淺談高速公路低壓供配電系統(tǒng)改造和電力監(jiān)控管理

安科瑞 陳聰

摘要：社會的快速發(fā)展，推動(dòng)了國家整體經(jīng)濟(jì)實(shí)力的增強(qiáng)，促進(jìn)了科學(xué)技術(shù)水平的不斷提升，為了滿足社會不斷發(fā)展的需要，我國的交通運(yùn)輸事業(yè)在不斷發(fā)展，高速公路作為交通運(yùn)輸事業(yè)的重要組成，其建設(shè)質(zhì)量直接影響著道路交通運(yùn)輸?shù)陌踩砸约翱煽啃浴８咚俟返蛪汗┡潆娤到y(tǒng)的改造工作就是為了提升高速公路的運(yùn)行水平，切實(shí)發(fā)揮高速公路的優(yōu)勢，推動(dòng)我國道路交通事業(yè)更好更快的發(fā)展，在做好供配電系統(tǒng)改造的基礎(chǔ)上，做好電力監(jiān)控管理工作。本文以某高速公路低壓供配電系統(tǒng)的改造以及電力監(jiān)控管理為例，展開了一系列的探究，首先分析了某高速公路原有的低壓供配電系統(tǒng)以及電力監(jiān)控管理的現(xiàn)狀，然后分析了高速公路低壓供配電系統(tǒng)設(shè)計(jì)改造的思路，分析了高速公路低壓供配電系統(tǒng)改造施工方案，分析了低壓供配電系統(tǒng)改造后的集中監(jiān)控管理模式。對于提升我國交通運(yùn)輸?shù)姆?wù)質(zhì)量，推動(dòng)社會主義市場經(jīng)濟(jì)平穩(wěn)健康發(fā)展有一定的借鑒意義。

關(guān)鍵詞：高速公路；低壓供配電；系統(tǒng)改造；電力監(jiān)控；管理水平

1. 引言

高速公路低壓供配電系統(tǒng)是高速公路機(jī)電系統(tǒng)建設(shè)的重要組成。低壓供配電管理系統(tǒng)需要運(yùn)行可靠，穩(wěn)定，效率高，切實(shí)保障供電的可靠性，保障供電不間斷。高速公路的低壓供配電系統(tǒng)為其他系統(tǒng)提供的電能質(zhì)量的高低直接影響整個(gè)機(jī)電系統(tǒng)運(yùn)行的穩(wěn)定性以及設(shè)備的使用壽命。本研究以某高速公路的低壓供配電系統(tǒng)的改造展開了探究，原有的低壓供配電系統(tǒng)已經(jīng)不能滿足高速公路發(fā)展的需要，所以必須結(jié)合實(shí)際進(jìn)行系統(tǒng)改造，促進(jìn)電力監(jiān)控管理工作效率的提升。

1. 某高速公路原有低壓供配電系統(tǒng)以及管理現(xiàn)狀

本文研究的高速公路全線設(shè)有收費(fèi)站個(gè)數(shù)為13個(gè)，服務(wù)區(qū)4個(gè)，低壓配電站17個(gè)，柴油發(fā)電機(jī)組17臺。由于受到技術(shù)因素的影響，配電站的供電主開關(guān)，備用的發(fā)電機(jī)組都是以手動(dòng)操作進(jìn)行。整條線路的低壓供配電系統(tǒng)都是由各自的收費(fèi)站以及服務(wù)區(qū)進(jìn)行管理，每個(gè)收費(fèi)站，服務(wù)區(qū)都配有專門的電工，為了保障配電站運(yùn)行的安全性以及穩(wěn)定性必須進(jìn)行24小時(shí)不間斷值班，并且每個(gè)站點(diǎn)都是相互獨(dú)立的，站點(diǎn)職責(zé)獨(dú)立。

