护措施

2.1 消除干扰

一方面，针对电网频率和电压对系统产生较大干扰的情况，可采用隔离变压器进行消除。另一方面，由于数字滤波具有可靠性好、稳定性高和不存在阻抗匹配等优势，可以针对工业现场环境恶劣、干扰源较多的现状，采用数字滤波器的方法对采样数据进行数字滤波，从而有效降低干扰。

2.2 建立新标准，改进通信协议安全

为了建立通用的新型标准，从而真正保障好通信协议的安全性。可以着重从以下两个方面进行。其一，在国家智能化电网的建设和改造过程中，将旧的CDT规约使用新一代通信协议IEC 60870-5-101/104和IEC 61850规约来代替，同时也可以有效避免使用CDT规约而导致的一些安全问题。另一方面，通过建立专门的IEC 62351建议标准对IEC 60870-5-101/104和IEC 61850通信规约的安全性进行防护：首先，如果事先就知道将使用的通信规约存在安全风险，则安全套接层就应该选择TLS 1.0及以上版本，而不选择SSL 1.0或2.0，以增强通信规约的安全性。其次，严禁杜绝直接使用未加密的密码套件。再次，为了使轻载网络不会因长期连接而丧失认证，应该以时间和分组数为基础，使用透明的密钥进行通信规约再协商等等。

2.3 提升信息技术安全，规范人员及操作

控制中心安全的维护，首先应该全面提升信息技术的安全性：通过防火墙，保护控制中心免受攻击；通过虚拟专用网（VPN），实现公共信道上数据的可信传递；通过安全服务器，实现对局域网资源的管理和控制等等。其次应该严格管理配置端口、带钥匙的锁和支持程序的使用，从而保证只有通过授权的设备和用户才能使用端口。最后，控制中心安全的维护，还应该通过制定相应的政策及法律法规，严格规范信息技术人员的行为和操作。并且通过管理和培训，提升信息技术人员的安全意识，明确每个人的职责，最大程度地降低人为风险。

3 结论

篇（2）

进入21世纪，世纪经济获得了快速的进步与发展，社会的各个方面都获得了巨大的进步，这些发展都是由于科学技术的不断革命所引起。科学技术的进步同样促进了电力系统的巨大飞跃，从发电到输送再到使用都发生了根本性的改变。尤其在供电设计方面获得了系统性的革命，电力监控就是现代电力设计中最具代表性的一个系统，其重要作用和意义引起了越来越多人的重视，本文就是针对电力监控系统的作用进行系统的论述，希望人们可以更为科学的掌握其实际价值。

1.电力监控系统的定义

电力监控系统以计算机、通讯设备、测控单元为基本工具，为变配电系统的实时数据采集、开关状态检测及远程控制提供了基础平台，它可以和检测、控制设备构成任意复杂的监控系统，在变配电监控中发挥了核心作用，可以帮助企业消除孤岛、降低运作成本，提高生产效率，加快变配电过程中异常的反应速度。

电网智能化，现有电力网络中设备的运行状态是由设备本身的工作指令来实现的，而与电网运行状态无关，此为被动配电网络：当设备的运行不仅由本身的工作指令来实现还要由配电网络在自我诊断后，再根据电网能力，负荷重要性，发出设备运行指令，按负荷重要性等级顺序控制运行时为主动配电网络。正常工作状态，首先要使系统工作合理，负荷分配合理，充分地消峰填谷：充分利用变压器的过负荷能力：充分地采用各种技术措施节能。

2.供电设计中电力监控系统的作用

2.1 事件顺序记录

供电过程是一个十分复杂的过程，由于电能的特殊性质决定了供电过程之中不允许出现错误，尤其是断路器的合闸与分闸顺序必须予以保障，在实际的供电过程之中对于这些事件与操作必须严格遵循相应的顺序。电力监控系统可以有效的帮助我们对这些事件的顺序进行准确的记录。电力监控系统的后台内存只有足够大，就可以帮所有事件的顺序进行准确的记录，确保电力数据的完整性。

2.2 故障记录

电力供给设计虽然是一个十分严谨的过程，但是，在实际的工作过程之中难免会遇到这样或者那样的问题，这些故障的出现顺序与实践等信息对于后期的维修等工作有着极为重要的价值与意义，应该予以准确的记录，为电力抢修提供更为科学准确的资料并为电力抢修提供完整的资料

电力监控系统可以实现供电过程中的故障记录，帮助我们完成对供电各种情况下出现的问题进行准确的记录，这就为我们的电力维修工作带来了极大的价值与意义。

2.3 远程操作

电力监控系统的设计过程之中利用并植入了计算机远程操作系统，这就为电力的远程控制提供了相应的可能性。在实际的工作之中我们可以利用电力监控系统进行远程操作，完成对隔离开关、断路器等设备的远程操作，通过这种方式提高电力管理的效率，节省大量的人力与物力。

远程操作是电力监控系统的作用之一，但是在实际的电力系统设计过程之中不能完全依靠电力监控系统的远程操作，也应该设计相应的手动设备这样才能保证电力输送的万无一失。总而言之，无论采取远程操作还是采取进程操作，在实际的电力管理工作之中应该充分的认识到电力监控系统的重要作用，在条件允许的条件下尽量使用远程操作，这样可以有效的提高电力管理的效率，降低管理成本，降低危险发生的几率，为我国电力管理的发展保驾护航。

2.4 安全监视

电力管理工作与普通的管理工作有着很大的不同，这是由于电能自身的特点所决定的。在电力管理的过程之中我们应该充分的注重安全管理，电力管理一旦出现事故，其后果将不堪设想。电力监控系统可以帮助我们对电力管理的各个环节进行安全监视，一旦出现意外情况，电力监控系统会立即发出报警信号，同时在记录系统上记录下出现问题的时间与区域，为后期的电力抢修工作提供最为完善的资料。

2.5 数据处理

电力监控系统不仅仅可以将电力管理过程之中的相关数据进行简单的记录，其更大的意义在于可以对这些数据进行处理。在实际的过程之中，电力监控系统会将收集到的数据进行分类储存，这样方便用户和工作人员进行查询，并通过报表的形式呈现在工作人员面前，为电力管理工作提高最为科学的资料。

3.结束语

电力监控系统是现代供电设计之中最为基础也是最为重要的系统之一，对于保障电路通畅，促进电力输送等方面都有着极为重要的意义和价值。在实际的供电设计过程之中，我们应该对电力监控系统的作用进行充分的认识，并进行科学的设计，以此来保障供电体系的有条不紊。

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1引言

电力系统是由发电厂、变电所、输电网、配电网和用户的用电设备等组成，并由调度控制中心对全系统的运行进行统一的管理。电网监视和控制的计算机信息系统是为电网运行管理服务的特殊的信息系统，简称为电网监控系统。它是电力系统中一个功能比较专一的系统，同时也是一个不可缺少的现代化手段。

以计算机为中心的电力系统自动监视和控制系统的基本结构如图1所示，在电力系统的自动监视和控制系统中，信息收集系统的作用是确定系统的运行条件，提供每个控制功能所需要的信息输人，同时信息收集系统也将加强运行人员和系统间的联系，根据需要向信息人员提供电力系统的实时信息。

