电力监控在高速公路系统中的应用__墨水学术,论文发表,发表论文,

所属栏目：建筑设计论文范文发布时间：2011-02-25浏览量:539

副标题#e#摘要：本文简要介绍广明高速公路（西樵至更楼段）的电力监控系统的整体结构，并根据实际需求，给出了系统的具体设计方案，并简要介绍了系统施工的过程。
　　关键词：高速公路、电力监控系统、设计、施工
　　1、    概述
　　现阶段我国高速公路网建设正快速发展，高速公路的收费系统也正朝互联互通智能收费发展，所以高速公路系统的电力安全保障对整个高速公路系统的正常运行十分重要，现阶段我国高速公路系统的电力供配电系统一般包含电网供电，柴油发电机发电，大型UPS电源等来保证供电安全，各个供配电节点分散在整条高速公路线上，早期建设的高速公路大部分没有设计电力自动化监控系统，因此存在供配电系统维护管理不方便，自动化程度不高，事故隐患发现不及时问题。
　　广明高速公路（西樵至更楼段）起于西二环高速，经南海区西樵镇、三水区白坭镇、高明区荷城、明城镇和更合镇，与建设中的江肇高速公路高明段相交，止于高明区更合镇白石。高速全长约42公里，沿线共设有大岗、金白、荷城、沧江、明城和白石等6个收费站，其中大岗收费站将与西二环高速无缝对接。
　　广明高速公路电力监控系统是我公司承担建设的一个高速公路电力监控配套系统，实现广明高速西樵至更楼段全线配电房、五台箱变、一台地埋变供配电设备在无人值守的情况下能够正常运行，在监控中心能够实时掌握供配电设施的运行状况，并对该区域内的电力设备及相关电力参数做到保护、监测及控制管理，以实现对整个电力系统的综合自动化管理，本文对此作一简要的介绍。
　　2、    电力监控系统组成
　　广明高速采用珠海思创公司的电力监控模块和应用软件，组成了电力遥测、遥信、遥控的自动监控系统。系统总体分为三层：监控设备层、通讯网络层和监控管理层。下面介绍该系统的结构、硬件组成及系统功能。
　　2.1通讯网络
　　各个收费站的箱变内的ST200通讯机与管理中心服务器连通的质量，直接影响了电力监控的可靠性与稳定性。整个电力监控的通讯网络采用单模光纤独立敷设，网络无需中继，交换机之间的距离可以达到20公里。工业以太网交换机通过以太网RJ45端口分别与各通讯机连接。通讯协议采用Ethernet+TCP/IP工业以太网协议，该协议应用有利日后系统软件平稳升级。电力监控通讯网络与高速公路的收费系统、视频监控系统是完全分开，通道传输的速率为100M/BPS。对距离较近的荷城管理中心配电房、富湾大桥地埋变直接敷设四芯单模光纤至终端通讯机，并在管理中心并入局域网络。收费站、管理中心的交换机、光端机供电采用UPS不间断电源及发电机供电，不受停电影响，大大提高可靠性。
　　2.2设备配置
　　在荷城管理中心的监控大厅设一台服务器，该服务器配置了打印机，供打印报表使用。由于该控制大厅已经配备了UPS不间断电源及发机电供电，使该服务器不受市电停电的影响，为全天候的监控提供了保证。为了方便对各供电点设备的维护，管理中心配置一台便携式计算机对监控系统进行诊断及维护。
　　系统结构见下图。
　　
　　管理中心配电房、五个收费站的箱式变及富湾大桥地埋变均安装一台ST200通讯机，通讯机采用以太网RJ45端口与交换机连接到电力监控通讯网络。在10KV高压进线回路、馈线回路中设ST200F-L、ST200T3-L微机型线路保护测控装置。在低压进线回路及每个低压馈线回路设ST200K-L、ST200K-D低压测控装置。并分别采用RJ485总线接口将所有的高、低压的测控装置与通讯机连接（见下图）。
　　
　　2.3功能介绍
　　电力监控计算机通过现场设备和通信网络的协助，完成对各变配电所和各台变压器的状态等的数据采集，信息进入管理中心的服务器后，经处理、分析、保存，以图形（接线图、棒图、趋势曲线等）、报#p#副标题#e#表等多种形式供值班员参考，使值班员能够便捷的掌握供电系统的运行状况，包括相关设备的运行状况。系统可保存所有电力设备的信息，并可结合其状态信息将其反映在监控中心计算机屏幕上，供值班人员使用。
