摘要：本文介绍了利用先进的智能电能表技术来完成配电系统用电的智能化管理。 它的使用不仅可以24小时在线检测电源运行状态，还可以自动发出控制命令和告警信息，自动记录配电系统的运行参数，统计相关信息。 为广播电视安全播出提供了供电保障，也大大减轻了值班人员的工作强度，提高了工作效率。

关键词：低压配电电源管理； 智能监控

1 供配电系统基本情况

机组当前用电负荷为60~85kWh，主电源包括：10kV供电线路，无后备电路； 0.38kV三相主变1台； 125kV柴油发电机1台。 配电设备包括：市电输入柜1台、配电柜5台、机/市电切换柜1台、100kV三相稳压器2台。 其中，发电机房配电系统距机房控制室近60m。 有市电输入柜1个，开关柜1个，配电柜1个（3回路）：发射室在三楼，配电柜3个； 二楼配电室配电柜1台（4路输出回路），稳压器2台。 保护装置：具有过压、过流、缺相保护等功能的智能能源断路器2个，分别装配在两个配电柜内。 配电系统结构如图1所示。

图1 配电系统结构图

2 设计目的及原则

2.1 设计目的

(1)实现对系统中低压配电系统的监视、控制和管理。

(2)实现对整个配电系统的相线电压、电流、系统有功功率、无功功率、视在功率、功率因数和系统频率的监测

(3) 具有超限报警功能

(4) 应急控制功能

2.2 设计原则

现代自动监控系统是在现代计算机技术和网络通信技术的基础上发展起来的。 自动监控系统也是信息管理系统的一种。 系统信息包括：收集和转换信息； 传输信息的通讯设备； 调度中心使用信息。

微机监控系统原理框图如图2所示。

图2 微机监控系统原理框图

机房低压配电监控管理系统就是根据以上原则，结合本单位实际情况建立的。 电力管理系统大多采用分层分布式计算机网络结构，即站控管理层、网络通信层和现场设备层。 站控管理层针对的是配电监控系统的管理人员。 它是人机交互的直接窗口，是系统的最上层部分。 主要由系统软件和必要的硬件设备组成，如工业级计算机、打印机、UPS电源等。监控系统软件具有良好的人机交互界面，可以对各种数据进行计算、分析和处理。网站收集的数据信息，并通过图形、数字显示、声音等方式反映网站的运行状况。

网络通信层主要由通信管理机、以太网设备和总线网络组成。 该层是数据信息交互的桥梁，负责对现场设备返回的数据信息进行采集、分类和传输，同时将上位机的各种控制命令传达给现场设备。 现场设备层是数据采集终端（RTU），主要由智能仪表组成。 采用高可靠性、现场总线连接的分布式I/O控制器构成数据采集终端，将存储的监控数据上传至数据中心。 测量仪器承担着基层的数据采集任务，监测数据必须完整、准确并实时传输到数据中心。

3 设计内容

经分析，只需在配电室1配电柜输入端、配电室2输入柜输入端、变送器室输入端（稳压器）安装采集装置即可。 1、稳压器2、稳压器3回路）。 获得对整个配电系统配电的可见性和控制。 整体结构设计如图3所示。

采集终端位置如图所示为智能电表机房3块，配电室第一配电柜1块，配电第二低压配电柜1块房间，共5块。

图 3 总体结构图

4 Acrel-电源管理解决方案

4.1 概述

用户端消耗了整个电网80%的电能，用户端的智能化用电管理对用户的可靠性、安全性和节电具有重要意义。 构建智慧用电服务体系，推广用户侧智能电表、智能用电终端等设备用电管理解决方案，实现电网与用户双向良性互动。 客户端急需解决的研究内容主要包括：先进电表、智能楼宇、智能家电、增值业务、客户用电管理系统、需求侧管理等课题。

Acrel-电源管理解决方案对用户端的用电量进行细分统计，并以直观的数据和图表向管理者或决策者展示各个子项的使用情况和消耗情况，从而找出高耗电量。 能有效节省能量点数或不合理的用能习惯，为用户进一步节能改造或设备升级提供准确的数据支持。