针对电力系统监控的特点和要求，本文研制的电网监控系统以嵌人式CPU板为核心，开发了多串口电路、模拟量输人与开关量输人/输出电路和友好的人机接口，配合功能丰富的软件，能实时地监测电力系统中各设备的运行工况，并能与电力系统监控后台或发电厂、变电站监控系统的通信，实现电力系统的集中监控和“遥测、遥控、遥信、遥调”。

2监控硬件模块

从组成来看，嵌人式系统包括硬件和软件两个部分，是两者的紧密结合。整个系统可以看成由微处理器、内存、软件系统、输入和输出四个部分组成，如图2所示。嵌人式电网监控系统硬件部分主要包括数据采集控制部分、嵌人式CPU板、液晶显示器、触摸屏等。

嵌人式系统的核心部件是嵌人式处理器。嵌人式系统通过网络设备与外界联系，接收外界数据并在处理后通过网络传出。本系统中采用以太网接口与电力系统监控后台通信，实现电力系统的集中监控和“四遥”功能。

人机接口采用液晶显示和触摸屏输人。与通用计算机相类似，嵌人式系统有时候也需要键盘或者鼠标一类的输人设备。但不同的是，嵌人式系统需要的是有限定的小键盘。为了控制方便起见，本文研制的监控系统采用触摸屏。

开关量输出板采用光藕和继电器二级隔离，工作可靠。开关量输人板采用光藕隔离，考虑到工业现场环境的恶劣性，在硬件和软件上都采取了一些抗干扰的措施。

3监控模块软件

软件部分是整个嵌人式系统的关键部分，主要包括操作系统软件和应用程序两部分，完成数据采集、数据处理、智能决策与控制、数据库的操作、人机图形界面、基于Web的网络监控等功能。应用程序的主要构架如图3所示，操作系统采用基于RTLinux内核的自定制操作系统。

程序各进程间的通信主要通过共享内存的机制来进行。远程测控(基于Web的网络测控)通过对数据库的操作，向数据库的控制表写控制规则，再由程序将控制信息读到共享内存区，经输出控制模块进行智能处理、决策后实现测控操作。历史数据查询显示直接通过对数据库的操作来实现。

3.1操作系统的定制

许多简单的嵌人式系统并不需要嵌人式操作系统(如单片机控制)。但是，随着嵌人式系统复杂性的增加，操作系统显得越来越重要。操作系统是计算机系统中最重要的组成部分之一，它是用户与计算机之间的接口。操作系统必须具有两方面的功能:一是为用户提供各种简便有效的访问计算机资源的手段，二是要合理地组织系统工作流程，对系统进行有效地管理。为了实现上述的基本功能，需要编制不同的功能模块，按层次结构将各个功能模块有机地组织起来，建立各种进程，以完成处理器管理、存储管理、文件系统管理、设备管理和作业控制等主要功能。

和一般的计算机应用系统不同，由于电力系统具有发电、输电、变电、配电和用电一次同步完成的特点，实时性很强。标准Linux系统是一个“非抢占式”的系统，当一个进程被系统调用并处于运行状态时，是不允许进程进行调度的。这就意味着一旦系统调用中有某个任务正在执行，那么该任务就会控制处理器，直到系统调用结束，而不管其使用处理器时间的长短，很容易导致一些更重要的任务(如报警)在等待系统调用完成的过程中被延误，系统不具备实时性。因此，选用了具备“抢占式”运行的RTLinux内核，在此基础上进行系统自定制，很好地满足了系统实时性和可靠性的要求。

如图4所示，嵌人式RTLinux的全部设计思想基于实时应用的划分。在这里，一个实时应用被划分成了一个运行于实时核心之上的实时进程及运行于Linux核心上的分时进程;RTLinux并没有对Linux内核作大的改动，而是利用Linux内核模块机制，采用插人模块的方式，通过一个独立的内核来管理实时任务。在加载了RTLinux内核之后，原来的Linux内核就作为实时操作系统的一个空闲任务，仅当没有实时任务要运行时才执行。

定制操作系统的关键是根据内存与CPU处理器的速度、DOC (Disk On Chip)等方面的限制，减少系统所需的资源。为此从发行版着手，裁减了不需要的模块，保留了引导工具、Linux微内核(包含内存管理、进程管理、事务处理等)、初始化进程，添加了相应的硬件驱动程序、实时内核、TCP/IP网络堆栈等。实现步骤如下:

3.1.1重新编译Linux内核，去除不需要的模块，添加需要模块。

3.1.2重新编写触摸屏驱动，使其运行不需Xfree86的支持，从而实现把系统定制得更小。

3.1.3重新编写以太网和串口驱动程序。

3.1.4定制后移植并编写init程序。

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中图分类号：TM73 文献标识码：A 文章编号：1672-3791（2014）11（b）-0070-01

在电力系统调控一体化中，电力传输与其监督管理互相结合，这就要求监督控制信号工作的开展要以电网系统的实施操作情况为基础。因此，该文以一体化监控信号对电力系统监控的管理作为研究对象，通过对监控信号的名称规范与监控类别进行划定，在结合相关信号监控工作的基础上，对电力系统监控中，一体化监控信号的显示方式及其对异常信号的处理进行了详细分析。

1 监控信号的名称规范与类别划定

就现阶段而言，我国电力系统中监控信号的名称的表示方法为：N+V+E+S+I，其中N代表电力系统中的变电站名称，V为电压级别，设备名称和信号规范分别以E和S表示，I则表示间隔名称。监控信号名称的规范为：监控信号名称要与电力系统实际运行情况的表达反应相符，进而使信号监控的相关工作人员可以系统地掌握当前电力运行的具体情况。

以方便信号监控工作人员对电力系统的监控工作为原则，可将监控信号划分为如下三类：（1）由于操作不规范或设备自身出现故障而导致的电网运行不正常的监控信号；（2）反应电网内部的一二次电气设备运行不正常以及设备自身运行状况出现变动的监控信号；（3）体现电力系统中电气设备的运行模式与运行情的监控信号[1]。

2 信号监控工作简述

监控信号的分析与处理是电力系统调整与控制一体化的关键性工作，是实现电力系统调控一体化的重要保障。由于监控信号管理设备每天会从电力系统运行设备中获取数以万计的监控信号，要实现对全部信号的监控与管理是不现实的[2]。因此，如要确保体化监控信号管理效率的高效性，就应对系统所获取的相关信号进行科学划分，进而提高电力系统运行的安全性和稳定性。

2.1 即时信号监控

所谓即时信号监控是指在负责信号监控的工作人员对电网的全部监控信号进行类别划分的基础上，对部分关键和紧急的第一、二类信号进行及时分析并处理。然后，通过所收集到的一、二类信号判断出当前电力系统的实际运行情况，在对整个系统运行过程中容易出现安全隐患部分进行全面收集和分析后，将相关结果传递给系统维护人员，进而为电网调度方面工作的开展提供可靠的信息来源。

