安科瑞 劉邁

　　摘要：基于目前科學(xué)技術(shù)飛速發(fā)展，人們對(duì)電力資源的依賴越來(lái)越廣泛，而現(xiàn)階段國(guó)內(nèi)電力系統(tǒng)的運(yùn)營(yíng)成本還相對(duì)較高，因此完善電力系統(tǒng)各方面的工作已經(jīng)勢(shì)在必行。電力監(jiān)控系統(tǒng)在整個(gè)電力系統(tǒng)中具有重要的作用，它能夠有力的促進(jìn)電網(wǎng)管理工作效率，降低電力系統(tǒng)的運(yùn)營(yíng)成本，本文分析了醫(yī)院的供電系統(tǒng)特征，介紹了智能電力監(jiān)控系統(tǒng)的構(gòu)成，并分析了應(yīng)用智能電力監(jiān)控系統(tǒng)對(duì)醫(yī)院的供電可靠性、電力經(jīng)濟(jì)運(yùn)行、故障隱患提前識(shí)別的作用。

　　關(guān)鍵詞：智能；電力監(jiān)控系統(tǒng)；醫(yī)院應(yīng)用及運(yùn)行

　　0引言

　　隨著電力網(wǎng)絡(luò)的不斷發(fā)展，用電負(fù)荷的持續(xù)增長(zhǎng)，各種新型負(fù)載不斷涌現(xiàn)，用戶更加關(guān)注電能質(zhì)量問(wèn)題，同時(shí)也對(duì)電能質(zhì)量提出了更加嚴(yán)格的要求。用戶需要更加有效的電力監(jiān)控管理解決方案來(lái)應(yīng)對(duì)上述變化帶來(lái)的挑戰(zhàn)，以實(shí)現(xiàn)配電系統(tǒng)持續(xù)可靠、低耗的運(yùn)行。配電自動(dòng)化，是一項(xiàng)集計(jì)算機(jī)技術(shù)、數(shù)據(jù)傳輸技術(shù)、控制技術(shù)、現(xiàn)代化設(shè)備及管理于一體的綜合信息管理系統(tǒng)。其目的是提高供電可靠性，改善電能質(zhì)量，向用戶提供好的服務(wù)，降低運(yùn)行費(fèi)用，減輕運(yùn)行人員的勞動(dòng)強(qiáng)度。

　　1.智能電力監(jiān)控系統(tǒng)的設(shè)計(jì)原則

　　根據(jù)可靠性和效率性配電管理的要求，智能電力監(jiān)控系統(tǒng)的設(shè)計(jì)遵循下列原則。

　　1.1系統(tǒng)的實(shí)用性

　　智能電力監(jiān)控系統(tǒng)的組成和實(shí)際一定要符合現(xiàn)場(chǎng)配電的實(shí)際情況，系統(tǒng)的實(shí)用性是首先應(yīng)遵循的設(shè)計(jì)原則。應(yīng)具有良好的可學(xué)習(xí)性和可操作性，使具備電腦初級(jí)操作水平的管理人員，通過(guò)簡(jiǎn)單的培訓(xùn)就能掌握系統(tǒng)的操作要領(lǐng)，達(dá)到能完成值班任務(wù)的操作水平。

　　1.2系統(tǒng)的安全性

　　大型綜合性醫(yī)院的負(fù)荷等級(jí)大多為一級(jí)負(fù)荷，系統(tǒng)安全性顯得尤為重要，要求系統(tǒng)中的所有設(shè)備及配件在性能安全可靠運(yùn)轉(zhuǎn)的同時(shí)，還應(yīng)符合中國(guó)或國(guó)際有關(guān)的安全標(biāo)準(zhǔn)。

　　1.3系統(tǒng)的實(shí)時(shí)性

　　電力系統(tǒng)中的電參量時(shí)刻都處在變化中，超負(fù)荷，不平衡等因素將會(huì)對(duì)配電設(shè)備造成巨大的損害，這些因素的產(chǎn)生具有偶然性，所以對(duì)系統(tǒng)的實(shí)時(shí)性要求非常關(guān)鍵，不僅能夠?qū)崿F(xiàn)實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)，還應(yīng)具有記錄存儲(chǔ)的功能。

　　1.4系統(tǒng)的穩(wěn)定性

　　由于智能電力監(jiān)控系統(tǒng)是一項(xiàng)長(zhǎng)期不間斷運(yùn)行的系統(tǒng)，肩負(fù)著監(jiān)測(cè)配電網(wǎng)絡(luò)的運(yùn)行狀況，并具有一定的處理事件的功能，系統(tǒng)應(yīng)有良好的穩(wěn)定性