4.2 申请地点

(1)写字楼(商务写字楼、大型公共建筑等)；

（二）商业建筑（商场、金融机构大楼等）；

（三）旅游建筑（宾馆、娱乐场所等）；

（四）科教文卫建筑（文化、教育、科研、医疗卫生、体育建筑等）；

（五）通讯建筑物（邮电、通信、广播、电视、数据中心等）；

(6)交通建筑(机场、车站、码头建筑等)。

4.3 系统结构

4.4 系统功能

4.4.1 实时监控

系统具有友好的人机界面，以配电图的形式直观显示配电线路的运行状态，实时监测各回路的电压、电流、功率、功率因数、电能等电气参数，并动态监测断路器、隔离开关、地刀等的合分闸状态，以及与故障、告警相关的信号。

4.4.2电能统计报表

该系统以丰富的报告支持测量系统的完整性。 系统具有定时抄表和汇总统计功能。 用户可自由查询自系统正常运行以来任意时间段内各配电节点用电量，即节点进线用电量和各支路用电量统计分析报告. 该功能使用电量可视化、透明化，当用电量误差过大时可进行分析追溯，保持计量系统的正确性。

4.4.3 详细电参数查询

在一次配电图中，当鼠标移至各电路附近时，鼠标指针变为手形，点击鼠标即可查看该电路的详细电气参数，包括三相电流、三相电压，可以查看三相总有功功率、总无功功率、总功率因数、正向有功电能，以及24小时相电流趋势曲线和24小时电压趋势曲线。

4.4.4 运行报表

系统具有实时电量参数和历史电量参数的存储和管理功能。 所有实时采集的数据和顺序事件记录都可以保存到数据库中。 在查询界面，可以自定义需要查询的参数，指定时间，或者选择查询和更新记录数据等，并以报表的形式展示。 用户可根据需要自定义运行日报、月报，支持导出Excel格式文件，也可根据用户要求导出PDF格式文件。

4.4.5 变压器运行监测

系统对配电系统主进线、主变、重要负荷出线的运行状态进行在线实时监测，并用曲线显示电流、变压器运行温度、有功功率需求等运行趋势、有功功率、视在功率和变压器负载率。 对变压器的负荷率和损耗进行分析，使运维人员及时掌握运行水平和用电需求，确保供电安全可靠。

4.4.6 实时报警

系统具有实时报警功能，系统可监测远传信号位移、保护动作、事故跳闸、电压、电流、功率、功率因数超限等配电断路器、隔离开关、接地等事件开刀、合刀动作等楼宇自控系统电表，根据事件级别实时监控报警。 当系统报警时，会自动弹出实时报警窗口，并发出声音或语音提示。

4.4.7 历史事件查询

系统可对遥信位移、保护动作、事故跳闸、电压、电流、功率、功率因数超限等事件记录进行存储和管理，方便用户追溯系统历史事件和告警、查询统计数据，并分析事故。

4.4.8 电能质量监测

该系统可以连续监测整个配电系统内的电能质量。 运维人员可以通过谐波分析柱状图和报表掌握进线、变压器和重要电路的电压、电流谐波畸变率和谐波含量。 、电压不平衡等，及时采取相应措施，减少谐波损耗，减少谐波引起的异常和事故（此功能需配备带谐波监测功能的电能表，不需要时可删除。

4.4.9 远程操作

系统支持断路器、隔离开关、接地开关等的分、合闸远程操作，系统具有严格的密码保护和操作权限管理功能。 对于每次远程操作，系统自动生成一个操作记录，记录内容包括操作者、操作时间、操作类型等。要实现该功能，断路器本身需要电动操作机构和保护、测量等硬件设备的支持以及具有遥控功能的控制装置。

4.4.10 用户权限管理

为了保证系统的安全稳定运行，系统设置了用户权限管理功能。 通过用户权限管理可以防止越权操作（如修改配电线路名称等）。 可定义不同级别用户的登录名、密码和操作权限，为系统运行、维护和管理提供可靠的安全保障。