2.2 后台信号监控

通过一体化监控信号管理系统，可以实现对历史信息监控信号的后台处理与分析。监控信号管理在电力系统中后台信号的监控，在保证了监控信号真实性和广泛性的同时，也通过对以往电力系统的安全隐患进行的综合分析，提高了故障防护和应对措施的针对性。

3 一体化监控信号在电力系统监控中的显示区域及方式

对电力系统监控中一体化监控信号的显示区域及信号在各区域中的显示方式进行综合分析是提高整个电力系统调控监管效率的必要手段。下文就一体化监控信号在电力系统各区域中的显示方式展开了详细说明。事故信号区：在该区域内通过将电网设备因故障而跳闸以及影响变电站安全运行的信号进行显示，以便为监控人员提供系统故障成因的合理分析。开关事故跳闸区：该区域主要显示电力系统中各项开关的位置在非法操作时的变位信号。状态信号区：电气设备运行状态的信号在此区域得以显示。遥测越限区：若线路负荷、电压、电流以及功率和温度等遥测信息超出了正常使用限度，则监控信号便会在遥测越限区域显示出来，以便为系统维护人员提供相关的越限信息。最后便是一体化监控信号显示的综合区域，即综合信号区。整个电网的远动信号、试验信号以及AVC（高级视频编码）事项信号均会经由该区域显示到电子屏幕当中，进而为电力系统的综合维护提供可靠而有力的综合信号信息。

4 电力系统监控中一体化监控信号对异常信号的管理

4.1 操作伴生信号

所谓操作伴生信号是指当相关电力设备的运行情况出现变化时，监控系统随之出现的一种随设备运行情况的变化而变化的类别信号。由于此类信号具有复位较快的特征，因此，在实际监控中具有较大困难。在电力系统运行中，需要采用过滤伴生器来对此类信号进行屏蔽和隔离，具体的隔离原理为：若监控系统接收到具有伴生信号的相关电力信号，则主程序便会将此类信号先置于缓存区，如果系统在较短的时间里（一般为3～5 min）获取到了信号的归复事宜，便不会将此信号送出。若在短时间内未获取到此信号的归复事宜，则会将该信号显示在系统的状态信号区，以便为工作人员对此类信号的处理提供可靠的信息支持[3]。

4.2 设备定值不科学的信号

由于电力系统部分保护装置自身所具备的返回值以及启动定值同监控信号参数规范化运行值出现重合，使得相关设备在运行过程中发出异常信号。针对这一问题，在充分了解监控信号的基础上，电力系统的监控管理人员需要与保护设备定值调整的工作人员进行协商，并就设备当前的定值进行合理调节，从整体上预防并解决设备由此产生的异常信号的问题。

综上所述，在电力系统中做好对相关电力信号的监控工作，并以此确保电力系统运行的安全性和稳定性是推动电力产业发展并满足人们用电需求的前提。电力系统应在保证其自身供电质量的前提下，通过一体化监控信号管理的实施提高其自身的安全性能，并通过监控信号管理的相关措施，提高系统对各个异常信号的处理能力，确保用电安全。

5 结论

该文通过划定监控信号的名称规范与类别，并结合电力系统的实时信号监控与后台信号监控，从开关事故跳闸区、事故信号区以及异常信号区和遥测越限区等方面对一体化监控信号管理对电力系统的监控区域和显示方法进行了分析，在此基础上，又对电力系统监控中一体化监控信号对操作伴生信号与设备定值不科学信号的处理方法展开深入探讨。可见，未来加强一体的监控信号管理在电力系统监控中应用的研究力度，对于促进我国电力产业发展具有重要的历史作用和现实意义。

参考文献

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近年来，我国电力系统的自动化发展已逐步向着完善化和科技化的方向发展。到目前为止，我国绝大部分电网公司已经建立起了远程遥控变电站，实现了电网发电机的远程监测和远程遥控。计算机技术的快速发展，使得远程遥控和远程数据监测成为了可能，为了进一步确保电力系统运行的稳定性和平稳性，不断提升系统工作效率，必须正确对待计算机网络等高新技术。顺应着时展的主流，研究、运用好电力监控系统，将其应用到各行各业中对电力行业的进一步发展有着十分重要的意义。

一、电力监控系统

电力监控系统是一种通过计算机以及别的通讯器件，对电力数据、电力系统运行状况以及电力系统工作状态，进行实时监测的一种新兴的电力控制检测体系。电力系统有很多的功能，例如它可以对电力数据进行收集、整理和存储。在许多的设计当中运用电力监控系统不但可以起到显著提升系统的工作效率的作用，而且可以起到实时监控系统工作状态，提高工程经济效益的作用。

电力监控检测技术是一项新兴的、现代化的高新技术，它不但有着高级的技术理念的支持，还有着与实际结合的工作优势，在稳定的状态下能够实现对电力系统运行状态、电力系统安全程度以及电力系统的基本状况的实时监控。作为新时展下的带头技术，合理地将电力监控系统应用到各个行业当中，可以明显提升工作效率，避免浪费现象的发生。明确电力监控系统的基本功能，了解电力系统的使用要点可以促进人们意识到电力监控的意义和地位，从而促进电力监控系统的进一步发展和完善。

二、电力监控系统的基本功能

第一，数据收集功能。大部分的电力系统都是采用数据查询的方式来对数据行进收集，使用这种数据收集方式，可以有效降低电力处理的时间，提高电力处理的工作效率。数据收集包括模拟量的收集、开关量的收集以及电能的计算三个部分。

其中，模拟量的收集指的是在电力监控系统当中，需要对每个区段的电压电流、电阻以及电阻率等的大小进行收集和记录。模拟量收集数据使用的直流采样以及交流采样的采样方式。直流采样的操作比较简单，并且抗干扰的能力也比较强，但直流采样的实时性不大好，容易存在误差，除此之外，直流采样的稳定性也需要进一步改善。因为电力监控系统的操作程序比较繁杂，其内部包含的结构很多，电力监控系统要及时、准确的对电力系统中的开关开闭状况、刀闸开关状态以及系统的安全报警数据等进行记录。及时、有效地掌握开关的闭合状况，不但有利于工作人员对电路的安全状况进行正确的判定，保证电力系统的安全性，而且对人们的生命财产安全起到了一定的保护作用。通过对电能进行计算可以得到整个电路的工作效率。以往的电能计算方式十分单一，电能表不能和相关的通讯设备相连接，致使电能浪费。而新的电能计算方法就这一点做了改动，将以往的电能计算方法变为了两种，虽然这两种计算方式在处理数据方法上是不同的，但他们的设计原理是相同的，并且都在一定程度上提升了电能计算的工作效率，保证了电能计算的准确性。

第二，顺序记录功能。电力系统的顺序记录功能不但可以记录、监控整个电路的工作顺序，而且还能够对整个电路线路起到一定的保护。但是顺利实行电力监控系统的这一功能是需要一定的环境要求的，它需要在确保计算机或者是其他的通讯设备内存量足够大的情况下才可以有效运行。因为只有内存足够大的时候，才能够顺利记录事件的数量和时间，从而确保电力监控系统的有效性和安全性，便于工作人员对以前的信息进行查询。

