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        淺析供配電設(shè)計中電力監(jiān)控系統(tǒng)的作用

        2016-05-28 19:13:27梁峻銘
        科技與創(chuàng)新 2016年9期
        關(guān)鍵詞:電網(wǎng)系統(tǒng)電力監(jiān)控系統(tǒng)電力企業(yè)

        梁峻銘

        摘 要:在社會經(jīng)濟不斷發(fā)展的背景下,居民和生產(chǎn)企業(yè)對電能的要求越來越嚴格——電力企業(yè)在日常工作中不僅要保證電能供給不中斷,而且還要保證供電質(zhì)量。因此,對電網(wǎng)系統(tǒng)進行合理規(guī)劃、科學(xué)設(shè)計有極為重要的現(xiàn)實意義。研究發(fā)現(xiàn),建立合理的電力監(jiān)控系統(tǒng)不僅能節(jié)省電網(wǎng)運行成本,而且能促進電網(wǎng)管理成效的提升。基于上述觀點,對供配電設(shè)計中電力監(jiān)控系統(tǒng)所起到的重要作用進行了分析探討,以期能為我國電力企業(yè)提供參考。

        關(guān)鍵詞:供配電設(shè)計;電力監(jiān)控系統(tǒng);電力企業(yè);電網(wǎng)系統(tǒng)

        中圖分類號:TM76 文獻標識碼:A DOI:10.15913/j.cnki.kjycx.2016.09.079

        傳統(tǒng)的供配電設(shè)計無法完全滿足居民和社會企業(yè)日益增長的電能需求,為了提升電網(wǎng)的運行效率,節(jié)省不必要的人力、物力損失,電力企業(yè)對電網(wǎng)系統(tǒng)運行的管理要求越來越嚴格,電力監(jiān)控系統(tǒng)也逐漸成為供配電設(shè)計中的重要環(huán)節(jié)。

        1 供配電設(shè)計中電力監(jiān)控系統(tǒng)的重要性

        在我國民用建筑中,很多控制系統(tǒng)都要在電力系統(tǒng)的支持下運作,例如中央空調(diào)系統(tǒng)、大型計算機系統(tǒng)等。為了滿足需求,電力工程師們在電力系統(tǒng)的設(shè)計中付出了很多心血。但從我國目前電網(wǎng)系統(tǒng)中可了解到,供配電設(shè)計并未實現(xiàn)真正意義上的電力監(jiān)控,一般情況下都是以模擬電壓表或電流表對回路運行狀態(tài)進行監(jiān)視;數(shù)據(jù)記錄方式主要依靠人工手錄——這不僅增加了電網(wǎng)運行成本,也降低了工作效率,而且無法對電網(wǎng)系統(tǒng)進行實時監(jiān)控。因此,對供配電設(shè)備進行統(tǒng)一管理和監(jiān)控,建立高效、智能的監(jiān)控平臺,對整個電網(wǎng)運行具有重要的現(xiàn)實意義。

        2 電力監(jiān)控系統(tǒng)概述

        2.1 計算機監(jiān)控層

        計算機監(jiān)控層設(shè)備包括控制鍵盤、打印機、電腦監(jiān)視器、UPS等,所采用的軟件均為專用軟件,能起到對系統(tǒng)進行調(diào)度、授權(quán)、集中指揮等作用,例如錄入圖像數(shù)據(jù),實時查詢,對用戶授權(quán)進行分區(qū)監(jiān)控,對圖像歷史資料進行回放調(diào)看等。

        2.2 網(wǎng)絡(luò)通訊層

        網(wǎng)絡(luò)通訊層由現(xiàn)場總線網(wǎng)絡(luò)和以太網(wǎng)通訊網(wǎng)絡(luò)組成。現(xiàn)場總線網(wǎng)絡(luò)是監(jiān)控層中各個設(shè)備間的共通網(wǎng)絡(luò),通常以RS485為通訊接口,且支持Modbus-RTU協(xié)議;以太網(wǎng)通訊網(wǎng)絡(luò)則是負責(zé)現(xiàn)場總線與監(jiān)控設(shè)備通訊的網(wǎng)絡(luò),主要包括交換機、網(wǎng)絡(luò)服務(wù)器等設(shè)備。

        2.3 系統(tǒng)管理層

        系統(tǒng)管理層主要包括中央控制設(shè)備中的電力監(jiān)控管理設(shè)備以及外圍設(shè)備、網(wǎng)絡(luò)通訊設(shè)備等。中央控制設(shè)備與各分點電力監(jiān)控設(shè)備相連,可實現(xiàn)現(xiàn)場各監(jiān)測點與中控設(shè)備的信息交互,監(jiān)控人員能通過系統(tǒng)管理層向各檢測設(shè)備發(fā)送各項指令,實現(xiàn)電力監(jiān)控的集約、統(tǒng)一管理。

