摘要：电力监控技术是一项集中了计算机、网络、数据通信、电子控制等技术的综合性使用技术，其主要的功能就是将供配电的管理智能化，利用计算机为控制核心，通信层将实现双向数据传输，终端层实现电气控制，这样的系统在高速公路配电系统中可以有机的将控制、执行系统结合起来，实现配电网络的自动化控制。鉴于此，本文主要分析高速公路电力监控智能化管理技术。
1、高速公路电力监控系统概述
随着远程监控技术的发展，高速公路的管理离不开电力的供应，而高速公路的供配电系统是其最基本的功能维持系统之一，是保证收费系统、监控系统、通信系统等正常运营的保证。而电力监控系统则是保证供配电系统正常运行的基础系统，其是利用电力控制模块、软件、计算网络等先进的技术为高速公路的供配电系统提供遥控、遥测、通信等功能，且到达智能化、综合化、集中化控制，是高速公路供电系统发展的一个重要技术基础。
要将电力监控技术应用到高速公路的供电系统上，首先就要明确监控和管理的对象和基本内容。本文中涉及的实例其监控的对象主要是，沿途的隧道变电站，对其10kV变电站中的10kV、400V系统、发电机组、变压器、EPS系统、UPS系统等。电力监控系统主要是针对这些设备进行状态监控和远程控制。
2、高速公路电力监控系统结构
整个电力监控系统分为监控中心和现场部分。监控大厅综合控制台上设置电力监控计算机，用于实现中心对各个收费站配电房的电力集中监控。
每个现场监控单元FSU（收费站/通信站）端，通过各类型SM（监控采集模块）对各种外场监控设备、配电设备、电源设备和蓄电池组等设备的状态进行实时采集，采集的数据通过RS232口传至通信服务器，然后通过通信服务器TCP/IP口直接上传至以太网；所有数据通过交换机汇总，然后采用E1转换器进行以太/2M数据转换，通过2M数据口上传至监控中心。外场设备利用通信系统采用数据光端机以点对点的方式，将设备的供电状态数据直接传输至监控中心。
具体采集数据内容应包括：（1）在高压开关处装设保护测控单元，测量线路的三相电流、三相电压、有功功率、无功功率、功率因数、频率、相序等数据，同时检测断路器状态信号；（2）为变压器配置测控装置，使系统可以获得变压器的各项运行参数；（3）在部分低压配电回路安装保护测控单元，测量回路的三相电压、三相电流、有功功率、无功功率等数据；（4）监控外场设备（CCTV、VD、CMS、CSLS）等供电状况，如供电电压，工作电流等。
3、高速公路电力监控智能化管理技术
3.1、中心管理站（监控中心）
对于中心管理站（监控中心）来说，可依托道路视频监控及收费系统监控中心配备：综合电力监控工作站，系统服务器、视频服务器兼硬盘录像机、UPS以及相应的监视及大屏幕投影设备组成。通过高速以太网连接工作站与服务器进行远程监控。
光纤以太网则是综合电力监控工作站进行数据传输的主要方式，包括相关的实时遥信、遥控和遥测的数据，还包括现场的遥测和遥信数据等等。实时数据在一定的分析处理之后就能够在监视设备上进行显示，通过光纤以太主干网传输相关的监控工作站的遥控命令可以到远程监控终端上。为了满足数据存入中心服务器的要求，通过监控工作站的网卡与中心以太网相连，这样还能实现与其他监控工作站的数据共享。
期刊文章分类查询,尽在期刊图书馆
3.2、光纤以太主干环网
光纤以太主干环网能够将沿路的收费站、互通枢纽、服务区、隧道桥梁等站点进行有效连接，这里采用四芯光纤组成的光纤以太主干环网。对于每个站点来说，都能够实现将现场视频和防灾报警信号接入光纤以太主干环网的现场控制网络子系统，完成整个系统接入光纤以太主干环网的实施。
3.3、现场控制网络子系统
利用光纤以太网和LONWOＲKS控制网络技术形成的无缝连接技术应用在现场控制网络子系统中，这样能够构成满足高速公路布线要求，同时是一个高可靠性的、全开放的、高性价比的综合电力监控系统，同时，还满足视频、通信、报警等合网传输的要求。
一个LONWOＲKS现场控制网络子系统的传输速率一般为78kbps，在LONWOＲKS控制网路中往往采用双绞线构成，然后在子系统中进行相关电力监控模块、灯光监控模块、电缆防盗模块以及网关等监控终端的接入工作。
3.4、系统智能化管理功能
综合电力自动化研究先进技术和高速公路供配电管理运营实际需要，高速公路供配电监控系统包含了以下功能：（1）电网运行状态的远程监视与控制，即SCADA功能：高低压供配电设备、外场及隧道照明、隧道通风等设备进行自动化遥信、遥测与遥控；（2）GPS天文卫星时钟对时，使得整个监控系统包括各数据采集装置具有统一的时钟，便于运行数据的管理和事件分析；（3）智能设备的远程监视与维护管理，我们将诸如变压器温度控制器、ATS、自备柴油发电机控制器等设备通过其数据通信口进行了规约接入，实现了其远程维护与监视，也对微机继电保护装置进行了监视运行，实现了其保护定值的查询、下装和定值单管理等多种功能；（4）电网分析和操作闭锁功能，可根据电网的实时运行工况进行网络拓扑分析和动态着色、潮流计算、短路电流计算等功能，还能根据配网开关、刀闸的实时状态进行分析判断，对危及电网安全的操作进行闭锁；（5）报表分析，可自动形成电压、电流的运行曲线，还能自动生成诸如功率、电能量、电压合格率、供电可靠性等日月年报表，以便进行电网运行状况的统计和考核；（6）数据库管理，系统可定义不同级别的用户群，实行严格的密码管理和操作事件记录，提供数据备份工具进行数据备份，最大程度的保证系统的安全；（7）地理位置显示，设备的属性和地理位置关联，以将设备的电气位置与实际地理位置相对应，给设备的维护管理提供方便；（8）通过设备维护系统管理模块，实现设备维护记录的档案管理、维护质量评估、设备健康等级评定及备品备件管理。（9）系统运行工况监视，可自动监视供配电监控系统本身的运行状况，及时发现系统自身隐患，保障监控系统的可靠运行；（10）装设安防单元模块，设备防盗。
总之，电力监控技术是一项集中了计算机、网络、数据通信、电子控制等技术的综合性使用技术，其主要的功能就是将供配电的管理智能化，利用计算机为控制核心，通信层将实现双向数据传输，终端层实现电气控制，这样的系统在高速公路配电系统中可以有机的将控制、执行系统结合起来，实现配电网络的自动化控制。
参考文献：
[1]林华彬.高速公路电力监控智能化管理技术探讨[J].公路交通科技（应用技术版），2016，12（01）：255-257.
[2]朱琳，胡建斌，于娟，钟丽伟.EnerSsy智能化电力监控系统在三峡专用公路隧道工程中的实践[J].公路隧道，2014，（04）：43-50.
[3]赵雄杰.电力监控技术在高速公路中的应用[J].科技资讯，2011，（36）：97.
[4]林志毅.清连高速公路智能化电力监控系统的设计与应用[J].中国交通信息化，2011，（04）：115-117.
[5]谭国贤.谈高速公路监控系统的问题和改进[J].公路，2006，（08）：320-323.
论文作者:郭斌,文诗,黄超超
论文发表刊物:《电力设备》2017年第28期
论文发表时间:2018/1/17
标签：电力论文; 高速公路论文; 系统论文; 监控系统论文; 设备论文; 以太论文; 数据论文; 《电力设备》2017年第28期论文;