第三，故障记录功能。电力监控系统的故障记录功能可以清晰记录整个电力系统中的故障，便于在后续的处理工作中，工作人员的故障检测和维修排查。实验表明，在整个电力系统中最容易发生故障的区域就是电路开关、闸刀等区域。通过电力监控系统，电路的运行效率得到了有效地保障。

第四，远程操控功能。随着科学技术的不断提升，电路和计算机的联系越来越密切。到目前为止，已经实现了电路和计算机的一体化结构。这就是说，相关的电力工作人员不再需要到电路现场进行数据的采集，系统的检测等工作。相关操作人员可以在办公室里通过相应的计算机检测系统来对整个电路进行实时、有效的故障排查，电力数据的收集以及日常的系统维护。这样做不但可以极大地节约工作时间，提高工作效率，而且避免了以往因人工检测的不及时而导致的系统故障等问题的发生，为电力系统的有效运行和安全运行提供了可靠的保障。但是将计算机和电力监控系统结合起来也有着一些弊端，例如，当计算机发生故障时电路中的问题就没办法得到及时的反馈和解决，针对这一问题，相关设计人员可以在电路设计的过程中增添一项闭锁功能。在实施闭锁功能的时候一定要遵守电力的基本准则，按部就班地完成闭锁操作，以确保电力系统的安全性和稳定性。

第五，安全监测功能。电力监控系统中的安全监测功能可以实现对电力系统的实施监控，它可以把电力系统中存在的安全隐患和故障问题及时报警，并且会把相应的检测结果反馈给中央处理机构，便于工作人员对系统故障的排查，确保电力系统运行的有效性和稳定性。安全监测的报警方式有两种：一个是事故报警。另一个是预报警。事故报警是指在电路跳闸以及电力的保护设备遭到破损时发出报警。预报警则是指在电力系统运行状况发生异常，电流、电压长期超出额定限度的时候发出报警，除此之外，预报警还可以对整个电力系统运行过程中发生异常的时间，以及发生异常时电流电压的大小进行相应的记录。

三、电力监控系统的应用

（一）系统拓扑结构方面

首先，现场层的主要目的是收集和处理各个运行系统中的各类参数，与此同时，还要把收集、检测到的数据信息传送到相应的监控系统当中。相关的工作人员要根据实际的工程要求，选择合适的电力设备。要保证各个设备在不依赖中心控制计算机的状态下，可以独立完成各自的工作，发挥各自的功能。因此，可以使用现场总线把各个电力现场所收集到的数据及时、有效地输送到中间层，以此协助数据处理工作的完成。在此过程中，还要使用电力监控系统来完成一些相应的操作。

其次，是主控层。通常来说，电力监控系统的主控层一般是在中控室以及值班室，除此之外还需要有计算机及打印机等高性能设备的辅助。因此，在中心处理计算机上装上相关的电力监控系统，与此同时还要依照所安装的软件实行界面管理等一系列管理功能，以此实现电力监控系统的监测和管理功能。

（二）网络方案设计方面

由于电力监控系统通常都是以电力现场的总线技术为依仗的，进而对整个电力网络进行管理和控制。在现实运行的过程中，可以把它直接放到总线当中，再通过相关的高性能设备形成完整的网络系统。这样一来，既可以方便、简单、低耗能地组成电力网络，而且还可以高效解决电力现场数据收集的问题。从而可以及时、有效地将中央计算机的命令传送到各个电力现场，最大限度地保障了电力监控系统的有效运行。

第一，对那些较为分散的大型电力系统而言，因为电力监控系统的现场智能检测的设备有很多，所以其分散的范围也比较广。所以在进行相关设计的时候，首先要把现场总线都接到电力监控系统的现场监测设备当中，然后再把电力监控系统的每条总线按照次序接到网关当中，完成设计。

第二，对于那些相对比较集中的小型电力系统来说，它的配制方法和那些分散式的大型系统是不一样的。因为集中型的小型系统的现场智能监测设备的数量比较少，而且分布都很集中，所以就可以把所有的智能监测设备连接在一条总线上，然后通过专门的转换器和电力监控主机连接起来，进行相应的数据交换。

第三，对于那些有很多个子变电站的大型的电力系统来说，由于电力监控系统的复杂程度较高，因此，在进行相关设计的时候，一定要重视对电力监控系统稳定性的提升。所以，可以给所有的子变电站都配备上一个主监控计算机，从而确保电力系统中任一信号数据的完整性和有效性。与此同时，主监控计算机不但要对电力现场的智能监测设备进行相关的管理和维护，而且还要对相应站内的信号数据信息进行运算和处理，这个时候只需要把一些重要的信息传送给中心计算机，中心计算机则会相应地处理子变电站所反馈的信息，并根据实际情况对这些反馈信息进行相应的授权操作，这样一来会极大提升电力监控系统的工作效率，保证电力监控系统运行的有效性和可靠性，进而提升设计方案的质量。

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中图分类号：TM76 文章编号：1009-2374（2016）33-0034-02 DOI：10.13535/ki.11-4406/n.2016.33.018

1 电气自动化系统网络与通信构成

1.1 站控层网络

对于站控层网络来讲，其在使用过程中通常发挥着两大作用：一是可以当作通信设备来使用，进而把站控层和控制层设备连接起来；二是可以使站控层当作每一个节点得以联系，也使通信功能作用得以发挥。在系统内，出现两个既互相冗余，却又对数据处理发挥作用的服务器，说明服务器在正常运行时，不仅能够通过以太网、站级通信规约等常见的一些途径来实现数据处理工作，还能够与装置进行直接接触，进而完成数据处理工作。此外，若是把数据库与站控层连接在一起，便会使得服务器沦为两个网格的网关，对于该网络来说，使用的便是以速度为优势的以太网。

1.2 间隔层网络

通常，连接间隔层和通信控制层之间的网络，便是间隔层网络，现如今，该网络在应用时，所应用到的网络形式分为LON、CAN、以太网等。通常，测控网络一般都会选择LON网络，对这种网络进行应用时，所选的介质，屏蔽双绞线占得较多。在传输通道相距不远时，一般选择使用五类线作为传输介质，反之，则选择光纤作为传输介质。

1.3 DCS系统接口

因为电厂是将DCS当成主要生产控制系统，以至于在电力监控系统当中，DCS通信可采取两种措施来进行：一是借助站控层转发给工作站，然后再由工作站转发到DCS网卡上，这种方式传递的数据，能够容纳DCS所需的大部分信息，其中通信方式可采取串口或者以太网两种方式；二是将少量对响应速度有需求的信息，借助主控单元与DCS的DPU通信进行传递，其中通信方式一般采取串口方式，但是以太网也可以运用，并可实现数据双向交换。

2 电气自动化系统站控层设备构成

站控层是由电气自动化系统当中的各个主站系统所构成，同时也是电气自动化系统控制管理中心，在系统数据收集、数据处理、数据显示、数据监视及最终的设备控制一系列环节中，发挥着至关重要的作用。站控层应用到的设备包含服务器、工作站等计算机硬件，同时还应用到数据采集与监控等各种专业软件。

