智能电力监控系统的设计与实现
发表时间：2019-07-31T11:15:52.933Z 来源：《当代电力文化》2019年第06期作者：余宛辰和志全杨延军
[导读] 将结合智能电力监控系统的概念、意义、组成结构以及具体功能，来阐述如何进行系统的设计与实现。
云南电网有限责任公司迪庆供电局 674400
摘要：智能电力监控系统是用科学的现代化硬件与软件相结合的技术手段，来弥补传统人工监控的缺点与不足，实现对电力系统运行设备全天候在线检测，以及时实现安全隐患早发现，早解决之目的。本文将结合智能电力监控系统的概念、意义、组成结构以及具体功能，来阐述如何进行系统的设计与实现。
关键词：智能系统；电力监控；设计实现
随着国民经济的发展对电力能源的需求量越来越大，使得电力系统中的配电产业的发展十分迅猛。特别是全国各大高层建筑、重要的标志性建筑等用户的急剧增加，导致其对电力系统的要求也越来越严格，这就需要加强对其电力生产、运输、储备、变电等设备的检测，确保其安全稳定、高效节能地为社会经济建设服务。基于这个现实的需求，智能电力监控系统随着科学技术的不断进步应运而生，为电力设备实施方便快捷的管理，及时排查安全隐患的科学分析，具有重要的作用。
一、智能电力监控系统概念阐释
智能电力监控系统是指利用计算机信息处理技术、计量保护装置和总线技术，对中、低压配电系统的实时数据、开关状态以及远程控制进行集中管理的过程[1]。目前，智能电力监控系统对电力企业降低成本、提高效率、控制电力等方面十分有益，未来在电力企业发展中的应用前景十分广阔。
二、智能电力监控系统应用的意义
使用电力监控系统，将使用户有效管理现有资源和用电负荷，减少设备运行和电能消耗的支出，实现电力能源的配置的最优化。通过数据分析，使用户合理有效地利用设备，减少不必要的设备添置，避免了资源浪费，降低能源支出成本；及时发现潜在故障，减少设备维护费用，延长设备使用寿命；提高运行管理效率，减少运行维护人员工作量和提高供电可靠性，缩短停电时间，减少火灾、人员伤亡等严重事故的发生，节约大量事故费用。
三、智能电力监控技术设计原则
（一）数据安全性。该原则包含数据安全和信息安全两部分。其中数据安全指的是要保证数据在网络传输过程中确保不被截取、篡改和利用。而信息安全指的是对不同级别的操作人员要配置与其职位与权力相对应的信息，要通过操作人员的账号与密码的管理来进行信息的保密性维护，防止他人窃取信息并做出不当操作。
（二）操作安全性。首先工作人员通过监控系统进行对电力设备的遥控指挥之时，需要进行指纹识别或者人脸识别来确认操作人员的真实身份，让系统辨认其是否是录入系统操作档案信息中，经过确认之后，再让其进行下一步操作。在每一步的操作中，要设置一个返回延时的步骤，以确保操作人员有充分的时间撤销上一步操作，确保有因操作失误而补救的余地，确保操作的严谨有效。
（三）系统设计标准性。整个监控系统的设计要国家标准或国际标准，系统的软件、硬件的数据接口要能够兼容当下常用的传感器设备、电源预警设备、计算机大数据分析技术。并且能够适应当下通用的操作系统。
四、智能电力系统的组成分析
智能电力监控系统主要有系统硬件数据采集和软件数据分析预测两部分组成。这其中，系统硬件数据采集整个监控系统的基础，其主要是运用电力技术、传感器技术采集电力电压、电流和功率等电力参数，并通过高精度A/D转换器将这些电力参数转变数字量，并通过无线通讯技术将数据上传到云端服务器中，以利于软件系统进行大数据分析。
在软件分析部分中，主要分数据储存和数据分析两个功能。数据储存主要是利用Sql Server技术来实现对历史数据的有效存储。数据分析主要是利用算法库原理通过对数据的实时采集，进行基于运算方法和参考值标准范围的智能化、自动化过程。对智能电力监控系统有益的算法有多种，例如线性外推法、回归分析法、人工神经网络预测模型等[2]，具体使用那种算法模型，要根据具体的电力监控目标和实现功能而定。
五、智能电力监控系统具体功能分析
（一）数据处理分析功能。智能电力监控系统能够实现对所采集到的数据进行更为科学精准的处理，通过对重要电力参数转化为直观的数字量的形式，便于工作人员进行电力数据的掌握，并在计算机大数据分析下，判断供配电设备的运行状态，根据检测到的数据与参考值进行分析对比，来进行安全隐患的排查，一旦发现问题，便能够分析出故障的根源，从而缩短问题排查的时间，提高维修效率，并将安全隐患铲除于萌芽阶段。
（二）事件记录功能。智能电力系统能够实现对所有操作用户使用该系统的具体操作步骤和实际事件的日志记录，从而实现对每一次突发安全事故，记录工作人员对系统的操作方法，结合事故的特点、性质与对应的解决策略，来判断工作人员是否合理利用了系统来有效进行事故的解决，以为日后的问题原因分析和事故解决回顾提供历史依据。
（三）“五遥”功能。五遥功能是体现系统智能化的重要标志，对于整个系统设施检测的实时化、分析的智能化、故障排查的及时化、应对措施的自动化具有十分重要的作用。具体如下：
遥信：实时对系统设备开关运行状态、保护工作等开关量进行监视。计算机实施现实和自动报警。
遥控：通过计算机屏幕选择相应的站号、开关好、合/分闸等信息，并在屏幕上将选择的开关状态反馈出来，确认后执行，实施记录操作事件、类型、开关号等信息。
遥测：通过计算机实施进行系统电压、电流、有功功率、无功功率等信息的采集、分析、处理等操作，并自动生成分析报表。
遥调：该功能主要用于有载变压器的调压升/降。
遥设：该功能主要用于远方修改分散继电保护装置的定值、控制；以及调整各种仪表的工作状态。
总结：总之，智能电力监控要充分利用现代科技最新成果，实现其软件与硬件的不断升级改造，进而使得两者不断融合形成有机统一体，通过对电力设备的数据采集、传输、储存与分析，实现对电力系统设备故障的精确定位，科学应对。这其中，一方面要加强科研单位