湖北大广南高速公路电力监控系统的设计与应用

本文介绍G45大庆至广州高速公路湖北黄石至通山段高速公路电力监控系统，系统采集400V多功能电力仪表、400V进出线开关状态、变压器温控仪、10kV微机保护装置、EPS、发电机等各类设备参数、开关信号并可进行远程控制。系统采用光纤环网的方式，通过QDLPort通信机、QDL9000组态软件实现配电室配电回路用电的实时监控和管理。

G45大庆至广州高速公路湖北黄石至通山段高速公路（简称“湖北大广南高速”）是国家高速公路“7918”网南北向的纵5线大庆至广州公路在湖北境内的最南段，也是湖北省“六纵五横一环”公路主骨架的重要组成部分。它的建设，标志着大广通道在湖北省267公里即将全部建成，完善了湖北省高速公路主骨架，可以使已建成的各路段充分发挥效益，对进一步改善鄂东南的投资环境，带动贫困地区脱贫，促进促进武汉城市圈“两型社会改革试验区”的建设和沿线地区经济发展等具有重要意义。

湖北大广南高速共有9条隧道，设置了8个变电所、4台箱变。全线共部署了两套QDL9000电力监控系统，于2012年6月顺利验收。

东方山隧道：10kV高压柜13台、变压器1台、低压配电柜4台、发电机1台、EPS2套、隧道地埋变16台。电力监控系统共部署了14台QDLPort通信机，接入了53台各类测控设备。

长乐山隧道：10kV高压柜4台、变压器1台、低压配电柜9台、发电机1台、EPS1套。电力监控系统共部署了1台QDLPort通信机，接入了56台各类测控设备。

1.网络结构

下陆监控中心

鄂赣监控中心

庆德隆QDL9000系统根据湖北大广南高速电力监控系统现场实际情况，网络结构采用屏蔽双绞线将变电所智能仪表接至QDLPort通信机，通过以太网将数据上至配电室的监控主机，确保电力监控系统传输的稳定性与实时性。

1.站控管理层

站控管理层针对电力监控系统的管理人员，是人机交互的直接窗口。在湖北省食品质量安全监督检验研究院电力监控系统工程中主要指位于地下一层配电室的监控主机。

2.网络通讯层

通讯层主要是由光纤收发器、视频光端机、单模光纤、QDLPort通信机、以太网交换机设备及485总线网络组成。QDLPort通信机主要功能是接入变电所内各类智能仪表，并解析上传数据或下发通信数据，；以太网设备及485总线网络的主要功能是实现分站与主站之间的数据交互，使配电系统管理集中化、信息化、智能化，提高了配电系统的安全性、可靠性和稳定性，真正达到了无人值守的目的。

3.现场设备层

现场设备层是数据采集终端，主要由智能仪表组成，智能仪表通过屏蔽双绞线RS485接口，采用MODBUS通讯协议总线型连接接入QDLPort通信机，与监控主机进行组网，实现远程监控的功能。

1.网络结构图

2.系统界面

庆德隆QDL9000电力监控系统人机界面友好，以配电一次图的形式直观显示配电线路的运行状态。系统实时监测各回路电压、电流、功率、功率因数、电能等电参数信息，动态监视各配电回路断路器、隔离开关、地刀等合、分状态，以及有关故障、告警等信号。

主要功能：一次图显示各回路对应回路名称、电流、电压、总有功功率、总功率因数，断路器、地刀、隔离开关等合分位状态，弹簧储能状态、手车位置状态。

系统界面如下图所。

3.报表功能

庆德隆QDL9000电力监控系统对电力参数进行存储和管理，电力参数分为实时显示参数和历史参数。所有实时采集的数据、顺序事件记录等均可保存到数据库，在查询界面中能够自定义需要查询的参数、指定时间或选择查询近更新的记录数据等，并通过报表方式显示出来。

主要功能：查询各回路或者设备指定时间的运行参数，报表中显示电参量信息包括三相电流、三相电压、总功率因数、总有功功率、总无功功率、四象限电能等。电参量报表支持导出Excel格式文件，还可以根据用户要求导出PDF格式文件。

报表功能如下图所示。

4.曲线功能

庆德隆QDL9000电力监控系统对支持电参量曲线功能，曲线分为实时曲线及历史曲线，支持同一界面显示多条曲线并以不同颜色进行区分。曲线记录最大值、最小值及平均值，以及极值发生的时间。

曲线功能如下图所示。

5.报警及事件

实时报警窗口监测系统所采集的遥测量。报警窗口会在系统运行时自动打开，并一直隐藏在后台。

当有电流或者电压越限，并且触及报警界限时，“相应实时报警”窗口就会自动弹出，并以红色字体显示具体的报警信息：回路名、越限的电参量、报警值等。

通过设置开始时间和结束时间，即可查询到过去任意时间段内的系统报警信息，包括遥测报警和遥信报警，还包括具体的报警时间，报警类型，报警内容等。

6.遥控功能

庆德隆QDL9000电力监控系统支持远程控制功能，在监控主机上通过管理员权限对变电所内的开关进行远程分合闸操作。

遥控功能界面如下图所示。

7.用户管理

庆德隆QDL9000电力监控系统有完善的用户管理功能，避免越权操作。

每一级权限对应相应的控制权限，最多可设置多级不同权限，并记录权限用户的操作。

管理员具有最高的权限，并可以对其他用户或者计算机的权限进行设置；

用户或者计算机被设置了权限之后只能在权限规定的范围内操作或者浏览，权限范围以外的功能都将被禁止；

所有用户的操作都将被系统日志记录下来，包括操作时间、操作类型、操作对象、操作结果等等信息。

用户管理界面如下图所示。

随着社会经济的发展，用电需求剧增，供配电安全至关重要，供配电智能化管理的需求日益增大。

本文介绍的QDL9000电力监控系统在湖北大广南高速的应用，可以实现对配电室供配电回路用电的实时监控。通过智能仪表、QDLPort通信机、计算机等组成电力监控系统不仅能显示回路用电状况，还具有实时告警、故障分析、事件追忆等实用功能。在日常运维过程中，为解决用电问题提供了真实可靠的依据，取得了较好的经济效益及安全保障。