2.1 系统服务器

作为电力监控系统报警SOE等实时数据存储与处理的设备，系统服务器在运行过程中，展现出高度灵活、高速、高效等优势，其可以高效、高速完成数据的扫描与处理，且能够将实时数据、重要信息向工程师站、维护人员、操作人员那里进行传输。系统服务器还兼备通信服务器的相关作用，利用站级网络、通信控制层内的主控单元或者是其他相关设备，来完成数据交换的过程，进而使数据可以与网络实施连接，完成数据向主站的传递任务，这一过程的实现也是系统对数据实施处理的关键性工作内容。

2.2 工程师站与操作员站

工程师站通常均是在高分辨率的画质条件下，来实现编辑、操作及维护工作的开展过程。工程师站所给出的全套工具，不仅能够编辑、创建图像、数据与逻辑控制，还可以能通过软件开发及维护，将数据文件在服务器中得以保存下来。同时，还有分散控制系统和运行人员图形交互界面存在，用户在使用时只需要通过对标准操作员站的访问，便实现对组态画面显示、趋势曲线等各项过程的控制。

2.3 转发工作站

电力监控系统在运行时，还可以向DCS等第三方系统完成遥测、电量、计算量的转发，同时还能够与第三方运用不同规约完成对各类信息的实时交换，能够借助串行口通道与网络来实施，另外，系统还可实现多种模拟屏接口功能。

3 电力监控系统通信控制层与间隔层构成

3.1 通信控制层的构成

通信、控制为通信控制层所包含的两大功能，其中通信功能是把间隔层当中的通信接口、通信规约等相关信息，转变为站控层内统一的通信规约，并把较为重要的信息与DCS系统内的DPU信息实施互换，实施互换的信息，包含模拟量与开关量两种信息方式。而对于控制功能来讲，主要是将和厂用电存在关联的控制逻辑，放置在同一层来实现，这时通信控制层会利用通信规约、综合保护测控装置、接口与各类设备来实现各个类型的规约，通过统一转换格式和接口，对站级网络运用统一系统规约的制定，这样站控层网络内系统所产生的数据，其格式均是统计的，进而使得站控层内所有主站软件均可维持稳定。

3.2 间隔层的构成

一般来说，电力监控系统所采用的间隔层装置，通常其构成包含了两个保护测控装置。对于厂家来说，其所制造的测控装置，能够在主控单元的配合下，在电力监控系统中得以集成。在这里，应用到的接口方式存在CAN、以太网等各类形式。另外，还可以利用厂商所给出的管理机，利用站控层当中的通信服务，把它在系统中做到有效接入。

4 电力监控系统方案简介与应用

在电力监控系统方案当中，通常对于中间层通讯管理机来说，均是结合生产工艺来实施配置，另外，所用到的管理间隔层设备，也是结合生产工艺完成组网的。对于通信管理机来说，其能够并列运行，同时有和DCS系统内DPU通信接口相对应的配置，进而能和DPU间完成信息和数据的交换，在通讯管理机当中，都存在冗余配置的与DCS系统中的DPU通信接口，只要任意的通信接口出现问题之后，便能够完成无忧切换。对于主厂房中的汽轮机、锅炉等工艺负荷通信管理机，也会根据电厂工艺流程的不同，来和DCS系统中的DPU按照1∶1比例进行冗余配置。低压电源以及PC-MCC馈线内的通信管理机是根据段来完成冗余配置，而发变阻当中的测控通信管理机则是在单元组的基础上来完成配置的。380V的公用系统通讯管理机是按照工艺流程的差异，与DCS内的DPU进行1∶1冗余配置。

通常，对于单机电力监控系统内的通讯管理机来说，其内设配置有6台锅炉、4台汽机、9台电气、3台500kV的测控部分、2台冷空部分及1台备用设备。而对于站控层后台来说，其存在的配置包含2台服务器、1台操作员站、2台网关服务器。在接线时，对于#1～#10通信管理机的管理机来说，其在运行时，所用到的接线方式为硬接线联合通讯的方法，而对于#11～#21通信管理机所用到的接线方式，便是全通讯方法。在间隔层当中，从任何一个综合保护装置，到通信管理机柜的通用方式，都是借助LON网来连接到一起，同时就500kV升压站通信管理机和空冷来讲，依旧是采取光电转换装置，来把站控层当中的电气通信管理机柜包换的交换机，来对光缆进行连接在一起，同时将500kV的站控层公用通信管理机柜与启动/备用变压器测控交换机来实施连接，继而完成信息共享。对于机组测控柜来说，是借助硬接线或者是变送器，完成开关量与模拟量的直接送入，对于发电机、主变压器等系统内的开关量、温度等相关信息，需要做好采集工作，同时借助以太网把这些信息向#18通信管理机内完成传输。对于柴油机等相关设备来说，要求利用RS485接口，使其与网关柜#20、#21通讯管理机连接在一起。而站控层到通信管理机内，所运用的通信方式，便是借助以太网的方式，来使其连接得以实现。从管理机到DCS系统之间，所用到的数据传输方法，是借助RS485接口来进行传输；对于网关柜向DCS数据的传输过程，则是借助TCP/IP的方式来进行转发。在此需要表明，因为电力监控系统存在的数据流较为庞大，同时对于电气通信管理机柜与网关柜来说，均是利用两个交换机来实施分屏安装，在此情形下，存在任意情况，都可使得数据流量得到有效降低，进而防止因其中任意一个交换机数据量超出，而使通道出现堵塞、服务器出现死机或者系统响应时间太长的

情况。

此外，还需要弄清楚的是，系统对时，为GPS对时主机柜来对站控层服务器实施软对时，然后再向每个主控单元、服务器与保护装置实施下发。这样的话，便可以使得GPS的对时系统有且只使用一种，从而能够保持企业中出现的保护装置、DCS系统、信息子站等各类与其相连接保护装置动作时限的统一性，进而便于对故障展开分析。

5 结语

干扰对通信装置会起到很大的影响，所以对于抗干扰来说，其关键在于完成各类干扰耦合途径的切断，进而避免干扰流入到通信装置当中。因此，运行单位需根据我国电力调度中心所指定的相关文件及相关技术要求，来对接地系统做到检查与完善，进而使得接地与连接较为可靠，使外部干扰的窜入问题得到有效解决，进而使通讯装置得以稳定、可靠地运行下去。

电力监控系统应当运用先进的现场总线技术，来对电力系统中的网、厂及站实施控制，此类控制措施具有十分广阔的应用空间及前景。同时，计算机技术与通信技术的快速发展，会使高参数、大容量的机组进一步增长，也会使得工作人员的素质得到不断提升，更多的自动化控制系统及各系统的通信和联网显得日益重要起来。笔者认为，二次系统安全防护问题将是今后必须考虑和研究的方向之一。

参考文献

[1] 戴秋平.电力监控系统在供配电设计中的应用[J].通 讯世界，2016，（11）.

[2] 李传鲁.浅谈电力监控系统在高速公路中的应用[J]. 公路交通科技（应用技术版），2013，（2）.

