电力监控系统结构与功能探议

胡晓慧　周马琳

摘要：目前，为进一步确保电力系统运行安全，电力单位针对电力监控系统的运作模式以及运行质量提出了更高要求。一般来说，电力监控系统主要以现场设备、监控级设备、控制级设备以及通信网络等设施为主。其中，电力监控系统涉及到的模块内容较多，主要以数据采集、处理、记录、显示以及报警等为主。可以说，电力监控系统的出现与应用，为电力系统的安全运行提供了保障。针对于此，本文主要对电力监控系统结构以及功能问题进行研究与分析。

关键词：电力监控系统;系统结构;系统功能;

前言：近些年来，随着国家电网部署规划的不断贯彻与落实，电力单位秉承电力安全生产、安全管理等理念内容，将管理侧重点从以往用电效益方面过渡到供配电系统的运行稳定性、可靠性等方面，更加注重电能的应用质量。为进一步确保电力系统安全运行效果，电力单位主张优化与改进电力监控系统内容，重点从电力监控系统的结构组成以及功能应用等方面入手，为电力监控系统的安全运行提供相应保障。根据实践应用情况来看，电力监控系统融合信息化技术、自动化技术等内容，初步实现了自动化监控功能，解决以往监控质量不佳问题，具有较强的应用意义。

1 电力监控系统的基本结构内容

电力监控系统在基本结构组成方面一般多以现场控制子系统、信息控制与处理子系统以及人机交互子系统为主。具体内容如下：

1.1 现场控制子系统

鉴于现场控制子系统作用对象的不同，因此在基本结构组成方面主要以远程控制单元、PLC、保护单元以及传感器等为主。根据现场实际应用情况来看，现场控制子系统需要立足于电力生产以及输送实际，完成控制命令执行工作以及现场信息采集工作。针对现场涉及到的信息内容或者指令要求，可以借助传感器设备实现对现场开关量信号、数字信号以及模拟信号的采集过程以及处理过程。在此基础上，利用光缆、电缆等设施及时将处理过的信号内容传送到计算机主机系统当中，完成控制命令执行工作[1]。

1.2 信息控制与处理子系统

电力监控系统涉及到的信息数据内容会回执到信息控制与处理子系统当中。该系统主要根据信息数据内容判定当前电力系统运行情况，是否存在异常运行情况。举例而言，电力监控系统中的通信设备系统会发挥出自身的通信传输作用，将系统运行过程涉及到的图像资料信息、数据资料信息，以监控、运输的方式送至到信息控制与处理子系统当中。如果系统运行过程接收的数据信息出现异常问题，位于电力监控系统中的信息控制与处理子系统会自动启动警报结构模块，迅速定位故障点位置并加以追踪，实现对相关故障问题的处理作用。

1.3 人機交互系统

对于主控端而言，借助人际互联子系统一般可以实现将信号转化为光、电以及图像等形式内容，目的在于方便主控端工作人员实行操作步骤，解决以往程序冗杂的问题。正式应用过程中，人机交互子系统会利用屏幕显示器、模拟屏等设备，针对电力系统涉及到的实时信息数据，进行合理分析与评判。待确保信息数据无误后，则可以判断电力系统处于安全运行状态。与此同时，根据电力系统实际运行状态，适当调整系统运行模式，确保系统可以始终处于平稳运行状态当中。除此之外，人机交互子系统会结合通信子系统，实现对电力系统运行过程的全面监督过程[2]。

2 电力监控系统的通信网络分析

电力控制系统在基本通信网络系统形式的构成方面，主要以同等-同等形式以及主-从形式为主。其中，主-从系统运用到的主机设备一般多以智能设备为主。举例而言，像工作站或者计算机设备都可以被称为主站。在正式应用过程中，主站通常负责网络设备间的通信工作以及各项指挥工作。而从机设备通常代指可编程控制器、智能变送器等设备。对于该运作系统而言，主设备与从属设备之间的数据传送工作可以根据主站独立访问功能予以实现。

