供配电设计及电力监控探讨

徐鹏飞

摘要：随着各大公司的快速发展，对电能的需求量也越来越大，所以电力公司对供电系统的安全和可靠性的要求也越来越高，电力公司对原有的供配电系统的设计也更加的重视，在设计的时候既要控制成本，又要提高系统的运行效率，确保供电系统的稳定、可靠。在此背景下，电力监控技术在供配电系统中得到了广泛的应用，使得电力系统的供电稳定性也随之提高。

关键词：供配电设计;电力监控;应用要点

前言

随着科技的进步，电力系统的生产力得到了极大的提升，电力供应的质量也随之提升。但是，在这样的情况下，发电和运行费用所占的比重也开始大幅上升。因此，提高发电效率、降低发电成本已经是一个迫切需要解决的问题。因此，合理的供配电系统设计以及对电能进行有效监控，已经成为电力系统发展的关键，进而本文对其相关内容进行了探讨，希望能对相关工作人员的工作提供帮助。

一、相关概述

（一）供配电系统的设计

一是要求设计人员必须具有一定的专业知识和设计经验，并且必须严格遵守设计规程，保证设计的科学性;二是在进行实际设计时，首先要对目标单位进行详细的工程调查，充分了解电力项目的实际情况，然后根据设计的可靠性原理，进行定量的分析，最终达到最优的方案。通过具体的设计流程，我们可以看到，供配电系统的设计对于整个电力工程的发展有着重大的意义，而将电力监控纳入到设计计划中，可以更好的提升供配电系统的运行稳定与安全。下图为供配电系统简介图。

（二）电力监控系统的基本概述

电力监控系统是一个集成的系统，它可以收集各种运行中的各种数据，并与供配电系统进行信息的交换，从而使得供电系统达到稳定、安全运行。随着信息技术、大数据技术和智能化自动化技术的融合，电力监控系统的应用范围进一步扩大，不但可以存储数据，还可以完成故障报警、网络通信、身份认证等多种功能，并与供配电系统相结合，使其具有更高的系统性能。通过对电网的监测，可以迅速地发现电网中的各种安全隐患、故障，并对其进行预警，通过检修人员进行检查和维护，以减少电网的损耗;同时，该系统还可以有效地将供配电系统和相关的系统进行有效的联系，从而实现对供电系统的各种数据、信息、控制指令等的控制[1]。

（三）电力监控系统的特性

由于电力监控系统自身的高稳定性，为供配电系统的设计提供了有效的保障。另外，电力监控系统是一种嵌入式的，它可以对外部的信号进行自动屏蔽，从而保证了监控系统的安全，且具有以下特性。一是稳定的优点。由于电力监控系统是一种嵌入式的，因此它具有很高的稳定性。尤其是在模拟和压缩的时候，它可以将监测到的信息稳定地传输出去，从而对外部的干扰信号进行屏蔽。通过对监控结果的分析可以看出，大多数的监控数据都是由晶片构成的，其频率较高，可以有效地保护运行信息。二是高保密性。在电力监控系统的整体运营中，一般都要建立独立的IP。在系统的运行中，工作人员可以通过IP来实现对系统的控制，从而防止系统的信息泄露，使电力监控系统的数据得到保密。

二、电力监控系统在供配电设计中的应用

（一）网络拓扑结构的选择要点

一是星型结构。它是最早出现的一种连接形式，被广泛地用于网络拓扑结果的设计之中。在星型网络中，任何一个节点之间的通讯都要通过一个中心节点来进行，这就要求中心节点要与整个网络中的所有节点相连通，这样就会增加网络的建造费用，所以为了方便集中连线，星型网络的中心节点通常采用交换机。尽管集中式星型网络具有易于控制、低延迟、低误差等优点，但是它需要确保高可靠、稳定的核心系统，否则会对整个网络造成严重的影响。二是树型结构。这是一种分层集中控制的网络，相对于上面所述的星型结构，树状结构的总通信线总长度要短，因此可以减少前期的投资，在分层的情况下增加了节点的扩展，同时也为网络的扩展提供了便利。三是网状结构。在这样的网络拓扑中，每个节点都是由一条线路相连的，每个节点都会与另外两个节点相连，这样的话虽然造价昂贵，但可靠性却是其他网络结构所不能比拟的。由于网格结构具有较多的可供设计的通路，因此可以避免碰撞和堵塞等问题，即使出现局部故障，也不会影响到整个网络的正常工作。