篇（7）

随着电力系统的逐步扩大，单机容量的不断提高，系统的稳定性也要求越来越严格。低频振荡会引起联络线过流跳闸或系统与系统、机组与系统之间的失步而解列，严重威胁着电力系统的稳定。解决低频振荡问题已成为电网安全稳定运行的重要课题。电力智能监控系统是上述建筑设备监控系统的子系统，通过对系统运行中的各种电力参数进行监控，可优化电力系统的运行管理，极大地提高电力系统运行的安全性、可靠性、稳定性和经济性。

一、电力智能监控系统的结构形式

电力智能监控系统按结构形式可分为集中监控系统模式、区域供电集中监控系统模式和光纤自愈环网集中监控系统模式。集中监控系统模式适用于供电范围集中、监控对象数量不大的电力监控系统。系统采用分层分布式机构，分为间隔层设备、通信层设备、站控层设备。系统间隔层设备采用微机综合保护装置、智能配电仪表以及其他智能电子设备(IED)装置。所有间隔层设备均带有RS-485通信接口，以Modbus通信协议通过屏蔽双绞线接入通信管理机。通信管理机和后台监控主机通过站级以太网连接。系统监控主机可在HMI上显示整个系统的监控画面和实时运行状态。系统监控主机还可以对系统进行常规的控制，并对系统进行维护、修改和配置。

二、电力智能监控系统的具体应用

某特大型商业广场整体供电容量及供电范围很大，共设置两座 10kV高压开关站及9座 10／0．4kV变配电站。若采用传统的管理运行方式，不仅需要投入大量的人力和物力，而且不能及时发现和处理电网运行中可能发生的故障，大大降低了系统运行的可靠性、稳定性和安全性。为优化变配电站的运行管理，设计中采用了电力智能监控系统。

（一）系统设计

（1）系统共安装58台Ps系列可编程微机保护管理单元，837台QP系列智能配电仪表。各个子站就地安装通信控制箱，然后用串口服务器将RS-485转换成以太网，再采用电转换器转成光纤上传至主站。主站安装一面通信控制屏，采用双机热备的方式监控数据，保证了系统的安全可靠运行。

（2）监控子站内的所有装置由通信管理机进行集中管理。管理机提供RJ-55接口，接人以太网交换机，将数据处理后与监控中心的监控系统进行数据交互。监控子站与监控中心之间通过光纤进行通信，光纤经转换后接人以太网交换机，形成全区光纤以太网络；设计选用的电力智能监控系统的数据更新周期可控制在10S以内，可在小于1S的时间内完成对一级数据的更新处理。

（3）实现了对多种不同厂家设备的接人及通信控制人机界面简单、易操作；与设备配合，实现了遥控、遥测、遥调、SOE信息采集、事件记录、报警记录等电力监控功能。确保了监控系统与间隔层继电保护装置和智能仪表之间的无缝结合。

(4)系统接地采用联合接地方式，控制中心机房内设置等电位联结端子箱，与联合接地系统接地端可靠连接，接地电阻要求不大于1Q。在线路进出建筑物处加装电涌保护装置。

（二）电力智能监控系统功能特点

(1)极大地提高了现场的工作效率。通过对此电力智能监控系统的设置，工作人员可以在最短的H~f．q内做出正确的判断并进行操作。基于该“透明化”的配电系统，现场人员可以同步了解电能的流量状态，如检查电网运行是否平衡。在全面了解电网状态的情况下，工作人员能及时、准确地处理故障；即使工作人员不在现场，也可以通过系统配置的无线发送模块及时获得故障的信息；根据系统反映的设备实际使用情况，便于工作人员合理地安排相关维护工作。

(2)降低能源成本。使用该电力智能监控系统，可以优化能源成本。系统可作为各区域之间检测反常用电量的基准，跟踪意外的用电量，针对可优化管理的负载，制订简单的用电负荷方案。也能够对由于电力公司传输了质量不合格的电能造成的损耗要求赔偿等。

(3)使资源最优化。通过该监控系统的数据，能够反映出电力资源的实时使用情况，可以对电网或配电盘、配电柜、变压器等设施的后备用量做出精确的评估，便于业主合理调配电力资源和相关决策，以满足配电系统的不断发展变化。

(4)延长设备的使用寿命。系统能够对电气设备的使用情况提供准确的信息，便于对相关设备及时进行维护、保养。系统的谐波监控也会对保证变压器等的使用寿命产生积极的影响。

(5)有效缩短断电时间。系统可以显示整个网络状态的总览图，有助于辨别故障区域；通过无线发送模块，工作人员即使不在现场也可以了解具体的故障信息，远程掌握引起现场设备故障的详细信息，准确、及时地处理故障，有效地帮助缩短断电时间，提高生产力。

(6)有利于改善电能质量。某些负载可能对于劣质的电能非常敏感，通过系统监测电能的质量可以预防此类事件的发生，并使工作人员可以及时处理相关问题。该系统现已通过相关验收，系统运行稳定，并已体现出系统自身的优势，极大地提高了工作人员的效率。操作人员可以实时监控电力系统的可靠性。

三、电力智能监控系统的可拓展性

电力智能监控系统在通信方面的开放性，使它与管理系统(BAS)可以非常可靠地通过以下3种方法进行连接：

提供标准的Modbus―RTU协议，直接接入BAS的DDC装置，适用于小规模的BAS。

提供符合 IEC标准的OPCSe~er给BAS，适用于中规模BAS。

直接在Ethernet上通过Web或TCP／IP与BAS互连，适用于大规模BAS。通过上述方法，可将电力智能监控系统集成到BAS系统，以实现系统信息共享及联动控制，提高工作人员的效率，降低建筑物的能耗及运行成本，提升建筑物的硬件标准。

电力智能监控系统是一种智能化、网络化、单元化、组态化的系统，以微机继电保护装置、智能配电仪表、智能电力监控装置、计算机及通信网络、电力监控系统软件为基础，把供配电系统的运行设备和运行状况置于毫秒级、周波级的连续精确的监视保护中，提供变、配电系统详尽的数据采集、运行监视、事故预警、事故记录和分析、电能质量监视和控制、自动控制、继电保护等功能。并依托网络技术，使工作人员在现场的任何位置都可以接收相关信息，大大地提高了工作效率。电力智能监控系统以较少的投资，能极大地提高供配电系统的可靠性、安全性、自动化水平。它能够带来减少运行值班人员、故障迅速切除和恢复、优化用电管理等诸多好处，使电力的使用更可靠、更安全、更经济、更洁净。

