Cassification
更新时间：2025-07-21 
浏览次数：46摘要：基于目前科学技术飞速发展，人们对电力资源的依赖越来越广泛，而现阶段国内电力系统的运营成本还相对较高，因此完善电力系统各方面的工作已经势在必行。电力监控系统在整个电力系统中具有重要的作用，它能够有力的促进电网管理工作效率，降低电力系统的运营成本，本文分析了医院的供电系统特征，介绍了智能电力监控系统的构成，并分析了应用智能电力监控系统对医院的供电可靠性、电力经济运行、故障隐患提前识别的作用。
关键词：智能；电力监控系统；医院应用及运行
0引言
随着电力网络的不断发展，用电负荷的持续增长，各种新型负载不断涌现，用户更加关注电能质量问题，同时也对电能质量提出了更加严格的要求。用户需要更加有效的电力监控管理解决方案来应对上述变化带来的挑战，以实现配电系统持续可靠、低耗的运行。配电自动化，是一项集计算机技术、数据传输技术、控制技术、现代化设备及管理于一体的综合信息管理系统。其目的是提高供电可靠性，改善电能质量，向用户提供好的服务，降低运行费用，减轻运行人员的劳动强度。
1.智能电力监控系统的设计原则
根据可靠性和效率性配电管理的要求，智能电力监控系统的设计遵循下列原则。
1.1系统的实用性
智能电力监控系统的组成和实际一定要符合现场配电的实际情况，系统的实用性是首先应遵循的设计原则。应具有良好的可学习性和可操作性，使具备电脑初级操作水平的管理人员，通过简单的培训就能掌握系统的操作要领，达到能完成值班任务的操作水平。
1.2系统的安全性
大型综合性医院的负荷等级大多为一级负荷，系统安全性显得尤为重要，要求系统中的所有设备及配件在性能安全可靠运转的同时，还应符合中国或国际有关的安全标准。
1.3系统的实时性
电力系统中的电参量时刻都处在变化中，超负荷，不平衡等因素将会对配电设备造成巨大的损害，这些因素的产生具有偶然性，所以对系统的实时性要求非常关键，不仅能够实现实时监测，还应具有记录存储的功能。
1.4系统的稳定性
由于智能电力监控系统是一项长期不间断运行的系统，肩负着监测配电网络的运行状况，并具有一定的处理事件的功能，系统应有良好的稳定性
1.5系统的可扩展性
系统的设计并不是一层不变的，要求系统的设计应预留多路与其他系统的通讯接口，如楼宇自动化控制系统（BAS）、管理信息系统（MIS）、消防控制系统等运行，实现系统的扩展。
1.6系统的易维护性
智能电力监控系统在运行过程中的维护应尽量做到简单易行。
2.智能电力监控系统结构
电力监控系统采用分层分布式结构，由设备层、网络层和站控层组成。系统拓扑图及现场仪表接法如下：
（1）设备层由智能测量仪表单元组成。以总线形式接入站级层主控单元，传输介质采用屏蔽双绞线（RVVSP）。主要从电路测量和信号采集并与主控单元进行通信等功能。
（2）网络层由通讯子站构成（即扩展卡），主要是从设备层采集电力系统数据并执行调配以及通信协议的转换，然后接入站控层，将本站经处理的数据上传和接受站控层下传的设定参数或控制信号等指令。
（3）站控层直接接收并处理从扩展卡上传的电参量信号。
各现场仪表通过屏蔽双绞线RS485接口，采用MODBUS通讯协议总线型连接接入扩展卡，扩展卡插在监控主机上。网络结构：系统采用间隔层、通讯层和网络层3层网络结构。
3.智能电力监控系统功能
系统依据客户实际需求进行设计，并实现了一次主接线图界面显示；电参量遥测及电参量越限报警；事件记录；系统运行异常监测；故障报警及操作记录；报表查询与打印；系统负荷实时、历史曲线，用户权限管理等主要功能。
3.1数据的采集与处理
数据采集主要包括模拟量以及开关量的采集。模拟量的采集主要是对线路电压、电流、功率、功率因数、频率等信息进行采集，开关量的采集则主要是对断路器、隔离开关、接地刀闸等设备的工作状态，以及断电保护、运行故障等报警信息进行采集，实现远程数据的本地实时显示。数据处理主要是把按要求采集到的电参量实时准确的显示给用户，达到配电监控的自动化化和智能化要求，同时把采集到的数据存入数据库供用户查询。
3.2数据记录
