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淺談智能電力監控系統在醫院的應用分析

2025-07-10 [200]

安科瑞劉邁

　　摘要：基于目前科學技術飛速發展，人們對電力資源的依賴越來越廣泛，而現階段國內電力系統的運營成本還相對較高，因此完善電力系統各方面的工作已經勢在必行。電力監控系統在整個電力系統中具有重要的作用，它能夠有力的促進電網管理工作效率，降低電力系統的運營成本，本文分析了醫院的供電系統特征，介紹了智能電力監控系統的構成，并分析了應用智能電力監控系統對醫院的供電可靠性、電力經濟運行、故障隱患提前識別的作用。

　　關鍵詞：智能；電力監控系統；醫院應用及運行

　　0引言

　　隨著電力網絡的不斷發展，用電負荷的持續增長，各種新型負載不斷涌現，用戶更加關注電能質量問題，同時也對電能質量提出了更加嚴格的要求。用戶需要更加有效的電力監控管理解決方案來應對上述變化帶來的挑戰，以實現配電系統持續可靠、低耗的運行。配電自動化，是一項集計算機技術、數據傳輸技術、控制技術、現代化設備及管理于一體的綜合信息管理系統。其目的是提高供電可靠性，改善電能質量，向用戶提供好的服務，降低運行費用，減輕運行人員的勞動強度。

　　1.智能電力監控系統的設計原則

　　根據可靠性和效率性配電管理的要求，智能電力監控系統的設計遵循下列原則。

　　1.1系統的實用性

　　智能電力監控系統的組成和實際一定要符合現場配電的實際情況，系統的實用性是首先應遵循的設計原則。應具有良好的可學習性和可操作性，使具備電腦初級操作水平的管理人員，通過簡單的培訓就能掌握系統的操作要領，達到能完成值班任務的操作水平。

　　1.2系統的安全性

　　大型綜合性醫院的負荷等級大多為一級負荷，系統安全性顯得尤為重要，要求系統中的所有設備及配件在性能安全可靠運轉的同時，還應符合中國或國際有關的安全標準。

　　1.3系統的實時性

　　電力系統中的電參量時刻都處在變化中，超負荷，不平衡等因素將會對配電設備造成巨大的損害，這些因素的產生具有偶然性，所以對系統的實時性要求非常關鍵，不僅能夠實現實時監測，還應具有記錄存儲的功能。

　　1.4系統的穩定性

　　由于智能電力監控系統是一項長期不間斷運行的系統，肩負著監測配電網絡的運行狀況，并具有一定的處理事件的功能，系統應有良好的穩定性

　　1.5系統的可擴展性

　　系統的設計并不是一層不變的，要求系統的設計應預留多路與其他系統的通訊接口，如樓宇自動化控制系統（BAS）、管理信息系統（MIS）、消防控制系統等運行，實現系統的擴展。

　　1.6系統的易維護性

　　智能電力監控系統在運行過程中的維護應盡量做到簡單易行。

　　2.智能電力監控系統結構

　　電力監控系統采用分層分布式結構，由設備層、網絡層和站控層組成。系統拓撲圖及現場儀表接法如下：

　　（1）設備層由智能測量儀表單元組成。以總線形式接入站級層主控單元，傳輸介質采用屏蔽雙絞線（RVVSP）。主要從電路測量和信號采集并與主控單元進行通信等功能。

　　（2）網絡層由通訊子站構成（即擴展卡），主要是從設備層采集電力系統數據并執行調配以及通信協議的轉換，然后接入站控層，將本站經處理的數據上傳和接受站控層下傳的設定參數或控制信號等指令。

　　（3）站控層直接接收并處理從擴展卡上傳的電參量信號。

　　各現場儀表通過屏蔽雙絞線RS485接口，采用MODBUS通訊協議總線型連接接入擴展卡，擴展卡插在監控主機上。網絡結構：系統采用間隔層、通訊層和網絡層3層網絡結構。

　　3.智能電力監控系統功能

　　系統依據客戶實際需求進行設計，并實現了一次主接線圖界面顯示；電參量遙測及電參量越限報警；事件記錄；系統運行異常監測；故障報警及操作記錄；報表查詢與打印；系統負荷實時、歷史曲線，用戶權限管理等主要功能。

　　3.1數據的采集與處理

　　數據采集主要包括模擬量以及開關量的采集。模擬量的采集主要是對線路電壓、電流、功率、功率因數、頻率等信息進行采集，開關量的采集則主要是對斷路器、隔離開關、接地刀閘等設備的工作狀態，以及斷電保護、運行故障等報警信息進行采集，實現遠程數據的本地實時顯示。數據處理主要是把按要求采集到的電參量實時準確的顯示給用戶，達到配電監控的自動化化和智能化要求，同時把采集到的數據存入數據庫供用戶查詢。

　　3.2數據記錄

　　電力監控系統的數據記錄功能主要就是對斷路器分合狀態以及保護動作的前后順序進行記錄，它要求系統中得有足夠的內存空間，進而長時間的、大量的對數據信息進行記錄和存儲。其次，電力監控系統的數據記錄功能也包括對故障信息的記錄，即對故障發生時的實時電流、實時電壓等數據進行記錄存儲。由此可見，數據記錄功能可以通過對保護裝置工作狀態的記錄，以及對故障信息的記錄，準確的反映出系統中存在的問題，從而便于工作人員解決。

　　3.3電能管理

　　為了實現對本醫院內各回路用電量的監管，系統設計了電能管理報表，系統通過對有功電度的采集，按照回路名稱的不同，自動生成日報表、月報表和年報表并有報表打印功能，并可對某一回路的某一時間段內的用電量進行查詢，可以幫助物業建立有效的用能管理考核制度。通過系統的建設和制度的建立，使各入駐管理人員節能意識大大提高，有效的節約了能源消耗。

　　智能電力監控系統的優點

　　傳統的配電系統是基于各種模擬量的直接讀取，各種儀表分布分散，且各種運行數據都具有即時性，可能在某個時段前后，各個供電參數有截然不同的變化。所以對傳統的供配電系統改造，引進智能電力監控系統，利用智能電力監控系統強大的功能，實現對系統的即時功耗、供電質量、漏電流、配電干線溫升的實時監控，觀測電參數的變化和各種異常情況。在電腦中記錄連續的運行數據變化，通過回顧追訴事件發生的過程，對配電系統實行24h監控，為醫院的供電保障和能耗分析提供決策依據。設置各種電參數運行上下值，提前發現各種事故隱患，及時排除故障，提升整個配電系統的安全運行水平，保障醫院的供電安全和病員的生命安全。

　　5.安科瑞醫院電力監控解決方案

　　電力監控系統實現對變壓器、柴油發電機、斷路器以及其它重要設備進行監視、測量、記錄、報警等功能，并與保護設備和遠方控制中心及其他設備通信，實時掌握供電系統運行狀況和可能存在的隱患，快速排除故障，提高醫院供電可靠性。

　　電力監控系統主要針對開閉所和10/0.4kV變電所，對高壓回路配置微機保護裝置及多功能儀表進行保護和監控，對0.4kV出線配置多功能計量儀表，用于測控出線回路電氣參數和用能情況。同時對醫院重要設備如柴油發電機、無功補償裝置、有源濾波裝置、UPS、隔離電源系統狀態進行監測。