1. 高速公路低壓供配電系統(tǒng)的改造設(shè)計(jì)思路

通過分析該高速公路的實(shí)際，需要結(jié)合公司的管理需求以及設(shè)備的使用現(xiàn)狀，借助自動(dòng)控制以及智能化的技術(shù)策略，對于所有的站點(diǎn)的低壓供配電系統(tǒng)以及備用的柴油發(fā)電機(jī)組進(jìn)行智能化的改造，將原有的需要用手動(dòng)操作的主開關(guān)，轉(zhuǎn)換開關(guān)進(jìn)行更換，還需要增設(shè)智能測量控制裝置，增加計(jì)算機(jī)以及集中監(jiān)控軟件，每個(gè)站點(diǎn)都能夠?qū)崿F(xiàn)無人值守，借助計(jì)算機(jī)實(shí)現(xiàn)所有站點(diǎn)集中監(jiān)控和集中管理。

3.1改造后的低壓供配電系統(tǒng)需要具備無人值守功能

首先改造后的低壓供配電系統(tǒng)需要具備無人值守功能。每個(gè)站點(diǎn)的低壓供配電系統(tǒng)都能夠?qū)崿F(xiàn)無人值守的功能，在新增的計(jì)算機(jī)集中監(jiān)控中心，借助監(jiān)控軟件，能夠?qū)τ诿恳粋€(gè)站點(diǎn)的電力運(yùn)行參數(shù)進(jìn)行集中的監(jiān)控。還能夠監(jiān)測設(shè)備的具體的運(yùn)行狀態(tài)，站點(diǎn)低壓配電系統(tǒng)所處的環(huán)境，借助計(jì)算機(jī)系統(tǒng)對于每個(gè)站點(diǎn)的用電量進(jìn)行統(tǒng)計(jì)分析。

3.2改造后的低壓供配電系統(tǒng)需要具有集中監(jiān)控的功能

改造后的低壓供配電系統(tǒng)具有集中監(jiān)控的功能，借助電力監(jiān)控主機(jī)采集各個(gè)站點(diǎn)低壓供配電系統(tǒng)內(nèi)各個(gè)監(jiān)控設(shè)備電力參數(shù)信息數(shù)據(jù)，通過圖形將各個(gè)站點(diǎn)內(nèi)的設(shè)備的具體的工作狀態(tài)實(shí)時(shí)的顯示出來，同時(shí)對于數(shù)據(jù)信息進(jìn)行系統(tǒng)的分析處理，制定相關(guān)的控制方案，向各個(gè)站點(diǎn)內(nèi)部的監(jiān)控設(shè)備發(fā)送數(shù)據(jù)信息以及信號命令，保障各個(gè)站點(diǎn)內(nèi)部的低壓供配電系統(tǒng)都能夠在安全，可靠的狀態(tài)下運(yùn)行。每一個(gè)站點(diǎn)的低壓供配電系統(tǒng)都是由兩個(gè)子系統(tǒng)構(gòu)成，電機(jī)監(jiān)控子系統(tǒng)以及視頻環(huán)境監(jiān)控子系統(tǒng)。低壓和發(fā)電機(jī)監(jiān)控子系統(tǒng)的設(shè)備有通信設(shè)備，多回路監(jiān)控單元，工業(yè)以及太網(wǎng)交換機(jī)等設(shè)備組成，能夠?qū)l(fā)電機(jī)組運(yùn)行參數(shù)進(jìn)行實(shí)時(shí)的監(jiān)控及時(shí)傳輸?shù)奖O(jiān)控中心。

1. 高速公路低壓供配電系統(tǒng)改造施工方案

4.1對每個(gè)站點(diǎn)的低壓供配電系統(tǒng)的進(jìn)線主開關(guān)進(jìn)行改造

將原有的開關(guān)失壓脫口裝置去除，增設(shè)自動(dòng)合閘觸點(diǎn)裝置，實(shí)現(xiàn)主開關(guān)本地遠(yuǎn)程分合閘，整體供電回路能夠?qū)﹄妷?，電流，功率因?shù)實(shí)現(xiàn)遠(yuǎn)程監(jiān)控。

4.2對每個(gè)站點(diǎn)的低壓供配電系統(tǒng)的分路開關(guān)進(jìn)行改造

改造低壓供配電系統(tǒng)的分路開關(guān)，增設(shè)電壓，電流，功率檢測裝置，改造完成后在各個(gè)分路上能夠?qū)崿F(xiàn)電壓，電流，功率的監(jiān)控。