其中，对于系统中从属设备的通信问题，最好经过主站处理作用，实现从属设备间的数据传输过程。根据实际应用情况来看，主-从系统可以针对电力监控系统涉及到的网络通信问题进行全面监督与控制。但是需要注意的是，系统通信过程过于依赖主站，导致一旦主机出现明显故障问题，整个系统运行状态势必会陷入瘫痪局面。但是需要注意的是，系统中的各个设备具备独立运行、使用网络的特点。因此，即便某个设备出现运行故障，但是整个电力监控系统的通信网络仍可以处于平稳运行状态[3]。

3 电力监控系统的各级设备分析

3.1 监控级设备

电力监控系统监控级设备主要以工业控制计算机设备为主。该设备系统通过借助计算机技术与自动化技术，实现实时监测与控制功能。其中，在电力监控系统的基本结构组成方面，主要以处理机、接口部分、信号处理等结构模式为主。根据现场实践应用情况来看，计算机系统控制现场信号的采集与处理过程需要结合监控级设备运行需求，实现采集与处理过程。准确无误地定位现场实时信息，初步实现无人值守的功能要求。

3.2 控制级设备

电力监控系统控制级设备主要以可编程控制器、智能仪表等为主。其中，可编程控制器一般多采用PLC系统，究其原因，主要是因为PLC系统在功能方面，具备通信性强、敏捷性强的特点，可以满足广大用户自动化处理需求。在系统模式的组成方面，PLC系统主要以电源模块、中央处理器、信号模块等基本模块结构为主，另外，智能仪表在某些层面上可以视为一种集遥信、遥控等功能于一体的控制装置，在保护功能与自动监控功能的发挥方面，基本上可以满足电力系统运行需求[4]。

4 电力监控系统的功能优势分析

（1）数据采集与处理功能。电力监控系统在正式运行过程中，可以重点针对系统运行过程涉及到的数据资源、信号问题进行采集与处理。及时将数据库信息录到实时库当中，确保各类控制、操作指令得以满足以期需求，防止系统运行过程出现故障问题。

（2）安全监控功能。所谓的安全监控功能主要是指电力监控系统可以结合自动化运行特点以及安全防护特点，重点针对电力系统中电气设备的运行实况进行实时监控，根据各种电气设备的运行参数判断是否存在异常运行问题。如果一旦出现异常问题，安全监控装置会触发报警装置模块，发出警报提醒工作人员。

（3）事件处理功能。电力监控系统运行过程中一旦出现故障问题，系统中的各个模块势必会联动自动化处理功能，并生成记录事故记忆体系。如果下次再出现同样故障问题时，系统也会自动生产解决方案，自动化处理[5]。

结论：总而言之，电力监控系统优化过程需要从现场控制子系统、信息控制与处理子系统以及人机交互子系统等方面入手，积极践行国家电网部署规划要求，力求从多个方面强化电力监控系统的运行质量与运行效率。其中，关于电力监控各个子系统的运行问题，建议管理人员最好重点针对数据采集模块、系统控制木块、报警模块等功能特性进行优化与改进，尽可能地为电力系统的高效运行提供保障。相信通过全体人员的不断努力，电力监控系统势必会得到全面优化与改进，让我们拭目以待。

参考文献：

[1]杨佳麟. 电力监控系统结构与功能探议[J]. 科技创新导报，2012（11）：85.

[2]徐霜. 电力监控系统在哈尔滨银行的应用[J]. 电源世界，2015（12）：52-54.

[3]张晓，李伟，高明慧，谷丰强，吕超. 基于树模型的电力监控系统链路信息管理[J]. 电力系统自动化，2016，40（11）：126-131.

[4]高夏生，黄少雄，梁肖. 电力监控系统安全防护要素[J]. 电脑知识与技术，2017，13（08）：212-214+222.

[5]高昆仑，辛耀中，李钊，孙炜，南贵林，陶洪铸，赵保华. 智能电网调度控制系统安全防护技术及发展[J]. 电力系统自动化，2015，39（01）：48-52.