　　1.5系統(tǒng)的可擴(kuò)展性

　　系統(tǒng)的設(shè)計(jì)并不是一層不變的，要求系統(tǒng)的設(shè)計(jì)應(yīng)預(yù)留多路與其他系統(tǒng)的通訊接口，如樓宇自動(dòng)化控制系統(tǒng)（BAS）、管理信息系統(tǒng)（MIS）、消防控制系統(tǒng)等運(yùn)行，實(shí)現(xiàn)系統(tǒng)的擴(kuò)展。

　　1.6系統(tǒng)的易維護(hù)性

　　智能電力監(jiān)控系統(tǒng)在運(yùn)行過(guò)程中的維護(hù)應(yīng)盡量做到簡(jiǎn)單易行。

　　2.智能電力監(jiān)控系統(tǒng)結(jié)構(gòu)

　　電力監(jiān)控系統(tǒng)采用分層分布式結(jié)構(gòu)，由設(shè)備層、網(wǎng)絡(luò)層和站控層組成。系統(tǒng)拓?fù)鋱D及現(xiàn)場(chǎng)儀表接法如下：

　　（1）設(shè)備層由智能測(cè)量?jī)x表單元組成。以總線形式接入站級(jí)層主控單元，傳輸介質(zhì)采用屏蔽雙絞線（RVVSP）。主要從電路測(cè)量和信號(hào)采集并與主控單元進(jìn)行通信等功能。

　?。?）網(wǎng)絡(luò)層由通訊子站構(gòu)成（即擴(kuò)展卡），主要是從設(shè)備層采集電力系統(tǒng)數(shù)據(jù)并執(zhí)行調(diào)配以及通信協(xié)議的轉(zhuǎn)換，然后接入站控層，將本站經(jīng)處理的數(shù)據(jù)上傳和接受站控層下傳的設(shè)定參數(shù)或控制信號(hào)等指令。

　?。?）站控層直接接收并處理從擴(kuò)展卡上傳的電參量信號(hào)。

　　各現(xiàn)場(chǎng)儀表通過(guò)屏蔽雙絞線RS485接口，采用MODBUS通訊協(xié)議總線型連接接入擴(kuò)展卡，擴(kuò)展卡插在監(jiān)控主機(jī)上。網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)：系統(tǒng)采用間隔層、通訊層和網(wǎng)絡(luò)層3層網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)。

　　3.智能電力監(jiān)控系統(tǒng)功能

　　系統(tǒng)依據(jù)客戶實(shí)際需求進(jìn)行設(shè)計(jì)，并實(shí)現(xiàn)了一次主接線圖界面顯示；電參量遙測(cè)及電參量越限報(bào)警；事件記錄；系統(tǒng)運(yùn)行異常監(jiān)測(cè)；故障報(bào)警及操作記錄；報(bào)表查詢與打??；系統(tǒng)負(fù)荷實(shí)時(shí)、歷史曲線，用戶權(quán)限管理等主要功能。

　　3.1數(shù)據(jù)的采集與處理

　　數(shù)據(jù)采集主要包括模擬量以及開關(guān)量的采集。模擬量的采集主要是對(duì)線路電壓、電流、功率、功率因數(shù)、頻率等信息進(jìn)行采集，開關(guān)量的采集則主要是對(duì)斷路器、隔離開關(guān)、接地刀閘等設(shè)備的工作狀態(tài)，以及斷電保護(hù)、運(yùn)行故障等報(bào)警信息進(jìn)行采集，實(shí)現(xiàn)遠(yuǎn)程數(shù)據(jù)的本地實(shí)時(shí)顯示。數(shù)據(jù)處理主要是把按要求采集到的電參量實(shí)時(shí)準(zhǔn)確的顯示給用戶，達(dá)到配電監(jiān)控的自動(dòng)化化和智能化要求，同時(shí)把采集到的數(shù)據(jù)存入數(shù)據(jù)庫(kù)供用戶查詢。

　　3.2數(shù)據(jù)記錄

　　電力監(jiān)控系統(tǒng)的數(shù)據(jù)記錄功能主要就是對(duì)斷路器分合狀態(tài)以及保護(hù)動(dòng)作的前后順序進(jìn)行記錄，它要求系統(tǒng)中得有足夠的內(nèi)存空間，進(jìn)而長(zhǎng)時(shí)間的、大量的對(duì)數(shù)據(jù)信息進(jìn)行記錄和存儲(chǔ)。其次，電力監(jiān)控系統(tǒng)的數(shù)據(jù)記錄功能也包括對(duì)故障信息的記錄，即對(duì)故障發(fā)生時(shí)的實(shí)時(shí)電流、實(shí)時(shí)電壓等數(shù)據(jù)進(jìn)行記錄存儲(chǔ)。由此可見，數(shù)據(jù)記錄功能可以通過(guò)對(duì)保護(hù)裝置工作狀態(tài)的記錄，以及對(duì)故障信息的記錄，準(zhǔn)確的反映出系統(tǒng)中存在的問(wèn)題，從而便于工作人員解決。