4.3對每個(gè)站點(diǎn)的低壓供配電系統(tǒng)的發(fā)電機(jī)組進(jìn)行改造

對于各個(gè)站點(diǎn)的低壓供配電系統(tǒng)的發(fā)電機(jī)組進(jìn)行改造，改造完成后的機(jī)房近排風(fēng)系統(tǒng)能夠滿足自動(dòng)化無人值守機(jī)房的要求，需要增設(shè)開關(guān)量探頭，將供油回路進(jìn)行改造，增加智能化的控制系統(tǒng)，設(shè)置帶有報(bào)警接口的智能化的充電機(jī)。改造工作完成后能夠?qū)崿F(xiàn)供電的自動(dòng)化，并且對于機(jī)組實(shí)現(xiàn)遠(yuǎn)程控制，同時(shí)還配備了在緊急狀況下獨(dú)立鑰匙啟動(dòng)，停機(jī)功能，借助計(jì)算機(jī)設(shè)備能夠?qū)崿F(xiàn)對于柴油發(fā)電機(jī)組的監(jiān)控和監(jiān)測，手動(dòng)條件下所有的工作都能夠借助自動(dòng)化操作完成。

1. 低壓供配電系統(tǒng)改造后的集中監(jiān)控管理模式探究

結(jié)合高速公路低壓供配電系統(tǒng)的運(yùn)行實(shí)際，進(jìn)行系統(tǒng)的改造，實(shí)現(xiàn)了智能化改造，將原有的分散管理變得更加集中。在改造工作完成之前，，每一個(gè)站點(diǎn)都配有專門的值班電工，并且為了保障運(yùn)行的穩(wěn)定性以及可靠性，這些電工都是24小時(shí)值班的，每一個(gè)站點(diǎn)的專職電工人員需要保障站點(diǎn)運(yùn)行穩(wěn)定，做好設(shè)備的檢修和維護(hù)工作，并且各個(gè)站點(diǎn)之間的工作狀態(tài)都是相互獨(dú)立的，站點(diǎn)和站點(diǎn)之間的工作并沒有交集，每一個(gè)站點(diǎn)都僅僅對于本站點(diǎn)內(nèi)的工作負(fù)責(zé)任。

5.1改造完成前分散管理存在很多弊端

系統(tǒng)改造工作完成之前，是采用分散式管理的模式進(jìn)行管理的，有很多弊端，電工必須24小時(shí)進(jìn)行值班，并且配備的電工數(shù)量比較多，由于電力生產(chǎn)，電力維修人員都是特種工種，所以配備這些人力資源需要比較高的成本維持。各種零配件的種類和數(shù)量比較多，每一個(gè)站點(diǎn)單獨(dú)管理，為了保障站點(diǎn)設(shè)備處于正常的運(yùn)行狀態(tài)，需要配備好備用的零配件。

5.2改造完成后集中監(jiān)控管理的優(yōu)勢

系統(tǒng)改造工作完成之后，具有很多優(yōu)點(diǎn)，同時(shí)極大的方面電力監(jiān)控管理，實(shí)現(xiàn)集中監(jiān)控，節(jié)省了現(xiàn)場值班電工的數(shù)量，原來需要人工值班24小時(shí)保障運(yùn)行的穩(wěn)定性以及可靠性，而系統(tǒng)改造完成之后僅僅需要監(jiān)控中心一個(gè)點(diǎn)就能夠完*取代24小時(shí)值班的工作模式，其他站點(diǎn)不必額外管理；系統(tǒng)改造完成之后將現(xiàn)場值班電工的勞動(dòng)強(qiáng)度大大降低，現(xiàn)場值班電工在改造完成之前需要定時(shí)查看設(shè)備的狀態(tài)，并且結(jié)合實(shí)際情況做好登記，而集中監(jiān)控管理后將現(xiàn)場查看的頻率大大降低了；同時(shí)系統(tǒng)改造工作完成之后，各種零配件的儲備量減少了，結(jié)合具體的設(shè)備狀況，在全線的幾個(gè)站點(diǎn)內(nèi)部設(shè)置備件系統(tǒng)，不需要在每一個(gè)站點(diǎn)都設(shè)置備用件，所以管理模式變得非常集中有效。