电力监控系统的数据记录功能主要就是对断路器分合状态以及保护动作的前后顺序进行记录，它要求系统中得有足够的内存空间，进而长时间的、大量的对数据信息进行记录和存储。其次，电力监控系统的数据记录功能也包括对故障信息的记录，即对故障发生时的实时电流、实时电压等数据进行记录存储。由此可见，数据记录功能可以通过对保护装置工作状态的记录，以及对故障信息的记录，准确的反映出系统中存在的问题，从而便于工作人员解决。
3.3电能管理
为了实现对本医院内各回路用电量的监管，系统设计了电能管理报表，系统通过对有功电度的采集，按照回路名称的不同，自动生成日报表、月报表和年报表并有报表打印功能，并可对某一回路的某一时间段内的用电量进行查询，可以帮助物业建立有效的用能管理考核制度。通过系统的建设和制度的建立，使各入驻管理人员节能意识大大提高，有效的节约了能源消耗。
智能电力监控系统的优点
传统的配电系统是基于各种模拟量的直接读取，各种仪表分布分散，且各种运行数据都具有即时性，可能在某个时段前后，各个供电参数有截然不同的变化。所以对传统的供配电系统改造，引进智能电力监控系统，利用智能电力监控系统强大的功能，实现对系统的即时功耗、供电质量、漏电流、配电干线温升的实时监控，观测电参数的变化和各种异常情况。在电脑中记录连续的运行数据变化，通过回顾追诉事件发生的过程，对配电系统实行24h监控，为医院的供电保障和能耗分析提供决策依据。设置各种电参数运行上下值，提前发现各种事故隐患，及时排除故障，提升整个配电系统的安全运行水平，保障医院的供电安全和病员的生命安全。
5.安科瑞医院电力监控解决方案
电力监控系统实现对变压器、柴油发电机、断路器以及其它重要设备进行监视、测量、记录、报警等功能，并与保护设备和远方控制中心及其他设备通信，实时掌握供电系统运行状况和可能存在的隐患，快速排除故障，提高医院供电可靠性。
电力监控系统主要针对开闭所和10/0.4kV变电所，对高压回路配置微机保护装置及多功能仪表进行保护和监控，对0.4kV出线配置多功能计量仪表，用于测控出线回路电气参数和用能情况。同时对医院重要设备如柴油发电机、无功补偿装置、有源滤波装置、UPS、隔离电源系统状态进行监测。
电力监控系统硬件配置
应用场合 | 名称 | 系列型号 | 图片 | 功能 |
系统后台 | 电力监控软件 | Acrel-2000/Z |
| 数据的实时采集、数字通信、远程操作与程序拉制、权限管理、車件记录与告營、故障分析、各类报表 |
通讯层 | 智能网关 | Anet系列 |
| 8个RS485串口 2kV隔离， 2个以太网接口，支持Modbus RTU、IEC-60870-5-101/103/ 104、CJ/T188、DL/T645等通讯协议设备的接入，支持Modbus RTU、Modbus TCP、IEC-60870-5 -104等上传协议、支持多中心不同数据服务要求，支持断点续传，装置电源:220V AC/DC。 |
35KV、10KV | 微机保护装置 | AM6-x |
| 相间电流速断保护，相间电流速断保护（可带低压闭锁），相间过电流保护（可带低压闭锁），两段式零序过流保护，反时限相间过流保护（可带低压闭锁），零序反时限过流保护，过负荷保护，控制回路异常告警。 |
35KV\10KV进线侧 | 电能质量在线监测装置 | APView500 |
| 相电压电流＋零序电压零序电流，电压电流不平衡度，有功无功功率及电能、事件告警及故障录波，谐波（电压/电流63次谐波、63组间谐波、谐波相角、谐波含有率、谐波功率、谐波畸变率、K因子）、波动/闪变、电压暂升、电压暂降、电压瞬态、电压中断、1024点波形采样、触发及定时录波，波形实时显示及故障波形查看，PQDIF格式文件存储，内存32G，16D0＋22D1，通讯2RS485＋1RS232＋1GPS，3以太网接口（＋1维护网口）＋1USB接口支持U盘读取数据，支持61850协议。 |
35KV/10KV测量 | 多功能网络电力仪表 | APM-520 |
| 具有三相（I、U、kW、kvar、kWh、kvarh、Hz、cosΦ）、电能统计、电能质 |
35KV\10KV带电显示装置 | 智能操控装置 | ASD500 |
