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摘要：开展智能配变监测与管理系统研究，包括配变智能终端研制，符合国家电网公司智能配变监测系统应用的总体目标。本文重点介绍了配变检测系统、智能台区的功能与应用。
关键词：配变监测系统 智能台区 功能 应用
在国家电网公司实施集团化运作、集约化发展、精益化管理、标准化建设的今天，基于配变在线监测系统加快智能配电台区建设，是提升电网全方位实现智能化的必然选择。
1 配变监测系统
配变监测系统是一个大型的数据采集管理系统，可实现配变负荷、电量、电压、功率因数等重要信息的实时采集和台区计量装置、保护装置、补偿装置等一系列元器件状态在线监测，为实现负荷监测分析、无功补偿监测、环境变量监测等配变台区智能化功能应用提供技术基础。系统是在公变计量点和低压客户等计量装置处安装采集终端，通过光纤专网、GPRS/CDMA 无线公网、电力线载波等多种公用通信信道将用电数据传输到省级数据库服务器和应用服务器进行存储和处理，以便各级工作站能够通过Web 服务器的方式进行查询和利用。
数据采集是配变监测系统最基本也是最重要的功能，系统可根据业务需求编制采集任务，采集客户侧、变压器的电能信息，并进行数据共享和数据发布，数据采集管理主要包括采集任务编制、采集任务执行、采集质量检查、采集点检测以及数据发布，以供客户端进行监测、查询和提取数据进行台区运行分析。
2 智能台区功能
智能配电台区包括智能配电台区监测设备和监测应用系统，是指从配电变压器到客户的供电区域，包括配电变压器、剩余电流动作保护器、智能電容器、门禁装置、分支回路监测仪、温度监测仪、环境变量监测仪等设备，通过监测系统对配电变压器运行信息数据进行采集、处理和实时监控的系统，实现台区信息监测、电能质量监控、漏电保护监测管理、低压线损计算分析、台区异常运行报警、台区信息互动等一系列智能化功能应用。配变运行在线监测包含负荷监测分析、电量监测分析、三相不平衡监测、电能质量监测、无功补偿状态监测、电子防盗及门禁管理、漏电保护监测、环境变量监测等功能，打造全方位智能化台区管理。
2.1 台区负荷分析
变压器负载率是影响变压器使用寿命和经济运行的关键指标，因此掌握配电台区负荷情况，对台区正常稳定运行至关重要。配变监测系统可自定义客户群组，以日、月、季、年或时间段等时间维度对所选择的台区负载情况进行数据采集，根据召测到的数据提供给工程技术人员和设备运行维护人员，对台区负荷进行实时监控。电量监测分析不仅提供了各单位公变电量变化曲线，还提供了电量排名分析。系统提供查询数据并可进行环比分析、峰谷分析、突变分析、趋势分析等。系统可定期记录和实时召测变压器单相电流，因此系统能准确提供运行变压器三相不平衡相关数据，展示各地区不平衡运行变压器数量和明细，以供台区管理人员及时进行三相负荷调整，减少因三相负荷不平衡造成的可用容量降低、单相过载等多种不利影响。
2.2 电能质量监测
通过系统数据采集和后台分析得到电能质量监测的重要指标并加以分析评价，相比传统的电能质量监测方法具有高效的网络化、信息化、连续性、实时性等特征。通过监测台区电压、功率因数、频率、三相平衡度等一系列电能质量主要参数，分析台区每日 24 h 电压、功率因数、频率曲线等电能质量相关数据，并根据电压、功率因数、频率、三相平衡度等的上下限指标要求统计分析台区月、季、年以及任意时间段的电能质量及指标越限记录。
2.3 无功补偿监测
无功补偿是电能质量管理中重要的一环，系统提供了无功欠补（过补）监测功能，便于工程人员进行查询和治理。对现有配变进行配有数字接口的分相无功补偿智能电容器改造，能较好解决传统台区共补无功补偿带来的过补偿、欠补偿现象，有效降低零线电流和台区损耗，提高供电质量。
2.4 防盗及门禁管理
配电变压器被偷盗现象时有发生，智能公变监测系统开发了公变电子保安功能，主站利用公变终端采集的信息进行实时分析，对疑似盗窃的配变实时告警，并主动发送短信至相关责任人。配电柜电子门禁系统是依靠射频卡通过权限管理配电箱门锁的手段，解决了传统机械锁容易锈蚀损坏和安全性不佳的问题，智能公变系统中的门禁管理负责门禁卡权限管理、远程开门、开门记录采集、公变巡检分析等多项业务功能。