　　在10KV高压系统及低压系统中具有以下的监控功能：
　　1、在10KV进线柜配置1台微机型线路保护测控装置ST200F-L，实现对10KV进线的综合保护、测量及控制功能。
　　2、在每个变压器出线柜、负荷开关柜配置1台微机型变压器出线保护测控装置ST200T3-L，实现对变压器的综合保护、测量及控制功能。
　　3、在每个低压系统中配置1台微机型低压测控装置ST200K-L，以实现对配电房/箱变低压母线电量的采集、控制及站内事故信号的监控。
　　4、每个配电房的380V低压馈线的监测及控制管理由微机型低压测控装置ST200K-D实现，每台装置可实现对该馈出线单元的电量采集与测控。
　　5、五个收费站、管理中心的柴油发电机的相关电力参数以通讯的方式传输至通讯机，并由通讯机传送回管理中心值班室。为了确保发电机启动的准确性，发电机与低压开关柜直接连锁，市电停后发电机在15S内完成自启动，并将电能数据传回监控大厅。
　　3、    电力监控系统的施工
　　电力监控系统的施工主要分为工厂的组装、现场施工、系统调试三个阶段。现以上述三个阶段进行描述电力监控的施工过程，由于篇幅的限制，省去管道敷设、光纤敷设等工序，读者可考虑其他书籍的施工工艺要求进行施工。本文着重对电力监控关键部位施工进行描述。
　　3.1工厂组装
　　安装有电力监控的高低压配电柜内部结线方式是不一样，在订开关柜前需对开关柜内的结线方式进行改造及深化，使结线方式符合安装高低压测控装置的要求。一般情况下高低压工程图纸需由当地供电局审核，因此深化的图纸需报供电部门认可后才能进行施工。将高、低压测控装置与通讯机安装在配电柜内，内部的所有连接线在配电柜生产厂内完成。配电柜出厂前需对各测控装置进行定义内部参数，如电压互感器的变比等。在工厂调试时，加电对各个测控装置，测试通讯情况，合格后方可出厂。每个配电柜之间的连接RJ485数据总线、供电线在施工现场进行连接，在工厂预留接线端口。
　　3.2现场施工
　　配电柜与箱变已经在现场安装完成好后，先对配电柜之间内部连线进行接线，将工厂预留的端口用相应的导线跳通。接着对外部设备之间的连接线进行配线。如两排的配电柜，需在现场进行连接RJ485总线，使每台高低压测控装置都与通讯机连接。发电机敷设RJ485数据总线至通讯机。这里要提醒读者，购买发电机、UPS不间断电源时一定要具有RJ485接口才能与通讯机连接，并通过RJ485接口读取数据并上传到监控中心服务器。已经将电力监控内部线路连接完成，我们可以用便携式手提电脑与通讯机连接，模拟监控中心服务器进行连接通讯。
　　通讯线路光纤已经施工完成并且已经测试合格，将交换机的PJ45水晶头连接到通讯机上，就可以进行下一步系统调试。
　　3.3系统调试
　　系统的调试将软件与现场设备进行调试，由于该部分厂家会提供成熟的软件，经过前期的初步调试，统调很快就可以完成。由于现场的使用环境不一样，有时候会出现干扰的情况，这些情况经常会发生的，我们要分析干扰源在何处，并采取相应的方面消除干扰。有些更复杂的情况，需对内部测控装置内部软件进行修正。调试基本完成后，需对整个系统进行测试、观察。
　　4、    结束语
　　本文阐述了广明高速公路（西樵至更楼段）电力监控系统的组成与施工，通过实际的运行，表明该套系统具有较高的适用性和可靠性，对高速路全线的所有电力设备进行24小时全天候监控，及时发现事故安全隐患，有效提高供配电管理的效率，降低了维护#p#副标题#e#人员的工作强度。对于其它的高速公路，电力监控还可增加隧道电力监控，路灯电力监控等节点，随着无人值守的电力监控系统发展，电力监控系统运用的范围会更加广，系统功能会更加完善，系统可靠性会更加高。