节目背景

配电室是电力系统末端配电网中传输和分配电能的主要电气设备场所。 它是城市配电网系统的重要组成部分，起着保护、计量和分配电能的作用。

长期以来，配电室的管理一直是供电系统运行管理中的薄弱环节之一。 配电室开关跳闸、危险气体泄漏、环境过热影响设备运行、水浸造成设备损坏、设备被盗等问题，都不同程度地影响了企业和居民的生活和工作用电.

随着配电站无人值守的推广实施，加强配电室环境的监控，保障供电安全成为一项十分重要的工作。

配电室辅控工程无线联网远程在线控制系统

系统通过在配电室配置相应的传感器连接到LORA 485数据采集器，然后通过LORA无线传输将采集到的数据上传到LORA网关，LORA网关通过4G/以太网上传到环境监控云平台/RS485 或本地平台，达到远程监管的目的。

有害气体监测

在配电室的电缆沟、配电装置、二次设备间安装SF6、CO2二合一变送器，并与LORA 485数据采集器连接。 采集到的数据将通过LORA转4G/以太网/RS485无线传输至LORA网关，上传至环境监控云平台或本地平台。 监测过程中，当任何气体浓度超过设定阈值时，系统会自动启动电话、短信、邮件等方式向用户发送警报无线报警系统，并联动风机及时通风。

温湿度监测

LORA温湿度采集器将采集到的数据通过LORA无线传输至LORA网关，由LORA网关以4G/以太网/RS485的形式上传至环境监控云平台或本地平台。 用户可以远程实时查看温湿度传感器的位置。 位置的温度和湿度变化。 一旦温度和湿度超过安全阈值范围，系统会立即启动报警，提醒管理人员。

漏水监测

在空调、窗户、配电室不同地面区域安装水浸式变送器，连接LORA 485数据采集器。 采集到的数据可通过LORA无线传输至LORA网关，再通过4G/以太网/RS485上传至LORA网关环境监测云平台或本地平台，实时监测各区域模块漏水情况。 当任一参数超过设定值时，平台启动短信、电话、邮件报警，并及时通知管理人员进行应急处理。

在配电室不同区域布置烟感报警器，连接LORA 485数据采集器，将采集到的数据通过LORA无线传输至LORA网关，再通过4G/以太网/RS485上传至环境监控云平台或本地平台。 当检测到环境烟雾时，系统会自动启动本地声音报警，同时系统会启动短信、电话等多种报警方式，帮助管理人员及时发现火灾隐患。

红外入侵检测

在配电室门口、窗户等处安装红外探测器，并连接LORA 485数据采集器，将采集到的数据通过LORA无线传输到LORA网关，再上传到环境监控云平台或通过4G/以太网/RS485原生平台。 当入侵者经过探测区域时，探测器会自动探测区域内的人类活动。 如有动态移动，系统会自动启动短信、电话、邮件报警。

设备联动控制

阀门控制：系统采用LORA阀门控制器远程控制风机。 可通过LORA无线传输技术连接到LORA网关，实现平台化远程手动切换、定时开/关，达到关联采集设备自动控制、智能联动的目的。 当任何数值超限报警时，系统自动向风机发出联动通风指令无线报警系统，及时通风。 此外，还可以设定风机每天定时启停的时间，使配电室定时通风换气。

LORA网关与平台软件通信

平台会全天24小时接收LORA网关上传的数据，以便当任何参数超过设定值时，及时通过短信、语音、邮件等方式通知管理人员进行应急处理。

免费环境监控云平台

环境监测云平台采用先进的信息采集系统、物联网、云平台、大数据和互联网等信息技术。 各级用户可通过PC WEB、APP客户端、微信等渠道访问平台数据，实现远程系统管理。

①大屏可视化：可滚动显示配电室各区域环境监测数据。 数据清晰直观，方便管理员登录平台查看。

②实时数据监控：用户可以在平台上清楚地了解各个配电室的环境状况，达到实时数据监控的目的。

③超限报警功能：支持所有监测因子报警上限、下限、预警上限、下限设置，支持因子数据异常字体颜色变化，因子报警数据颜色可自定义，平台支持短信、铃声、微信、邮件、报警弹窗、语音报警、离线报警等多种报警方式，报警内容可自定义。

④智能远程控制：支持电脑端和APP端远程手动控制现场设备继电器，继电器名称可自定义编辑。 是否启用相应的继电器控制功能可由客户自行编辑。

⑤历史数据查询、导出、打印：可以查询一个或多个监控点的历史数据和报警数据，根据需要选择对应的监控点、时间范围和数据类型进行查询，还支持PDF、excel等数据格式导出。

