沈森焕

（国网浙江宁波市奉化区供电有限公司，浙江宁波315500）

1 引言

对于一般的变电站而言，主要涵盖了直、交流系统、通信电源系统以及UPS系统等站内常见电源。长期以来，独立、分散式的组屏设计方式，再加上提供设备的供应商有所差异，各专业人员负责相应的制造、安装、测试以及电力供应等不同的服务，由此形成一定的限制性。智能一体化电源监控系统的设计，实现了信息与数据采集、故障预警与处理、运行测定等统一体化管理功能，发挥出及时排查故障，保证安全性的作用。因此，将此监控系统应用到变电站当中具有一定实践意义[1]。

2 项目概况

为了满足施工现场、实验检测以及维护保养等方面的需求目的，此次研究设计项目以电力系统为目标，研发设计出一种针对并适用于野外场地运用的电源终端设备，即：一体式智能安全保护试验电源箱。依靠此电源箱所拥有的高集成性与便捷性等优势作用，可以使得电力系统的维修与保护效率与质量获得极大提升。同时运用红外管控与漏电保护等相关技术，确保安全稳定性。其中涉及的相关指标涵盖如下：输入电压是220V，输出电压是220V，最大的负载电流是15A，负载的漏电门限为30Ma，相应的温度在-25℃～60℃之间，而湿度则在10%～99%范围之内。所选用的设备材料如下：运用密封的ABS电源机箱。发挥出简便、防水以及防漏电的良好作用。同时采用一体式线筒，使处于箱底端的线筒可以自行完成收缩，运用双侧钢珠轴承的卷线轴和钢质的棘爪座的固定支架，确保其不会出现变形。而依靠自动伸缩的电缆卷轴，能够实现过流保护的功能。其高温达到100℃，耐低温-35℃，相应的国标橡套为 2×1.5的 20m 缆线[2]。

3 智能一体化电源监控系统的设计与实现

3.1 功能检测模块设计分析

从智能一体化电源系统的相关设计规定中可知，要求电源系统对开关功能状态、电池与电压运行状况、交直流的模拟量情况以及充电机输出运行状态等数据信息加以监测与管控。由于电源系统现场的屏柜一般很多，较为常见的500kV电压等级的变电站，通常情况下，智能一体化电源系统的屏柜大概为30面屏，采用集中化的监控与管理，导致很多二次接线的情况形成，完全违背了统一化管理与分散监控的宗旨[3]。

此次针对智能一体化电源监控系统的设计过程中，设计了四类不同的测控模块，具体的相关功能和作用见下表1。

表1 各类型测控模块的功能情况

对于智能一体化电源系统当中的测控模块来说，主要以测定目标作为依据，在不同的屏柜之中科学予以布设。例如：把绝缘测控模块合理设置于直流馈线柜里面，并且使开关量测控模块也被科学设置于不同支路的馈线柜里，对于相同种类和功能的测控模块而言，则依据基地址与偏移地址相结合的编址模式，从而完成通信组网构建。

实施数据建模的过程中，主要参考各个测控模块的具体功能情况，构成类模板，予以科学表述相应的模型文件信息。从试验中可知，其表示的为综合测定模块的相应模型文件信息，其中从模型文件信息中能够了解到有关设备的名称、装置表现、基地址、测控模块的具体数据测试数量、种类以及ID信息等等。通过以具体工程实施中的模块数量作为参考，科学配置系统相应的工具，完成实例分析，从而使相应的电源数据模型文件信息满足IEC61840的要求。实际上，不同的测控模块，以模型信息文件作为依据，均存在相应的数据结构体，而管控显示模块则以测控模块的数据结构体以及组态配置情况作为依据，达到对数据的内存块实时阐释的效果，依靠不同测控模块与开放式的通信协议，完成准确映射关系的构建任务[4]。

3.2 管控显示模块的设计分析

在设计通信架构的过程当中，需要管控显示模块可以对相应各个测控模块的数据信息予以及时采集处理，实现本地显示与管控功能。此次研究设计涉及的管控显示模块将ARM、WinCE以及触摸屏紧密结合到一起，形成科学的设计方式，其中的通信接口主要供应了4路RS484接口，1路RS231接口以及1路以太网接口等。

实际上，管控显示模块在发挥功能时需要结合具体的状况，对配置文件信息予以读取，紧密依据系统模型的相应设计，形成相应的运行拓扑图，同时工作人员可以从其界面中获得电气量的关键信息，并以测定模块的具体种类与树木情况，自动形成对应的运行内存，从而构建和不同的模块间的实时通信运行内存的更新优化制度。

3.3 智能通信管控单元的科学设计分析

通过科学设计智能通信管控单元，使其按照IEC61840的要求把整个变电站的全部电源信息数据准确传递至信息一体化管理平台当中，同时依据科学的屏柜组态设计规定，完成准确的数据建模任务，并且帮助监控人员对变电站一体化的电源系统的整体组态设计情况予以详细掌握，此外还包括了不同专业电源的布设与电气量的运行数据情况等。

实际上，进行智能一体化电源监控系统的组网设计当中，智能通信管控单元发挥出重要的功效。此通信单元运用多种类型的通信接口，和相关的管控显示模块形成重要的通信通道，实时掌握整个变电站不同专业电源监控系统的运行情况，同时结合具体的需要，对有关的数据信息加以科学分析，完成通信操作。此次设计的智能管控单元充分发挥出CPLD模块、Hi3516处理器、存储电路模块、电源模块以及通信接口模块等诸多功能，体现出新型智能一体化电源监控系统的实际效果[5]。

4 结论

从此研究的分析与论述中可知，深入探究和分析新型智能一体化电源监控系统的设计与实现十分关键。本文通过以xx项目一体化电源系统为例，简述其概况，围绕新型智能一体化电源监控系统架构，从三个方面分析了智能一体化电源监控系统的设计与实现：功能检测模块设计分析、管控显示模块的设计分析、智能通信管控单元的科学设计分析。望此次研究的内容和结果，可以获得相关人员的重视，发挥出智能一体化电源监控系统的功效。