2.5 漏电保护监控
系统可实现对农网配电台区剩余电流动作保护器和城网分支回路的监测，将智能公变监测系统向低压客户侧进行延伸，通过监视剩余电流动作保护器和城网分支回路负荷、停电信息，为停电区域信息实时发布、台区负荷分布治理提供了重要依据。
2.6 环境变量监测
系统对公变环境的监测能够监测公变油温及周围环境温度、环境湿度、水淹状态、烟雾状态，当环境变量值超过设定限度时，会通过短信的方式通知相关责任人。
3 智能台区应用
基于采集系统带来的海量台区用电数据，配变监测系统实现了低压台区负荷的实时监控，为低压配网规划和建设，提供了准确的负荷数据，可以及时掌握配变的有功功率、无功功率、功率因数、电压、电流等用电状况。支撑配网抢修、线损分析、电网改造业务开展，实现台区智能化管理应用。
状态预警：向配网生产抢修平台推送了配变停电、超过载等 12 类配网运行相关的异常事件，有助于台区责任人及时掌握配变运行状况，及时向客户发布相关停电检修信息，有助于为台区低压客户提供实时贴心服务。
线损计算：根据分析对象在系统内的拓扑关系自动计算线损，实现分区、分压、分线和分台区线损的自动统计，并生成线损报表，通过周期储存线损计算结果，提供线损对象的同比、环比等对比分析。实现线损“四分”法管理的关键是客户档案资料与实际的一致性，系统通过分析已有的变电站、馈线、大客户、计量点等资料分析对象的拓扑关系创建线损模型，达到“四分”法管理的要求，并且可以通过监控资料的变更来自动更新线损模型。
配网规划：为 PMS 提供配变超过载、配变低电压及负荷信息，有助于为台区低压网络规划，统筹建设，改造布局不合理、线路过长、负荷密集的配电台区等工作提供数据支持。在配变负荷实时监测的基础上，对配电室内各种电气设备、环境变量、控制节点等因素全方位实现实时监测或远程控制。
4结束语
随着信息技术的发展以及智能电网的建设，特别是北京在用电信息采集系统实现多地全覆盖的基础上，推出了智能公变在线监测系统，为智能低压台区管理走向信息化、智能化奠定了基础。
关键词：配变监测系统 智能台区 功能 应用
在国家电网公司实施集团化运作、集约化发展、精益化管理、标准化建设的今天，基于配变在线监测系统加快智能配电台区建设，是提升电网全方位实现智能化的必然选择。
1 配变监测系统
配变监测系统是一个大型的数据采集管理系统，可实现配变负荷、电量、电压、功率因数等重要信息的实时采集和台区计量装置、保护装置、补偿装置等一系列元器件状态在线监测，为实现负荷监测分析、无功补偿监测、环境变量监测等配变台区智能化功能应用提供技术基础。系统是在公变计量点和低压客户等计量装置处安装采集终端，通过光纤专网、GPRS/CDMA 无线公网、电力线载波等多种公用通信信道将用电数据传输到省级数据库服务器和应用服务器进行存储和处理，以便各级工作站能够通过Web 服务器的方式进行查询和利用。
数据采集是配变监测系统最基本也是最重要的功能，系统可根据业务需求编制采集任务，采集客户侧、变压器的电能信息，并进行数据共享和数据发布，数据采集管理主要包括采集任务编制、采集任务执行、采集质量检查、采集点检测以及数据发布，以供客户端进行监测、查询和提取数据进行台区运行分析。
2 智能台区功能
智能配电台区包括智能配电台区监测设备和监测应用系统，是指从配电变压器到客户的供电区域，包括配电变压器、剩余电流动作保护器、智能電容器、门禁装置、分支回路监测仪、温度监测仪、环境变量监测仪等设备，通过监测系统对配电变压器运行信息数据进行采集、处理和实时监控的系统，实现台区信息监测、电能质量监控、漏电保护监测管理、低压线损计算分析、台区异常运行报警、台区信息互动等一系列智能化功能应用。配变运行在线监测包含负荷监测分析、电量监测分析、三相不平衡监测、电能质量监测、无功补偿状态监测、电子防盗及门禁管理、漏电保护监测、环境变量监测等功能，打造全方位智能化台区管理。
2.1 台区负荷分析