④ 流量卡预警功能：实时获取现场4G物联网设备卡号，自动分析卡号剩余流量，自动分析过期时间，预警提醒管理人员及时充值，防止因运营商注销交通卡导致项目停滞。

⑤实现信息共享：用户可以根据需要添加子账号，并为其分配不同的管理权限，实现管理分工明确，信息共享。

⑥用户还可以在手机端实现24小时实时监控，支持一键控制上万台设备，视频查看，设备故障/异常报警/离线报警，历史数据曲线查看，还可以连接到用于数据打印的蓝牙打印机。

摘要：配电室智能化管理可以有效提高配电室的管理效果，为用电安全提供坚实的基础。 尤其是高校，更需要积极推进配电室的智能化管理。 本文分析了高校变配电室用电智能化管理的全过程，并结合高校实际情况分析了对高校变配电室用电监控系统进行升级改造的可行性。 . 通过此次升级，达到了预期目标，为保障供配电安全、连续、稳定运行提供了支撑。

关键词：高校； 变配电； 电源监控

1 简介

随着高校校园建设的快速发展，各类现代化教学楼相继投入使用，一大批先进的教学设施和生活设施得到广泛应用。 校园变配电所电力监控系统的核心作用已成为高校管理部门在校园规划、建设和管理中面临的主要任务之一。 当前，高校必然面临基础设施老化的问题，为教学和科研服务提供可靠、稳定、安全电力保障的高校变配电站势必进行升级改造。 结合当今物联网技术的发展和应用，以往的电源管理系统和设备已经不能满足当前高校的管理要求。 管理运行和保护变得更加重要。

2 概述

某高校配电室总容量为4台变压器、13个高压柜、3个直流屏、10个低压电容柜、60个低压柜。 科研实验和生活服务设施的变配电保障。 保障上述变配电系统安全可靠运行，是后勤管理部门的首要任务。 因此，采用配电智能管理系统是提高变配电室安全可靠性的切实可行的途径。 变配电室设备通过计算机实现采集数据、控制设备、测量、调整数据及预警等多项功能，使变配电管理中心掌握变配电设备的运行状态实时对变配电设备进行操作。

3 电力监控系统的技术实现

3.1 实施原则

实现配电智能统一管理。 系统在结构和配置上考虑了配电室智能化管控的需要，不仅满足了变配电管理的技术规范和要求，而且实现了配电的智能化远程实时控制[ 1]. 完成设备数据传输和数据共享，进而完成系统间的联网，从整体上增强系统的稳定性、可靠性、兼容性和可扩展性。

电力监控系统分为本地后台型和互联网型两种。 基于某高校的性质，宜采用本地后台系统进行智能管控。 系统采用专业组态软件。 管控系统采用分层分布式开放式结构的实时数据库管理系统，支持操作系统，匹配通信子系统。 系统可通过本地监控主机实现全校智能电表、空调、PLC、水表、气表、冷热表等仪表的远程集中抄表和远程控制功能。 具体可根据实际情况逐项、逐项展开。 部署。

系统采用现场总线控制和以太网通讯。 现场通讯采用485屏蔽线传输数据，保证了系统通讯的抗干扰能力和信息交换速度，并为上层管理系统预留了通讯接口，用于设备数据传输和数据共享，进而完成之间的组网系统。 从整体上加强系统的稳定性、可靠性、兼容性和可扩展性。 以操作系统为平台，按照标准的传输协议实现设备与软件之间的信息传输[2]

3.2 系统架构

管理系统为三层架构，分层分布。 集成化、模块化的应用功能，灵活的系统配置，开放的软硬件平台，丰富的通信接口协议。

3.2.1 设备隔间层

该层由配电站高低压设备的终端数据采集管理设备组成，主要有网络多功能电能表、高压综合保护（可扩展空调控制器、远传水表、远传燃气表、热计量流量计等） .)。 根据高低压设备类型和柜体结构，分别安装在各高低压开关柜内，可独立实现间隔层监控和控制各断路器的目的。 间隔层终端数据采集管理设备可采集高低压设备中的相关数据参数，通过通讯管理机上传接收操作指令，对设备进行操作。

3.2.2 通信层

通信层是连接终端数据采集设备与上级管理设备的信息桥梁。 通过协议转换，统一数据格式，实现设备数据与高速网络的实时互联互通。 主要包括：通讯柜、通讯管理机、电源开关、以太网交换机及各种通讯介质（屏蔽双绞线、网线）等。

