（CS12 上海电器科学研究所（集团）有限公司）

1.概述

上电科电力监控系统是一个集计算机、网络通信、电力监控、现代化设备于一身的信息管理系统。该系统可以通过网络全方位监控中、低压配电柜、直流屏、变压器、UPS电源等变电、配电设备，实现数据采集、开关状态检测及远程控制等功能。上电科电力监控系统具有稳定性好、可靠性高，能实现配电所无人值守、降低运作成本、对变配电异常响应速度快等优点。

2.系统架构

电力监控管理系统采用分层、分布式结构，进行模块化设计，整个系统可以分为现场监控层、通信网络层、系统管理层三层。

1）现场监控层：包括各中、低压配电柜、变压器以及直流屏中的智能仪表和现场监控装置，负责采集底层信息和现场智能控制，通过RS485通信接口经现场数据总线提供给上位监控计算机管理，是整个电力监控系统的数据来源。

2）通信网络层：提供现场监控层智能元件和上位监控主机间的通信，进行数据传输。系统包括现场总线、以太网等多种解决方案，实现底层设备和监控主机间的无缝连接。

3）系统管理层：由上电科能源管理软件、电力监控管理计算机及其外围设备组成，通过计算机软件实现系统管理功能。提供用户界面、系统组态、数据存储管理、终端实时电力能耗数据显示、报警提示、故障记录等功能，是整个电力监控系统的核心。

系统示意图如图1所示。

图1 电力监控系统解决方案示意图

3.系统功能

1）实时监控

系统具有“遥测、遥信、遥控、遥调”四遥功能。为了方便用户实时查看现场配电系统的运行状态和电气参数，增加“遥视”功能，可以通过点击软件界面实施远程控制，并且全方位远程视频监视配电室内的工作状况（见图2）。

2）数据采集处理

系统可实时和定时采集现场设备的各电参量及开关量状态，将采集到的数据或直接显示、或通过统计计算生成新的直观的数据信息再显示，并对重要的信息量进行数据库存储。

3）曲线分析

系统提供了实时曲线和历史趋势两种曲线分析界面，通过调用相关回路实时曲线界面分析该回路当前的负载运行状况。如通过调用某配出回路的实时曲线可分析该回路的电气设备所引起的信号波动情况。系统的历史趋势即系统对所有已存储数据均可查看其历史趋势，方便工程人员对监测的配电网络进行质量分析。

4）历史数据存储与查询

系统可对各种报警、故障以及操作进行记录存储，通过系统数据库提供包括各种数据报表、曲线分析、事件记录和设备维护信息等方面管理功能，为用户提供历史曲线查询和报表查询等服务。

5）故障报警

当现场设备或配电系统发生异常或故障时，监控系统可以通过CRT显示、语音报警、短信报警、灯光指示等形式通知值班人员。

6）用户管理

系统提供用户编辑及权限设置，可将用户分成一般操作员、系统管理员和工程配置员等多个等级，实现多人分权限访问功能，保证操作的安全可靠性，便于用户更好地管理系统。

图2 系统界面

4.关键设备描述

1）电力监控软件：实时监控用户能耗、电路状态、关键设备运行情况等，具有满足客户要求的交互界面。(www.daowen.com)

2）通信网关：具有一个以太网口和多个可独立配置的串口，可以选择多种工业通信协议，具有功能丰富的可编程能力，与非标仪表通信，并且能智能化处理数据，如计算、分析、存储、转发等。

3）远程采集模块：精确采集用户设备信息，并通过通信网络将采集到的信息传至监控系统。

5.系统参数

事故时遥信变位传送时间：≤1s

遥信变位：＜1s

遥控过程完成：＜3s

电网频率测量误差：＜0.01Hz

事件记录正确率：≥99.9％

遥信正确率：100％

遥控正确率：100％

遥调正确率：100％

遥测正确率：≥99.9％

6.系统特点

1）采用当今世界先进的分布式控制系统与实时网络技术，采用国际标准的工业现场总线和高档通用采集模块，保证了系统的长期的先进性。

2）系统采用国际标准的网络TCP/IP开放式网络协议，具备多平台支持能力，并支持多种通信协议；采用无服务器型对等网络结构，组网方便，容易组织大型监控网络；采用先进的软接口方式接入智能设备，具备ODBC/SQL关系型数据库接口。

3）系统的软件和硬件都遵循模块化设计思想，系统硬件扩容只需要增加硬件模块即可，软件功能扩容只需要增加软件功能模块即可。无论软件硬件都遵循国际工业自动化标准。

4）系统采用丰富多样的组网方式，网络结构可以是星形或总线型，通信介质可以是有线或无线。

5）人机界面采用全图形化技术，画面层次分明、直观快捷、操作简单，用户容易掌握。系统全组态设计，从数据库生成与编辑、画面生成与编辑、历史采集生成与编辑、告警设置等都只需要鼠标简单拖拽即可完成，用户容易真正掌握并使用它，保护用户的投资。

6）系统的硬件设备都是在工业自动化领域使用多年的设备，经过各种各样的环境检验，是非常成熟稳定的产品。系统软件也经过严格的检测，并有长时间的运行记录。

7.适用范围

上电科电力监控系统是一套完整的软硬件平台，拥有满足电力系统的“四遥”功能，可广泛应用于工业企业、矿山、医院、酒店、智能小区等的中压、低压配电系统，满足变配电室的无人值守的要求。

8.应用情况

目前，上电科电力监控系统已经在浦东机场、虹桥机场、电科大厦和港鸿大酒店等多类用户的配电系统中得到实际应用，满足用户对于电力监控自动化的要求。

（作者：上海电器科学研究所（集团）有限公司 邬西坤）