六 安科瑞電力監(jiān)控系統(tǒng)產(chǎn)品介紹與選型

6.1概述

Acrel-2000Z電力監(jiān)控系統(tǒng)是安科瑞電氣股份有限公司根據(jù)電力系統(tǒng)自動(dòng)化及無人值守的要求，針對35kV及以下電壓等級研發(fā)出的一套分層分布式變電站監(jiān)控管理系統(tǒng)。該系統(tǒng)是應(yīng)用電力自動(dòng)化技術(shù)、計(jì)算機(jī)技術(shù)和信息傳輸技術(shù)，集保護(hù)、監(jiān)測、控制、通信等多功能于一體的開放式、網(wǎng)絡(luò)化、單元化、組態(tài)化的系統(tǒng)，適用于35kV及以下電壓等級的城網(wǎng)、農(nóng)網(wǎng)變電站和用戶變電站，可實(shí)現(xiàn)對變電站方位的控制和管理，滿足變電站無人或少人值守的需求，為變電站穩(wěn)定、經(jīng)濟(jì)運(yùn)行提供了堅(jiān)實(shí)的保障。

6.2應(yīng)用場所

辦公建筑（商務(wù)辦公、國家機(jī)關(guān)辦公建筑等）

商業(yè)建筑（商場、金融機(jī)構(gòu)建筑等）

旅游建筑（賓館飯店、娛樂場所等）

科教文衛(wèi)建筑（文化、教育、科研、醫(yī)療衛(wèi)生、體育建筑）

通信建筑（郵電、通信、廣播、電視、數(shù)據(jù)中心等）

交通運(yùn)輸建筑（機(jī)場、車站、碼頭建筑等）

廠礦企業(yè)建筑（石油、化工、水泥、煤炭、鋼鐵等）

新能源建筑（光伏發(fā)電、風(fēng)能發(fā)電等）

6.3系統(tǒng)結(jié)構(gòu)

Acrel-2000Z電力監(jiān)控系統(tǒng)釆用分層分布式設(shè)計(jì)，可分為三層：站控管理層、網(wǎng)絡(luò)通信層和現(xiàn)場設(shè)備層，組網(wǎng)方式可為標(biāo)準(zhǔn)網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)、光纖星型網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)、光纖環(huán)網(wǎng)網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)，根據(jù)用戶用電規(guī)模、用電設(shè)備分布和占地面積等多方面的信息綜合考慮組網(wǎng)方式。

6.4設(shè)備選型

七 結(jié)束語

綜上所述，結(jié)合某高速公路低壓供配電系統(tǒng)實(shí)際，詳細(xì)的介紹，低壓供配電系統(tǒng)的升級改造，改造工作完成之后，相比較改造工作完成之前，實(shí)現(xiàn)了有效的集中管理，大大解放了人工，同時(shí)將管理效率大大提升了，降低了實(shí)際的管理運(yùn)行成本。充分利用了現(xiàn)代科學(xué)技術(shù)帶來的優(yōu)勢，促進(jìn)了整個(gè)系統(tǒng)的安全可靠運(yùn)行，促進(jìn)了高速公路建設(shè)的順利行，推動(dòng)了我國交通運(yùn)輸事業(yè)的長足穩(wěn)定發(fā)展，為社會主義市場經(jīng)濟(jì)的發(fā)展提供了強(qiáng)有力的支持。

參考文獻(xiàn)
[1]陳思衛(wèi).高速公路低壓供配電系統(tǒng)改造和電力監(jiān)控管理[J].建筑工程技術(shù)與設(shè)計(jì),2018:2349.

[2]馬廣永.基于就地補(bǔ)償手段對煤礦低壓供電系統(tǒng)的改造[J].機(jī)電信息,2012(24):91-91.

[3]安科瑞電力監(jiān)控與保護(hù)類產(chǎn)品選型手冊,2022.07.

[4]安科瑞企業(yè)微電網(wǎng)設(shè)計(jì)與應(yīng)用手冊，2022.05.