4.4.11 通讯状态图

系统支持实时监控接入系统的各个设备的通信状态，能够完整展示整个系统的网络结构； 可在线诊断设备的通信状态，当网络出现异常时，自动在界面上显示故障设备或部件及其故障位置。 这样便于运维人员实时掌握现场各设备的通信状态，及时维护异常设备，保证系统的稳定运行。

4.4.12 视频监控

视频监控显示当前实时画面（视频直播）。 选择某个变电站，可以查看该变电站的视频信息。

4.4.13 用户报告

用户报表页面主要用于自动汇总所选变电站一个月的运行数据，并对变压器负荷、配电回路用电量、功率因数、告警事件等进行统计分析。

4.4.14 APP支持

电力运维手机支持“监控系统”、“设备档案”、“待办事项”、“巡检记录”、“缺陷记录”五个模块，支持主图、需求、用电、视频、曲线、温湿度、同比、环比、电能质量、各种事件告警查询、设备档案查询、待处理事件处理、巡检记录查询等。

4.5 系统硬件配置清单

5 总结

经过实际运行，低压电力监控管理系统基本可以满足日常的电力管理和监控需求，解决了很多用电问题（三相不平衡、中性线电流过大等）。 能清晰记录配电系统日常运行参数，特别是三相不平衡、过压、过流等异常情况，能清晰记录每次报警的数据和时间，便于维护配电管理水平和保障广播电视安全播出提供了非常有价值的信息。 系统实时不间断监控，克服以往过度依赖值班人员的做法，实现了管理从“人工”到“智能”的根本转变，大大减轻了值班人员的工作量，提高了工作效率，提高用电的可靠性。 ，为安全用电打下良好基础。

随着网络监控的全面普及，现在市场上已经很少见到模拟视频光端机了。 一般只能在旧的监控系统中才能看到楼宇自控接线图视频，但也面临着被淘汰、被取代的命运。 对于模拟监控的安装和维护（现在主要以维护为主），需要熟悉模拟视频光端机的连接和使用。

视频光端机连接主要设备百科

视频光端机和光纤收发器一样，需要成对使用，都使用5V供电，主要区别在于功能和接口，主要有以下几个方面：

1、光纤尾纤接口不同，光模块采用圆头FC光纤跳线。 光纤收发器采用方头SC光纤跳线；

2、连接的摄像头数量不同，光端机只能连接不超过自身接口数量的摄像头。 光纤收发器只与自身的带宽有关。 理论上，只要视频流足够低，就可以接入N个以上的摄像头；

四口视频光端机

3、光模块分为发射端和接收端。 摄像头（前端设备）只能连接到发射端，录像机（后端设备）只能连接到接收端。 光纤收发器虽然分AB端，但不区分前后端，只要成对使用即可。

其他一些特性这里不再赘述，具体可以阅读之前发表的两篇相关文章。

这篇文章让你了解常用的监控光纤收发器

如何用光纤传输监控信号

下面我们就来看看视频光端机的连接和使用。

电源指示灯亮

接收端连接的光纤指示灯亮

发射器连接模拟相机时，对应接口指示灯亮起

相机->发射器->接收器->显示

视频光端机的其他一些说明：

1、由于视频接口BNC与显示接口不同，可以找两根线剪断，将里面的正负线接在接口上。

BNC接头（Q9头）

2、模拟视频监控BNC连接器有焊接和非焊接之分。 免焊BNC连接器连接方便，缺点是容易松动。 虽然焊接牢固，但需要用烙铁头焊接。 还有一种方法是直接剪掉做好的BNC跳线来连接视频线。

双绞线传输线

3、由于很少使用视频线，所以可以用双绞线（网线）和双绞线发射器代替，一根八芯网线可以接四对双绞线发射器。 双绞线变送器需要成对使用，有的前后两端，接线口分正负极，反接不会显示。

FC光纤跳线连接光端机

4、FC光纤跳线连接视频光端机时注意缝隙。 它需要对齐并插入并拧紧。