变压器负载率是影响变压器使用寿命和经济运行的关键指标，因此掌握配电台区负荷情况，对台区正常稳定运行至关重要。配变监测系统可自定义客户群组，以日、月、季、年或时间段等时间维度对所选择的台区负载情况进行数据采集，根据召测到的数据提供给工程技术人员和设备运行维护人员，对台区负荷进行实时监控。电量监测分析不仅提供了各单位公变电量变化曲线，还提供了电量排名分析。系统提供查询数据并可进行环比分析、峰谷分析、突变分析、趋势分析等。系统可定期记录和实时召测变压器单相电流，因此系统能准确提供运行变压器三相不平衡相关数据，展示各地区不平衡运行变压器数量和明细，以供台区管理人员及时进行三相负荷调整，减少因三相负荷不平衡造成的可用容量降低、单相过载等多种不利影响。
2.2 电能质量监测
通过系统数据采集和后台分析得到电能质量监测的重要指标并加以分析评价，相比传统的电能质量监测方法具有高效的网络化、信息化、连续性、实时性等特征。通过监测台区电压、功率因数、频率、三相平衡度等一系列电能质量主要参数，分析台区每日 24 h 电压、功率因数、频率曲线等电能质量相关数据，并根据电压、功率因数、频率、三相平衡度等的上下限指标要求统计分析台区月、季、年以及任意时间段的电能质量及指标越限记录。
2.3 无功补偿监测
无功补偿是电能质量管理中重要的一环，系统提供了无功欠补（过补）监测功能，便于工程人员进行查询和治理。对现有配变进行配有数字接口的分相无功补偿智能电容器改造，能较好解决传统台区共补无功补偿带来的过补偿、欠补偿现象，有效降低零线电流和台区损耗，提高供电质量。
2.4 防盗及门禁管理
配电变压器被偷盗现象时有发生，智能公变监测系统开发了公变电子保安功能，主站利用公变终端采集的信息进行实时分析，对疑似盗窃的配变实时告警，并主动发送短信至相关责任人。配电柜电子门禁系统是依靠射频卡通过权限管理配电箱门锁的手段，解决了传统机械锁容易锈蚀损坏和安全性不佳的问题，智能公变系统中的门禁管理负责门禁卡权限管理、远程开门、开门记录采集、公变巡检分析等多项业务功能。
2.5 漏电保护监控
系统可实现对农网配电台区剩余电流动作保护器和城网分支回路的监测，将智能公变监测系统向低压客户侧进行延伸，通过监视剩余电流动作保护器和城网分支回路负荷、停电信息，为停电区域信息实时发布、台区负荷分布治理提供了重要依据。
2.6 环境变量监测
系统对公变环境的监测能够监测公变油温及周围环境温度、环境湿度、水淹状态、烟雾状态，当环境变量值超过设定限度时，会通过短信的方式通知相关责任人。
3 智能台区应用
基于采集系统带来的海量台区用电数据，配变监测系统实现了低压台区负荷的实时监控，为低压配网规划和建设，提供了准确的负荷数据，可以及时掌握配变的有功功率、无功功率、功率因数、电压、电流等用电状况。支撑配网抢修、线损分析、电网改造业务开展，实现台区智能化管理应用。
状态预警：向配网生产抢修平台推送了配变停电、超过载等 12 类配网运行相关的异常事件，有助于台区责任人及时掌握配变运行状况，及时向客户发布相关停电检修信息，有助于为台区低压客户提供实时贴心服务。
线损计算：根据分析对象在系统内的拓扑关系自动计算线损，实现分区、分压、分线和分台区线损的自动统计，并生成线损报表，通过周期储存线损计算结果，提供线损对象的同比、环比等对比分析。实现线损“四分”法管理的关键是客户档案资料与实际的一致性，系统通过分析已有的变电站、馈线、大客户、计量点等资料分析对象的拓扑关系创建线损模型，达到“四分”法管理的要求，并且可以通过监控资料的变更来自动更新线损模型。
配网规划：为 PMS 提供配变超过载、配变低电压及负荷信息，有助于为台区低压网络规划，统筹建设，改造布局不合理、线路过长、负荷密集的配电台区等工作提供数据支持。在配变负荷实时监测的基础上，对配电室内各种电气设备、环境变量、控制节点等因素全方位实现实时监测或远程控制。
4结束语
随着信息技术的发展以及智能电网的建设，特别是北京在用电信息采集系统实现多地全覆盖的基础上，推出了智能公变在线监测系统，为智能低压台区管理走向信息化、智能化奠定了基础。