3.2.3 控制层

管理主机：对所有受控设备进行集中管理，并以图形、图表、图标等多种方式实时反馈各种相关设备的数据参数，实现变电、变电实时监控和报警。配电、远程控制、能耗数据分析等多项功能。

控制层是电力管控系统的运行管理中心，包括监控主机、通讯管理机、控制台、打印机和网络设备。 系统具有与集控中心、上级调度通信的扩展功能。 控制层通过本地图像工作站（或图形服务器）实现系统的统一管理功能，为用户提供良好的人机交互界面，集中管理所有需要的本地监控设备，并将监控信息反馈在实时实现智能化的电力监控管理系统。 配电实时监控报警、配电回路智能设备远程控制、能耗数据分析等功能。

控制层主要包括：管理系统软件、图形工作站、监视器等外围设备。

3.3 终端数据采集管理设备及其在设备舱层的实现功能详解

高压柜：采集装置为微机保护测控装置，型号，采集数量9台，采集内容：三相电压、三相电流、有功功率、无功功率、频率、开关量状态、报警信号等。实现功能：断路器分合闸报警信号； 速断动作跳闸报警； 过电流动作跳闸报警； 超温报警； 超温跳闸报警； 接地刀闸信号（如有）； 工作岗位）； 断路器位置信号（如有试验位置、工作位置）； 机构弹簧储能信号； 电压电流实时曲线、历史曲线分析； 通讯异常报警； 综合保护装置异常报警； 本地和远程信号。

另外设置了高压柜电力多功能测控仪一台，型号11台，采集内容：故障、告警信息和电力参数等信息。 实现功能：实时监控所有高压柜需要测量的电量数据； 历史数据; 开关分合闸报警信号； 报道。

变压器：采集装置为温度控制器，型号BWDK-Q201，采集数量为4个，采集内容：A、B、C、铁芯线圈实时温度、变压器门状态、报警信号灯。 实现功能：A、B、C芯线圈实时温度； 变压器门状态； 风机启停工作状态； 超温报警和跳闸信号。

低压柜：采集装置为多功能电力测控仪表智能电力仪表，型号，采集数量为65个。采集内容：三相电压、三相电流、有功功率、无功功率、频率、电度、开闭信号。 实现功能：实时监控所有低压柜需要测量的电量数据； 实时数据曲线和历史曲线分析； 开关分合闸报警信号； 报道。

直流屏：采集装置为直流电源监控装置，型号ZJK01-IA/G，采集数量为3台。 采集内容：市电电压、充电电流、控制母线电压、组合母线电压、放电电流、母线绝缘接地情况、异常报警。 实现功能：市电输入监测：电压、电流； 控制母线电压，结合母线电压监测； 负载电流实时监控； 母线绝缘接地实时监测； 充电器运行状态实时监控； 均等收费； 异常报警实时监控等

3.3.1 保护测控装置功能详解

三段式定时过流保护、过流后加速保护（可通过复压判据控制）、过载保护、过载报警、充电保护、反时限过流保护、两段式低电压保护、过压保护电压保护、低周切负荷、三相多次重合闸、隐身跳闸重合闸（即不对应重合闸）、零序过压报警、三段式零序过流保护（可被零序电压闭锁） )、零序后加速、零序过流报警、二级低压侧零序过流保护、独立接地选线功能、PT断线、CT断线、控制回路断线、设备电源-断电报警，合闸时可检查同步，无电压检测线，母线无电压或未检测，5种非电保护（重气，轻气，高温跳闸 、高温报警、压力释放）、4种非电控、故障、报警、闭锁、重合闸等事件记录，两组保护整定值，保护投撤，故障记录。

遥测：各种电压、电流、有功功率、无功功率、功率因数、频率、线路侧同步电压频率、有功电能、无功电能、温度、基波和谐波。 此外，还有遥控信号音量、遥控音量、时间同步功能、数据断电存储等多项功能。

3.3.2 AE+201电动多功能测控仪功能详解

遥测：电流电压、有功功率、无功功率、频率、功率因数等常用电力参数数据的采集和存储。 各低压出线回路的分合闸状态、低压柜各出线回路的历史曲线采样、计算统计、开关分合闸信息、故障报警信息； 日、月、年用电量，免费生成历史数据和报表。

