配電變壓器綜合監測與管理系統

翟玉啟 王星 劉豪杰
武漢大學電氣工程系

1 配電變壓器監測系統結構

1.1 監測主站
　　監測主站實時接受監測終端采集的配電變壓器運行信息,同時通過MIS系統采集到電費系統中的用戶電能量信息､電能量采集與計費系統中的10 kV出線關口表的線路電能量信息,然后進行綜合分析,完成對配電網設備運行狀態的監測｡
　　監測主站由一臺或多臺微機組成,管理用戶可以通過MIS系統共享與維護監測主站｡
1.2 通信組網
　　目前可以使用的通信方式主要有專線(光纖､雙絞線)､電話線､無線､GSM/CDMA等,建設單位可根據實際情況選擇適當的通信組網方式,盡量節省投資｡
1.3 監測終端
　　實時采集與存儲配電變壓器運行狀態數據,并可通過通信設備上傳到監測主站｡
2 系統功能

2.1 實時監測
　　實時監測配電變壓器各種運行參數,包括電壓､電流､有功(無功)功率､有功(無功)電能量､功率因數等｡同時能夠監測各儀表的運行狀態,及時發現電壓互感器有無開路等用電異常情況,實現對配電網運行監視和遠程控制｡
2.2 電能管理
　　線損分析｡按行政區(或供電區)､線路､變壓器臺區等進行線損分析｡線損分析可以年､月､日或不固定時段形成統計分析報表和曲線｡
　　負荷跟蹤與預測｡根據各時段負荷分布,做到電能合理配送,實現削峰填谷,降低負荷波動｡根據三相不平衡率計算､三相電流比較､三相功率比較､三相用電能量比較(時段比較),得出不同時段､不同季節各相負荷的分布､轉移情況,從而可以通過調整實現三相負荷的平衡｡
2.3 供電質量管理
　　無功補償｡根據每條線路､每臺配電變壓器采集到的有功功率､無功功率和功率因數參數,結合實際情況,提供配電網無功補償的依據,制定出合理的補償措施,提高功率因數,降低線路損耗｡
　　電壓合格率｡自動統計出電壓合格率,便于找出電壓不合格的原因,制訂措施,提高電壓合格率｡
2.4 供電可靠性管理
　　事故預防｡及時掌握配電網的運行狀態,合理調整配電網運行方式,及早發現并及時消除事故隱患,保證配電網的可靠運行,提高供電可靠性｡
　　狀態檢修｡全面掌握配電網及其設備運行狀況,及時在線診斷設備,研究運行設備的實際狀態､變化趨勢和變化規律,作出科學的預測和評估,實現配電設備狀態檢修,達到提高維護效率進而提高供電可靠性的目的｡
　　可靠性數據統計｡包括用戶平均停電時間､供電可靠率､停電時間管理(計劃停電､臨時停電､限制停電､故障停電)､停電原因分類､停電設備分類等｡
2.5 異常狀態管理
　　運行狀態異常｡根據采集的實時數據,對配電網和配電變壓器的過負荷､電壓越限､缺相､線路故障､配電變壓器油溫過高等異常情況提供實時報警｡
　　用電異常｡對配電變壓器監測終端箱門開啟,電壓互感器自然或人為開路,電流互感器二次側自然或人為因素使觸點阻值增大､開路及短路,在配電變壓器低壓端子上接線竊電,配電變壓器漏電或一次繞組擊穿等進行報警,并能存儲記憶報警地點､可能的異常原因和異常用電時間｡
　　極值統計｡對公用變壓器運行情況進行極值統計,包括電壓､電流､功率､功率因數､頻率､油溫的極大值､極小值及出現時間等｡系統還具有記錄公用變壓器異常運行狀況功能,主要包括缺相記錄,過壓､欠壓記錄,過流記錄,停電記錄及超安全電壓運行記錄等｡
2.6 防竊電
　　竊電的主要類別｡失壓竊電,欠壓竊電,電流互感器端子短接､分流,相序錯接線,極性錯接線等｡
　　防竊電方法｡利用以上竊電產生的電信號結果用特定的技術方法,準確捕獲竊電的起止過程,實現技術防竊電｡主要包括電能量突變監測､區域實時線損監測､雙表對照等｡
2.7 運行參數設置
　　具有對公用變壓器運行參數遠方設置､查詢及校時功能｡
2.8 數據共享
　　系統采用開放性設計,能與目前已有的系統如MIS,DMS,GIS電能量采集與計費系統､電費系統等進行數據接口,共享數據,為配電網的增容､改造提供有價值的參考依據｡
2.9 設備管理
　　包括添加､刪除､更換､報停､設備檢修與校驗等｡