| 5寸大液晶彩屏动态显示一次模拟图及弹簧储能指示、高压带电显示及闭锁、验电、核相、3路温温度控制及显示、远方/就地、分合闸、储能旋钮预分预合闪光指示、分合闸完好指示、分合闸回路电压测量、人体感应、柜内照明控制、1路以太网、2路RS485、1路USB接口、GPS对时、高压柜内电气接点无线测温、全电参量测温、脉冲输出、4～20mA输出； |
35KV\10KV弧光保护 | 弧光保护装置 | ARB5-x |
| 主控单元，可接20路弧光信号或4个扩展单元，配置弧光保护（8组）、失灵保护（4组）、TA断线监测（4组）、11个跳闸出口； |
35KV\10KV配电柜 | 无线测温 | ATE400（PT柜选用ATE200） |
| 监测母线、线缆接头、断路器触臂、触头温度，可通过无线传输至ASD320就地显示，也可以上传至监控系统。电源分为内置电池式和感应取电式，固定方式有螺栓固定，表带式捆绑，测温范围-50℃-125℃，精度±1℃ |
0.4KV进线 | 多功能网络电力仪表 | APM-520(96外型) |
| 具有三相（I、U、kW、kvar、kWh、kvarh、Hz、cosΦ）、电能统计、电能质 |
电能质量在线监测装置 | APView500 |
| 相电压电流＋零序电压零序电流，电压电流不平衡度，有功无功功率及电能、事件告警及故障录波，谐波（电压/电流63次谐波、63组间谐波、谐波相角、谐波含有率、谐波功率、谐波畸变率、K因子）、波动/闪变、电压暂升、电压暂降、电压瞬态、电压中断、1024点波形采样、触发及定时录波，波形实时显示及故障波形查看，PQDIF格式文件存储，内存32G，16D0＋22D1，通讯2RS485＋1RS232＋1GPS，3以太网接口（＋1维护网口）＋1USB接口支持U盘读取数据，支持61850协议。 | |
测温监控装置 | ARTM-Pn-E |
| 无线测温采集可接入60个无线测温传感器；U、I、P、Q等全电参量测量；2路告警输出；1路RS485通讯； | |
无线测温传感器 | ATE400 |
| 监测母线、线缆接头、断路器触臂、触头温度，可通过无线传输至ASD320就地显示，也可以上传至监控系统。电源分为内置电池式和感应取电式，固定方式有螺栓固定，表带式捆绑，测温范围-50℃-125℃，精度±1℃ | |
0.4KV滤波柜 | 有源谐波治理系统 | AnSin-xxx |
| 有源电力滤波器井联在含谐波负载的低压配电系統中，能够对动态变化的谐波电流进行快速实时的跟踪和补偿， |
0.4KV补偿柜 | 有源无功补偿系统 | AnCos-xxx |
| 低压无功功率补偿装置并联在整个供电系统中，能根据电网中负载功率因数的变化通过控制器控制电力电容器投切进行补偿,无功功率补偿装置采用散件组成方案，主要以电容电抗、投切开关、控制器等组成。 |
0.4KV馈线 | 多功能网络电力仪表 | APM-510(72外型) |
| 具有三相（I、U、kW、kvar、kWh、kvarh、Hz、cosΦ）、电能统计、电能质 |
电气火灾监测模块 | ARCM200系列 |
| 三相(I、U、kW、Kvar、kWh、Kvar h、Hz、cos中) ， 视在电能、四象限电能计量， 单回路剩余电流监测，4路温度监测，2路继电器输出，4路开关量输入，事件记录，内置时钟，点阵式LCD显示， 2路独立RS 485/Modbus通讯 | |
测温监控装置 | ARTM-Pn-E |
| 无线测温采集可接入60个无线测温传感器；U、I、P、Q等全电参量测量；2路告警输出；1路RS485通讯； | |
无线测温传感器 | ATE400 |
| 合金片固定，CT感应取电，启动电流大于5A，测温范围-50-125C，测量精度±1℃；无线传输距离空旷150米； | |
低压回路 | 电流互感器 | AKH-0.66系列 |
| 测量型互感器，采集交流电流信号 |
结语
随着社会和科学技术的发展，配电系统的智能化已经成为一种发展趋势，可提升医院建筑的整体智能化水平，大大方便医院的供电安全管理和能耗管理，实现对医院配电系统的实时监控，及时消除各种用电安全隐患，便于电能的远程抄表及分析研究，为管理者提供各种节能技术参考。
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