遥信：不少于6路。 遥控：断路器控制开关动作。 谐波分析：给出电压和电流的1次到13次谐波的比例数据。

3.4 后台监控系统基本功能实现

软件内容包括：应用软件（某型-3000计算机监控系统）、操作系统、SCADA软件、图形显示软件、打印制表软件、内网通讯软件、实时数据库、历史数据库、绘图软件、保护和智能设备接口通信软件。

3.4.1 遥控功能

该系统以实时数据库为主要控制点和受控设备的连接点。 实时数据库有各个被控设备的控制命令区。 各种运行控制指令写入实时数据库，通过通讯控制器执行。

3.4.2 遥信功能

遥信分为位置状态遥信和保护信号。 位置遥信包括各种开关、刀闸、子状态、开关手车工作、试验位置状态、变压器分接开关位置、温度检测设备限位等。保护信号分为事故信号和报警信号。 事故信号是指导致设备断电或停止运行的信号，警告信号是指不影响设备继续运行的异常信号。 对于正常遥信状态的传输，系统优先传输故障信号和遥信位移信号。

3.4.3 禁止或强制处理

由于某种原因，信号暂时不能正确反映遥信点的真实状态，可以发出操作命令，手动设置遥信点的状态，或者禁止遥信点的采集。 手动设置和禁止数据采集的状态记录在数据库中，并在主接线图上用不对应的颜色标出。

3.4.4 遥测功能

三相相电压、三相线电压、三相电流、有功功率、无功功率、有功电能、无功电能、功率因数COS和变电站机房测量对象频率、直流屏遥测、变压器温度等参数数据被传输到管理主机[3]。

上述各项参数可在管理主机主接线图上显示，同时数据实时刷新。 同时恢复颜色，并将上述过程保存在系统历史记录中。

3.4.5 权限管理

管理主机是一个管理操作平台，可以设置管控权限，对各种操作设置权限控制。

3.4.6 信息处理与展示

测控装置和测控仪表将各种数据及时回传给管理主机，实现管理主机对各种测控设备运行情况的监控。 组件、字符、图形等可以与实时数据或“虚拟遥信/虚拟遥测”信号相关联。 如遥信状态、遥测值、设备通讯状态等。

3.4.7 报警

多种报警方式，如灯光、图形、声音、打印、模拟盘等多种报警方式，可独立报警，也可组合报警。 有针对性地报警。 同时可分为预测报警和意外报警智能电力仪表，并可根据需要实现语音报警。

3.4.8 事故

当发生事故时，显示屏上会自动弹出故障信息窗口，包括：故障位置、故障对象、性质、时间及相关故障数据，如短路电流等。故障设备在屏幕上自动闪烁，并在按下复位按钮后停止闪烁。

3.4.9 预览

当出现设备故障信号时，管理主机屏幕显示具体内容，包括故障对象、性质、发生时间及相关预报数据，如超限电压、单相接地等。

3.4.10 参数处理

管理主机接收来自测控装置和仪表的参数，经过计算处理后保存在管理主机系统的分类数据库中。

3.4.11 数据归档及统计报表功能

管理主机配备报表管理平台，保存上述参数数据、运行状态、告警信息的所有记录，并可随时查询分析； 管理主机系统有报表生成工具，根据运行需求自动生成各种报表：日报表、月报表、年报表，包括电流、电压、功率、频率、电量和各种代数计算结果值。 可以打印各种报表。

3.4.12事故召回记录

系统具有实时数据跟踪、分析和处理能力，支持开关量或模拟量。 系统保存不少于1个月的事故召回记录，可分类查询、分析、打印。

3.4.13 故障数据记录

设置所需保护设备对事故进行阶段性保护时，及时记录事故动作时间、原因及相应模拟量和开关量的状态信息。

3.4.14 故障事件记录

系统具有设备管理程序，对设备的运行情况和监控设备发回的被控对象的运行情况进行监控，并在监控过程中上报被控对象和设备自身检测到的异常情况或事件的记录。设备的操作。 记录故障设备的名称、序列号、故障原因和时间以及相关状态信息。

3.4.15 日志管理

自动生成完整日志、事故及异常日志、事故行程日志、操作日志、维修日志等。系统还支持人工填写日志功能，系统具有防伪和人工填写日志的措施。

3.4.16 信息打印功能

所有操作、报警、报表信息均可按需打印（图形打印、报表打印、事件打印）。

3.4.17 数据查询

通过设置设备或时间，按时间间隔、系统类别、告警级别、间隔时间等查询系统中的各种实时和历史数据，也可用于变量列表、数据值、曲线图、仿真图、日志事件、设备报表事件记录、录播故障记录、事故召回记录等。系统提供多分类检索方式。