　　3.3電能管理

　　為了實(shí)現(xiàn)對(duì)本醫(yī)院內(nèi)各回路用電量的監(jiān)管，系統(tǒng)設(shè)計(jì)了電能管理報(bào)表，系統(tǒng)通過(guò)對(duì)有功電度的采集，按照回路名稱的不同，自動(dòng)生成日?qǐng)?bào)表、月報(bào)表和年報(bào)表并有報(bào)表打印功能，并可對(duì)某一回路的某一時(shí)間段內(nèi)的用電量進(jìn)行查詢，可以幫助物業(yè)建立有效的用能管理考核制度。通過(guò)系統(tǒng)的建設(shè)和制度的建立，使各入駐管理人員節(jié)能意識(shí)大大提高，有效的節(jié)約了能源消耗。

　　智能電力監(jiān)控系統(tǒng)的優(yōu)點(diǎn)

　　傳統(tǒng)的配電系統(tǒng)是基于各種模擬量的直接讀取，各種儀表分布分散，且各種運(yùn)行數(shù)據(jù)都具有即時(shí)性，可能在某個(gè)時(shí)段前后，各個(gè)供電參數(shù)有截然不同的變化。所以對(duì)傳統(tǒng)的供配電系統(tǒng)改造，引進(jìn)智能電力監(jiān)控系統(tǒng)，利用智能電力監(jiān)控系統(tǒng)強(qiáng)大的功能，實(shí)現(xiàn)對(duì)系統(tǒng)的即時(shí)功耗、供電質(zhì)量、漏電流、配電干線溫升的實(shí)時(shí)監(jiān)控，觀測(cè)電參數(shù)的變化和各種異常情況。在電腦中記錄連續(xù)的運(yùn)行數(shù)據(jù)變化，通過(guò)回顧追訴事件發(fā)生的過(guò)程，對(duì)配電系統(tǒng)實(shí)行24h監(jiān)控，為醫(yī)院的供電保障和能耗分析提供決策依據(jù)。設(shè)置各種電參數(shù)運(yùn)行上下值，提前發(fā)現(xiàn)各種事故隱患，及時(shí)排除故障，提升整個(gè)配電系統(tǒng)的安全運(yùn)行水平，保障醫(yī)院的供電安全和病員的生命安全。

　　5.安科瑞醫(yī)院電力監(jiān)控解決方案

　　電力監(jiān)控系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)對(duì)變壓器、柴油發(fā)電機(jī)、斷路器以及其它重要設(shè)備進(jìn)行監(jiān)視、測(cè)量、記錄、報(bào)警等功能，并與保護(hù)設(shè)備和遠(yuǎn)方控制中心及其他設(shè)備通信，實(shí)時(shí)掌握供電系統(tǒng)運(yùn)行狀況和可能存在的隱患，快速排除故障，提高醫(yī)院供電可靠性。

　　電力監(jiān)控系統(tǒng)主要針對(duì)開閉所和10/0.4kV變電所，對(duì)高壓回路配置微機(jī)保護(hù)裝置及多功能儀表進(jìn)行保護(hù)和監(jiān)控，對(duì)0.4kV出線配置多功能計(jì)量?jī)x表，用于測(cè)控出線回路電氣參數(shù)和用能情況。同時(shí)對(duì)醫(yī)院重要設(shè)備如柴油發(fā)電機(jī)、無(wú)功補(bǔ)償裝置、有源濾波裝置、UPS、隔離電源系統(tǒng)狀態(tài)進(jìn)行監(jiān)測(cè)。

電力監(jiān)控系統(tǒng)硬件配置

　　6.結(jié)語(yǔ)

　　隨著社會(huì)和科學(xué)技術(shù)的發(fā)展，配電系統(tǒng)的智能化已經(jīng)成為一種發(fā)展趨勢(shì)，可提升醫(yī)院建筑的整體智能化水平，大大方便醫(yī)院的供電安全管理和能耗管理，實(shí)現(xiàn)對(duì)醫(yī)院配電系統(tǒng)的實(shí)時(shí)監(jiān)控，及時(shí)消除各種用電安全隱患，便于電能的遠(yuǎn)程抄表及分析研究，為管理者提供各種節(jié)能技術(shù)參考。

　　參考文獻(xiàn)：

　　[1] 王洪山.智能電力監(jiān)控系統(tǒng)在醫(yī)院的應(yīng)用

　　[2] 戴明浪，王晉宏.智能電力監(jiān)控系統(tǒng)在醫(yī)院的應(yīng)用[J].中國(guó)醫(yī)療設(shè)備，2011（26）.

　　[3]林璽.智能電力監(jiān)控系統(tǒng)在電氣節(jié)能中的應(yīng)用[J].科技傳播，2014（13）.

　　[4]安科瑞企業(yè)微電網(wǎng)設(shè)計(jì)與應(yīng)用手冊(cè)2020.06版．

　　[5]安科瑞用戶變電站變配電監(jiān)控解決方案2021.10