参考文献：

[1]张九根，丁玉林．智能建筑工程设计[M]．北京：中国电力出版社，2007．

[2]李成章．智能化UPS供电系统原理与维修[M]．北京：电子工业出版社，1999．

篇（8）

中图分类号：O434文献标识码： A

一、前言

随着科学技术的发展，电力监控系统也需要进行不断的改造升级，经过改造升级之后的系统更有助于我们进行电力的监控，提高电力系统的运行稳定性。

二、电力监控系统简介

1.电力智能监控系统按结构形式

可分为集中监控系统模式、区域供电集中监控系统模式和光纤自愈环网集中监控系统模式。其中，集中监控系统模式适用于供电范围集中、监控对象数量不大的电力监控系统。

2.电力监控系统的特点

系统软、硬件全部模块化，硬件全部智能化。软、硬件设计选择工业级标准，可靠性非常高。

(1)整个系统的ICU（智能控制终端）、RTU（远程智能通讯控制器）全部由16 位微机组成，这样的集散型监控系统，速度快，实时性好，同机种通讯可靠。

(2)ICU 自带CPU，采集周期短，实时性强，系统冗余度高，通讯帧数少，可大大减少通讯误码率。

(3)各系统都是独立工作，互不干扰，实现了控制的硬件系统模块化，采用总线方式可节省缆线和工程费用。

(4)各子系统实现了模块化，进一步提高整个系统的安全及可靠性。

3.电力监控系统的构成

(1)控制中心安装的设备：主控机、显示器、打印机、备用电源、UPS、报警设备等。操作台上有电源开关、遥控开关、遥控按钮、模拟盘电源、开、关指示灯面板等。

(2)本楼控制主机可设在楼内值班室，总控制室在变电所内。传感器信号通过总线传至本楼控制主机及总控制主机。对电量进行遥测、遥信、遥控。

(3)现场数据采集和控制设备为ICU，电流变送器，电压变送器等传感器将信号送至ICU，ICU 通过RTU 与ZTK（智能通讯卡）相连，实现数据的双向传送。ICU 通过设在配电系统内的接触器来实现预定程序中对电源的控制。

图1

三、电力监控系统改造优化措施

1.电力监控系统优化原则

监控主站计算机系统使用UNIX系统，通过双网服务器完成对系统数据的处理，建立双工程师站及双操作员工作站，对网络的双网结构落实效果进行强化，实现数据监控力度的提升。电力监控系统监控站可以对商用数据库进行引入，对历史数据进行处理。该部分设备要设立专门的独立屏柜，确保设备能够满足计算机系统散热要求。

远动工作站在进行工作的过程中可以选取双机互备形式，通过可靠性较好的直角角度完成对装置的处理，提高远动信息的处理质量，达到“直采直送”的要求。在远动工作站工作的过程中，相关人员可以直接从网上进行系统信息采集，通过双网获取测控装置所需信息。

监控装置内部监测过程中要根据状况适当安装间隔组，保证内部信号与电源装置之间相互独立。要对监控系统账号的各部分交换机进行站内直流供电，对站内计监控后台计算机系统进行UPS电源供电。

2.电力监控系统结构优化

在进行电力系统监控的过程中，设计人员要将站内的大量设备全部包含在监测范围内，对设备规划中出现的经济浪费及经济损失进行控制；要对监控系统方案进行合理选取，对数据存贮进行设置，从本质上提高电力系统的监控效果。

(一)系统设计方案选取

（1）集中式结构

集中式结构能够对现场信号进行集中采集，对计算机不同功能进行分析。该系统具有非常好的自诊断、自恢复，完成对电力监控系统的改造，具有非常好的安全性。但是该结构二次电缆数量较大，系统经济性较差、可靠性较弱，一旦接线状况改变即需要对系统软硬件进行修改。

（2）分布式结构

分布式结构主要是通过CPU 系统实现对监控过程中可能出现的问题进行控制，可以有效提高对多发性事件的处理效果，在很大程度上提高系统安全性。但是该结构抗磁电干扰的能力较差，信息传输途径容易出现问题，经济效果较差。

（3）分层分布结构

分层分布结构通过对不同层次的设计，对不同结构任务进行分配、完成。在该结构运行的过程中，二次电缆数量较少，调试操作简单，系统安全性、经济性、开放性、可拓展性等均非常好。

(二)监控系统数据存贮构建

在进行电力监控系统改造的过程中，设计人员可以在单机直接方式上增加两台配置、功能完全相同的两台监控机。三台监控机可以通过以太网交换机及网线进行连接，对内部系统信息进行监控。

在监控的过程中要对三台监控机上数据进行分别备份。总变电控制室内设置系统监控层设备，对三立高性能工控机、以太网交换机、UPS电源等设备进行合理安置。将三台监控机与现场通讯管理设备相连接，使用组态软件，配置一次设备接线监控画面，完成数据存贮的集中管理。

3.报警信号处理

(一)简化保护动作信号

在对报警信号进行处理的过程中，设计人员要对设备状况、保护动作状况等进行详细分析，对电路中的双微机保护元件进行合理简化，降低系统保护动作时间。设计人员可以将两套装置信号进行合并，对监控后台及保护管理机的保护进行分层监督，提高监控效果。一旦出现不良状况由可以通过动作跳闸实现信号切断，推出事故画面，完成事故预警处理。

(二)删除相近信号

在进行别报警信号改造的过程中，操作回路部分信号、出口跳闸信号、断路器位置三相不一致信号等都可以进行一定程度简化，对信号中的相似、相同作用信息进行优化删除，对信号进行合并。设计人员可以对内涵相同的反应异常信号、性质相同的信号等进行删除、合并，对后台信号处理进行简化，提高电力监控系统运行效果。

(三)设置提示信号

设计人员可以对特殊运行方式设置相关提示信号，确保在一定程度上提高运行效果。例如在对远方遥控站进行设计的过程中，设计人员可以对“就地操作”信号进行运行提醒，保证运行人员能够注意该信号，防止出现监控问题。

(四)信号命名规范

在对现场信号进行命名的过程中，设计人员要对保护位置发出的信号进行“保护”命名，例如命名为“901 保护”、“11 保护”等；对“断路器为位置三相不一致或非全相运行”、“断路器三相不一致”、“TV断线”等信号命名原则进行规范，将相近信号进行统一性命名，提高新命名信号的使用质量和效果。

四、SCADA双流电力系统的应用

遍观整个电力系统，SCADA双流电力监控系统是应用最为广泛的电力系统，其技术的发展也成为了最成熟最完善的的双流电力系统。它是能量管理系统里面很主要的一个子系统。它不但有着完整的信息而且具备效率高、诊断故障快速的特点，系统的控制安全、性能高也成为了它的一大优势。此改造实现了系统的有机整合、生产信息管理的共享，使它的实用得到更加完善。双流电力监控系统在管理用户的信息、运用高层软件方面迈出了全新的一步。SCADA系统在应用时具备了实时高效计算、方便高效应用的条件。此次改造也完全可以通过遥控进行操作，这样就可以进行更为灵活的调整，使得停送电的时间掌控得到大大的缩短。配电网在运行时即使发生故障也会自动的对故障作出灵活的调整，及时对故障做出判断，实现快速隔离，并通过计算选择合适的方案迅速恢复非故障地段的供电，这也在很大程度上缩短停送电的操作时间。这种SCADA的管理模式的改变，也就使得变电运行各司其职，为自动化系统的调度发展起了很大的作用，从而保证了电网调度的经济性和运行的安全性。

五、结语

综上所述，我们对于具体的电力监控系统改造措施有了详细的了解，同时对于其中的一种电力监控系统的应用有了了解，这样更有助于我们提高监控系统的技术先进性和运行稳定性。

参考文献

[1]顾兴霞 电力监控系统的改造及应用研究 [J] 《电源技术应用》 -2013年10期-

篇（9）

为了加强时间同步系统的设备建设与配置，提高数据传输的一致性，便于事故原因的分析，提高电能质量，电网调度操作等。电力监控系统中的时间同步系统以及时间同步装置的部署就成为了一项重要课题。