（二）数据采集模块设计

对于供配电设计而言，电力监控系统从电网中获取的信息就显得格外的关键，一切的监控工作都要依靠这些信息来进行，换句话说，这些数据是促使电力监控系统运行的基础，一旦失去了这些数据，整个电网就会瘫痪，从而对供电设施产生影响。对有关设备进行供配电环节的实时监测与管理是其基本目标，而对其进行相应的数据收集是其关键环节，为了保证其完整、有效，必须对其进行合理的设计。由于接收到的数据都是仿真的，所以需要通过A/D变换把数据转换成数据，供监视者使用。在此模块中，除了A/D变换器以外，还要考虑多路开关、放大器和采样保持器等元件的选择[2]。

（三）网络方案的设计思路

在基于电力监控系统的供配电设计中，网络方案的设计是非常关键的，它不仅决定了电网的运行效率，而且还会影响到电网的运营费用。因此，在网络方案规划中要确保其科学性和合理性。在具体的设计中，要把网络的安全和稳定性作为第一要素，并以此为依据，从效率和成本两个方面进行设计。一是整合线路。为了克服这种情况监控设备的数量较多导致的控制难度问题，可以将现场的各部分设备合并成一条整体的总线，并将总线路与主计算机相连，通过网络将各部分的数据传送到主计算机上，通过计算机进行数据的处理和分析，达到对设备进行智能的控制。二是按规模大小进行控制。在小型的电路系统中，可以采用分立的监测主机进行数据传输和设备的集成;大型线路的供电和分配装置比较多，采用单个的监测主机难以完成整体的控制，因此可以在各个分站之间安装一台独立的监测主控台，以监测和实时地收集各分站的数据，并将收集到的信息传送至各供电局，从而达到遥控供电和分配装置的目的。

（四）人机交互的应用

人机交互是电力监控系统智能编程的一种有效扩展，它可以建立一个更加方便、全面、清晰的操作界面，以供配电系统为中心，可以实时地反馈各种运行情况，再加上智能控制可以随时查看电力设备的运行状况，方便用户的设计和管理;可视化接口的设计还可以使网络互联，既可以对数据进行实时更新，又可以保证网络的正常通信，可以直观地反映目前的电网和电子设备的运行状况，缩短设备和用户的距离，方便对系统进行监控。

（五）权限管理的应用

加强权限管理能够全面地保证供配电设计的信息安全，并改善它们的安全性和严密性。在具体的应用中，可以设置供配电系统的多种运行权限，对不同的电力系统进行加密、保護，并能实行分级管理，各个运行管理者都有相应的数据应用程序，防止信息泄漏。且在保证电力系统安全的前提下，设计者和一般用户可以在不影响企业内部信息的前提下，根据实际工作需求获取相应的信息。另外，这个监视应用也会建立一个系统的后台工作程式。当供配电网设计中发生突发事件时，设计者应当发出资料安全预警，以便员工可以利用后台软件直接访问有关系统，并即时进行供配电数据资料的调整与维修，以防数据资料被偷盗或意外遗失[3]。

三、结语

综上所述，在供配电设计中，实施电力监控系统是保证中国电网安全运行的关键。为此，在供配电系统的设计中应充分落实对电力监控，以促进我国电力行业的健康发展。

参考文献

[1]李国庆，胡杭华，陈鹏.供配电设计及电力监控探讨[J].科学技术创新，2018（10）：19-20.

[2]余庆林.供配电设计及电力监控探讨[J].低碳世界，2017（22）：92-93.

[3]麦群毅.供配电设计及电力监控探讨[J].数字化用户，2018，24（28）：109.