3.4.18 自诊断与自校正

管理系统服务器互为热备份，具有故障自诊断功能。 系统有一个程序管理器，可以监控整个系统的运行状态。 当系统软件中个别模块运行出现故障时，可以进行复位。 系统记录监控设备的故障告警信息和故障信息，生成日志文件，可通过故障查询窗口查询并及时打印。

3.4.19 进行闭环运行

可设置操作管理权限。 只有正确输入操作和监控两个密码和正确的数字后，才能进行权限控制操作、修改数据、记录信息。

4 安科瑞电力监控解决方案

4.1 概述

针对用户变电站（一般电压等级为35kV及以下），由微机保护装置、开关柜综合测控装置、电接点无线测温产品、电能质量在线监测装置、环境监测设备等组成配电室、电弧保护装置。 完善的自动化监控系统，实现了变、配、用电的安全运行和综合管理。 监控范围包括用户变电站、开关站、变电站和配电室等。

Acrel-2000Z电力监控系统是艾克瑞电气有限公司根据电力系统自动化、无人值守运行要求，针对35kV及以下电压等级开发的分层分布式变电站监控管理系统。 该系统是利用电力自动化技术、计算机技术、网络技术和信息传输技术，集保护、监测、控制、通讯等功能为一体的开放式、网络化、单元化、可组态的系统。 适用于35kV及以下电压等级的城市电网、农村电网及用户变电站的变电站，可实现对变电站的控制和管理，满足变电站无人或少人值班的需要，为变电站提供坚实的保障为变电站安全、稳定、经济运行提供保障。

4.2 申请地点

适用于轨道交通、工业、建筑、学校、商业综合体等35kV及以下用户供配电自动化系统的工程设计、施工、运行维护。

4.3 系统架构

Acrel-2000Z电力监控系统采用分层分布式设计，可分为三层：站控管理层、网络通信层和现场设备层。 组网方式可以是标准组网结构、光纤星型组网结构、光纤环网组网结构，根据用户用电规模、用电设备分布和占地面积等信息综合考虑组网方式。

4.4 系统功能

(1)实时监控：直观显示配电网运行状态，实时监控各回路电气参数信息，动态监测各配电回路相关故障、告警等信号。

(2)电参数查询：在配电图中，可以直接查看电路的详细电参数。

(3) 曲线查询：可以直接查看各电参数的曲线。

(4)运行报表：查询指定时间各电路或设备的运行参数。

(5) 实时报警：具有实时报警功能，系统可对配电线路遥信位移、保护动作、事故跳闸等事件进行报警。

(6) 历史事件查询：存储和管理事件记录，方便用户追溯系统事件和告警的历史，查询统计，分析事故。

(7)电能统计报表：系统具有定时抄表和汇总统计功能，用户可以自由查询自系统正常运行以来任意时间段内各配电节点的用电量。

(8) 用户权限管理：设置用户权限管理功能，可以定义不同级别用户的登录名、密码和操作权限。

(9) 网络拓扑图：支持对各设备通信状态的实时监控和诊断，能完整展示整个系统的网络结构。

(10)电能质量监测：可连续监测整个配电系统的电能质量和供电可靠性。

(11)远程控制功能：可对整个配电系统内的设备进行远程控制操作。

(12)故障记录：当系统出现故障时，能自动准确地记录故障前后过程中各种电量的变化。

(13)事故回忆：自动记录事故时间前后的所有实时稳态信息。

(14)Web访问：显示页面显示变电站、变压器、监控点数、设备通讯状态、用电分析、事件记录等通用信息。

(15) APP访问：设备数据页面显示各设备的电参数数据和曲线。

5 系统硬件配置

6结语

某高校配电房电力监控系统升级改造后，实现了配电房变配电监控的自动化管理。 通过本次升级，达到了预期目标，实现了学校配电房高低压回路的数据集成和监控，可以实时监控供配电的电力参数和运行状态。实时性，保障供配电的安全连续性。 ,运行稳定。 同时，及时发现安全隐患，杜绝停电事故，实现无人值守，为教学、科研电力安全运维保驾护航。 随着物联网和5G时代的到来，新技术、新设备的更新换代日新月异。 总结某高校电力监控系统的技术实现，目的是为了更好地提高高校的后勤管理水平和工作效率，满足教学和科研的需要。 需要。