1 时间同步网的介绍

自1995年以来，时间同步系统技术在电力系统中开始推广使用，它为电力系统提供了比较方便的全网统一时钟信号，其定时精确度小于1μs。并给实测数据加上时间标签，可以实现异地数据在相同的时间参考坐标系中进行比较。

电力系统时间同步网由设在各级电网的调度机构、变电站（发电厂）等的时间同步系统组成。在满足技术要求的条件下，网内的时间同步系统可通过通信网络接收上一级时间同步系统发出的有线时间基准信号，也能对下一级时间同步系统提供有线时间基准信号，从而实现全网范围内有关设备的时间同步。时间同步网的组成如图1。

2 时间同步装置的介绍

时间同步装置接入时间同步网，除接收无线时间基准信号之外，还接收上一级时间同步系统下发的有线时间基准信号。两类时间基准信号输入都有效时，无线时间基准信号作为系统的优先授时源；在无线时间基准信号异常时，以有线时间基准信号作为系统的授时源。时间同步装置的基本组成见图2。

目前，电力监控系统中使用的时间同步装置授时源的外部基准信号通过电缆、光缆、网络在地面上直接传送的称为有线时间基准信号。通过无线电波在空中传送的称为无线基准信号。现在，最常用到的无线基准信号就是卫星同步时钟，它可以通过接受天线接受卫星系统发送的授时信号作为外部时间基准，其中GPS卫星钟和北斗卫星钟是两种通用无线基准信号的授时源。

时间同步装置的时间同步输出信号有脉冲信号、IRIG-B码、串行口时间报文、网络时间报文等几种。其中网络时间报文使用的最为普遍，网路时间报文的工作模式有客户端和服务器两种，其网络接口可以使用电缆接口或光缆接口，可以支持NTP、SNTP两种网络协议。时间同步装置工作在局域网的客户端模式下时钟准确度要求小于10ms。输出网络时间报文的时间同步系统拓扑如图3所示。

3 时间同步装置在电力监控系统中的部署措施

在电力监控系统中，所采用的时间同步装置是卫星钟，目前，一般会配置两套卫星钟对时装置，为冗余主备配置，备用方式是冷备用。其接入拓扑如图4所示。

电力监控系统基本采用UNIX和LINUX操作系统，这两种操作系统可以通过其自带的NTP服务进行对时，针对电力监控系统中服务器的操作系统中的NTP配置文件进行配置操作，可以通过配置IP地址以及子网掩码的方式，把能够与卫星钟进行同步对时的服务器限定在1台或者几台。下面介绍一下具体的配置过程。

以AIX为例，具体的配置步骤如下：

3.1 服务器端配置

#vi /etc/ntp.conf

server 127.127.1.0 prefer

fudge 127.127.1.0 stratum 1 （FES01-1 服务器上）

fudge 127.127.1.0 stratum 3 （FES02-1 服务器上）

driftfile /etc/ntp.drift

tracefile /etc/ntp.trace

（2）使用smitty xntpd进入编辑状态，选择两者（即立即生效，并且在启动机器时自动启动）。

（3）使用lssrc Cls xntpd检查ntp服务状态。

3.2 客户端配置

#vi /etc/ntp.conf

server 服务器名称

driftfile /etc/ntp.drift

tracefile /etc/ntp.trace

（2）使用smitty xntpd进入编辑状态，选择两者（即立即生效，并且在启动机器时自动启动）。

（3）使用lssrc Cls xntpd检查ntp服务状态。

4 结语

同步对时装置是否能够可靠有效的配置是一个十分重要课题，掌握清楚时间同步系统以及时间同步装置的基本内容，是处理电力监控系统中同步对时故障的必要条件，尤其是对时间同步装置在电力监控系统中有一定的了解，就能进一步在工作中提高效率，并保证自动化工作更加高效稳定的开展。

参考文献

[1]曹茂N，高伏英.电网调度自动化主站维护[M].北京：中国电力出版社，2010（10）.

篇（10）

一、引言

电力是重要的动力和资源，是国家经济和社会发展的基础。电力系统的运行稳定性和可靠性是保持电力供应的保障。因此，电力系统包含了运行和调度，而这两个系统都是非常重要的系统，保障了电力的正常运作。本论文在设计时针对当前系统存在的运用现状和实际使用需求，并结合了作者所在的四川地区的实际情况后，设计了一套适用于电力系统的调度监控系统。

二、电力调度系统设计的需求分析

伴随着社会的快速发展与信息化的不断发展，对电网进行扩大已经成为一个必然趋势，这也就对电网的全面综合管理提出了更高的要求，传统的综合管理模式已经无法满足时代的发展，因此国网公司应当依据实际发展情况对电网综合管理进行长远计划。在对电力调度监控系统进行规划设计前，首先应当对该系统的设计要求进行分析，基本确认在该系统投入运行之后需要拥有哪些功能，比如在进行计划时应当对网络覆盖程度进行预设，防止出现信息孤岛。

对于大型项目，用户往往对现场控制单元的稳定性要求较高，控制单元能够相互独立，功能上不依赖于上层设备，以增强整个系统的可靠性和可用性。同样对于负责全系统数据传输、数据交换的网络系统需要能够具备冗余能力，单点故障不影响全局应用。最后则需要一个总控中心，负责对数据集中存储，完成系统的集中操控功能。

三、电力调度监控系统功能架构设计

电网调度中心集控模式又称调控一w化模式，即电网监控与调度合一，调度中心调控人员除负责电网调度外，同时负责变电站设备监控、遥控操作等工作。该方式下调度SCADA，EMS系统集电网运行调度指挥与变电站设备操作控制为一体，通过设置若干席遥控操作工作站，专门用于设备运行监视和遥控操作，对无人值班变电站实施“四遥”。该模式在国外电网应用较为普遍，国内（广州、深圳、无锡等电网）也有大量的实际应用。该模式下，集控中心（集控站）即可以设置在调度中心大楼内，也可以分别设置在若干座变电站内。

电力调度监控系统的数据采集模块主要设计结构如图1所示：

通过站级监控工作站的彩色液晶显示器和人机联系工具显示变电站各种信息画面，显示内容主要包括全部设备的位置状态、变位信息、保护设备动作及复归信息、直流系统及所用电系统的信息、各测量值的实时数据，各种告警信息、计算机监控系统的状态信息。

系统集成过程中的关键技术是接口的设计，因为系统集成的实质是让不同产品、不同设备互连，让不同网络、不同系统互连。系统集成的技术关键不是对具体产品设备的研究开发，而是解决产品、系统之间的接口问题。因此要完成系统集成，不仅要对产品、技术或系统有全面深入的了解和分析，还应设计开发合适的接口。所有子系统采用共同的接口，使用相同或相近的开发模块。保证系统结构清晰简单，各个部分容易配合，使系统具有良好的扩展性。

四、电力调度监控系统安全防护