        3 電力監(jiān)控系統(tǒng)在供配電設(shè)計中的作用

        3.1 拓撲結(jié)構(gòu)功能

        在供配電設(shè)計中,電力監(jiān)控系統(tǒng)的拓撲結(jié)構(gòu)主要是對配電系統(tǒng)中的運行參數(shù)信息進行實時采集與測量,同時將所測得數(shù)據(jù)傳輸至中控系統(tǒng)。通常,現(xiàn)場層設(shè)備包括電力互感器、斷路器、網(wǎng)絡(luò)電力儀表等設(shè)備。上述設(shè)備安裝在電纜分解箱內(nèi)部,且相互獨立,能各自單獨完成任務(wù),無需每個項目依靠主控計算機。因此,可通過總線傳遞各種監(jiān)測信號和數(shù)據(jù)。通常,在值班室或者中央監(jiān)控室內(nèi)均安裝有電力監(jiān)測系統(tǒng)的主控層,利用監(jiān)測軟件功能實現(xiàn)對供配電系統(tǒng)運行狀態(tài)的實時監(jiān)測。監(jiān)控組態(tài)軟件能生成目標應(yīng)用系統(tǒng),方便操作人員及時獲取運行數(shù)據(jù),可同時下達多個監(jiān)控指令,實現(xiàn)電網(wǎng)運行的實時監(jiān)控。此外,組態(tài)軟件還自帶繪圖功能和編輯功能,能對圖像或其他對象進行移動、旋轉(zhuǎn)操作。而軟件身份檢驗功能則可預(yù)防用戶操作失誤,實現(xiàn)對曲線和歷史瞳線的繪制,方便報表擬定。

        3.2 網(wǎng)絡(luò)信息采集和傳輸功能

        電力監(jiān)測系統(tǒng)要實現(xiàn)對電網(wǎng)運行的管控需通過現(xiàn)場總線,在實際工作中,可采取將系統(tǒng)與總線直連的方式,通過智能設(shè)備組建網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng),實現(xiàn)對現(xiàn)場智能設(shè)備運行狀態(tài)的監(jiān)控和數(shù)據(jù)采集傳輸,且能迅速傳達操作命令,提升電力監(jiān)控系統(tǒng)的監(jiān)控能力。

        在現(xiàn)場智能監(jiān)控設(shè)備較多時,可將大系統(tǒng)布置得相對分散,例如將現(xiàn)場智能監(jiān)控設(shè)備直接連到總線,然后再將網(wǎng)關(guān)中各總線分別接入;而在現(xiàn)場智能監(jiān)控設(shè)備較少時,則可分布相對集中的小系統(tǒng),將所有智能設(shè)備連接到一條總線上,利用接口轉(zhuǎn)換器實現(xiàn)數(shù)據(jù)交換;當電力監(jiān)測系統(tǒng)中有多個子變電站大系統(tǒng)存在時,為保證系統(tǒng)運行穩(wěn)定,要在單個子變電站系統(tǒng)中均設(shè)置監(jiān)控主機,通過主機對現(xiàn)場智能設(shè)備進行直接管理,同時對監(jiān)測數(shù)據(jù)進行分析運算,將重要信息傳輸至遠程監(jiān)控中心,并對監(jiān)控中心的主機授權(quán),以便于對子變電站監(jiān)控主機進行查詢控制,提高電力監(jiān)測系統(tǒng)的運行效率。

        3.3 監(jiān)視和記錄功能

        電力監(jiān)控系統(tǒng)的監(jiān)視功能包括對電能質(zhì)量和電網(wǎng)安全的監(jiān)視。電能質(zhì)量主要包括電力設(shè)備故障、動態(tài)擾動、靜態(tài)偏差以及人為誤操作等;電網(wǎng)安全則包括電力監(jiān)控系統(tǒng)在運行過程中對電流、電壓模擬量和自控裝置運行狀態(tài)的不間斷監(jiān)視,以便于在供配電設(shè)備發(fā)生故障時能及時預(yù)警,為技術(shù)人員檢修工作提供便利。

        記錄功能包括時間順序記錄和故障記錄。時間順序記錄模式可對供配電各程序的數(shù)據(jù)輸入、輸出狀態(tài)進行有效記錄。當遠程集控主站或后臺監(jiān)控系統(tǒng)信號斷路時,時間順序記錄模式也能保證數(shù)據(jù)不遺失。故障記錄則是指在設(shè)備故障動作前后,對與故障相關(guān)的信息數(shù)據(jù)進行記錄,例如電流和電壓值,有效提升了檢修人員的工作效率,不必像以往那樣逐個查找故障點時間和緣由。此外,根據(jù)記錄數(shù)據(jù)還能為應(yīng)對措施的擬定提供參考。

        4 結(jié)論

        通過對某汽車制動器支架扭轉(zhuǎn)剛度有限元的仿真模擬,得到以下結(jié)論:設(shè)計目標分析結(jié)果與同類制動器的值相比,仿真值大于目標值,能夠滿足制動鉗支架扭轉(zhuǎn)剛度的要求。當然,有限元分析具有局限性,其結(jié)果取決于建模的準確性。這種剛

        度分析法也可用于其他制動器。

        參考文獻

        [1]趙長利.汽車制動性能及其統(tǒng)計特征研究[D].青島:山東科技大學(xué),2005.

        [2]王良模,彭育輝,曾小平.浮鉗盤式制動器的有限元分析[J].南京理工大學(xué)學(xué)報,2003,27(6).

        [3]張少實.新編材料力學(xué)[M].北京:機械工業(yè)出版社, 2002.

        [4]王玉鐲,傅傳國.ABAQUS結(jié)構(gòu)工程分析及實例詳解[M].北京:中國建筑工業(yè)出版社,2010.

        [5]于開平,周傳月,譚惠豐.HyperMesh 從入門到精通[M].北京:科學(xué)出版社,2005.

        〔編輯:白潔〕

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