在一份優秀的方案中，既要包括各項具體的工作環節，時間節點，執行人，也要包括實現方法、需要的資源和預算等，那么具體要如何操作呢？以下是小編精心整理的《電力監控系統方案設計》，歡迎閱讀，希望大家能夠喜歡。
第一篇：電力監控系統方案設計
基于電力監控儀表的電力監控系統設計與選型方案
左迎紅
上海安科瑞電氣股份有限公司，上海 嘉定 201801 1 概述
目前，供配電產業的發展及可靠性對國民經濟的發展起著舉足輕重的作用，全國各地重點工程項目、標志性建筑/大型公共設施等大面積多變電所用戶的急劇增加，對供配電系統的可靠性、安全性、實時性、易用性、兼容性及縮小故障影響范圍提出了更高的要求。
安科瑞的Acrel-2000型電力監控系統軟件借助了計算機、通信設備、計量保護裝置等，為系統的實時數據采集、開關狀態檢測及遠程控制提供了基礎平臺。該電力監控系統可以為企業提供“監控一體化”的整體解決方案，主要包括實時歷史數據庫AcrSpace、工業自動化組態軟件AcrControl、電力自動化軟件AcrNetPower、“軟”控制策略軟件AcrStrategy、通信網關服務器AcrFieldComm、OPC產品、Web門戶工具等，可以廣泛地應用于企業信息化、DCS系統、PLC系統、SCADA系統。 2 電力監控系統宜選電力監控儀表
電力監控儀表是針對電力系統、工礦企業、公用設施、智能大型公共建筑的電力監控需求而設計的。它能高精度的測量所有常用的電力參數，如三相電壓、三相電流、有功功率、無功功率、頻率、功率因數、四象限電能等，采用可視度高的LCD來顯示儀表測量參數和電網系統的運行信息。電力監控儀表功能、型號繁多，價格也各不相同，因此，應合理選配，達到較佳的性價比。 3 電力監控表計的選型方案 1.中壓
應用場合 進線保護
型號 M5-F M5-M
主要功能
LCD顯示、線路保護測控裝置、測控一體化裝置、故障錄波、
SOE事件記錄、通訊
LCD顯示、電動機保護、測控一體化裝置、故障錄波、SOE
事件記錄、通訊
LCD顯示，備自投保護、測控一體化裝置、故障錄波、SOE
事件記錄、通訊
LCD顯示，補償電容器的全面綜合保護、測控一體化裝置、
故障錄波、SOE事件記錄、通訊
LCD顯示、配變電保護測控裝置、測控一體化裝置、故障錄
波、SOE事件記錄、通訊
LCD顯示、變電站公用裝置、測控一體化裝置、故障錄波、
SOE事件記錄、通訊 電動機保護
備自投保護 M5-B 電容器保護
變壓器保護
M5-C
M5-T 綜合自動化保護 M5-X 1 PT柜 M4-U
LCD顯示、兩段PT供電切換，PT柜的全面綜合保護、測控
一體化裝置、故障錄波、SOE事件記錄、通訊
一次電路模擬圖、帶電顯示、溫濕度顯示及加熱除濕控制、固定柜、手車柜、3~35kV中置柜、環網柜等多種開關柜
ASD200 分合閘、儲能、遠方/就地、柜內照明操作、人體感應及語音功能
一次電路模擬圖、帶電顯示、溫濕度顯示及加熱除濕控制、
ASD300 分合閘、儲能、遠方/就地、柜內照明操作、人體感應及語音功能、測所有電參量(含電能)
2.低壓
適用場合
型號
主要功能
LCD顯示、全電參量測量(U、I、P、Q、PF、F、S);四象限電能計量、復費率電能統計;THDu，THDi、2-31次各次諧高壓重要回路或低壓進線柜
ACR330ELH
波分量;電壓波峰系數、電話波形因子、電流K系數、電壓與電流不平衡度計算;電網電壓電流正、負、零序分量(含負序電流)測量;4DI+3DO(DO3做過壓、欠壓、過流、不平衡報警);RS485通訊接口、Modbus協議或DL/T645規約 LCD顯示、全電參量測量(U、I、P、Q、PF、F);四象限電
ACR220EL
能計量、復費率電能統計、最大需量統計;4DI+2DO;RS48
5通訊接口、Modbus協議 低壓聯絡柜、
出線柜
低壓無功補償柜
ARC-12/J
6-12路控制、過壓保護、諧波保護、投切延時設定、12DI;
RS485通訊接口、Modbus協議
測量三相電流、定值查詢、定值整定、過載、斷相(不平衡)、低壓出線柜 (馬達回路)
ARD系列
堵轉、欠載、外部故障、阻塞、欠壓等保護功能、8DI+4DO、電能管理、漏電保護、SOE記錄、多種起動模式、RS485通訊
接口、Modbus協議
AMC16-1E9/K AMC16-3E3/K 低壓出線柜 (照明回路)
9路單相(3路三相)I、U、P、Q、F測量;有功電能計量;
18DI+1DO、RS485通訊接口、Modbus協議
PZ48L-AI3
LCD顯示，三相電流測量，倍率任意設置
第二篇：電力交通遠程監控系統解決方案
方案背景
隨著電力部門網絡的全面改造，各變電站/所均實現無人值守，以提高生產效益。在電力調度通訊中心建立監控中心，能夠對各變電站/所的有關數據、環境參量、圖像進行監控和監視，以便能夠實時、直接地了解和掌握各個變電站/所的情況，并及時對發生的情況做出反應。目前，各電力局都設立了運行管理值班室及調度部門，雖有對各專業的運行歸口協調職能，但不能及時掌握運行狀況和指揮處理運行障礙?，F在對未運行監視系統的部門，通常由各專業運行部門采用打電話來了解和判斷處理故障。各種運行管理聯系是松散的，再依靠原始的人工方式已不能滿足通信網的發展需要。與此同時，對各個電力局電力分局的行政和生活區安全監控的需求也日益明顯，將對變電站的遠程監控和對行政生活區的安全監控整合起來，組成電力系統整體監控已經成為保障電力系統安全生產生活的必然要求。因此，為了盡快跟上網絡發展步伐，健全和完善電力網絡的同時，建立電力多級遠程監控系統成為必然。
系統描述
變電站、電力分局、電力總局三級遠程聯網監控系統結構圖
在無人值守的變電站一級建立視頻和環境監控體系，將多個變電站的視頻和數據信息通過通訊網絡上傳到分控中心。多個分控中心本著負荷分擔的原則，對所屬各變電站信息進行分析處理，進行相應的顯示、錄像和控制，同時可以通過電力系統提供的通訊網絡把數據上傳到總控中心?？偪刂行母鶕枰x擇觀察前端變電站的信息，存儲重要監控信息，管理整個監控系統。
● 前端變電站監控子系統
前端攝像機獲取的視頻信號接入元視Deyes系列網絡視頻編碼器，該網絡視頻編碼器可以將模擬視音頻信號數字化，數字化后的視音頻信號采用MPEG4視頻壓縮算法和G.729音頻壓縮算法進行壓縮編碼，它將壓縮后的數據通過2M專線發送給分局的監控服務器。 將報警設備，溫度、煙霧傳感器接入智能數據采集器。智能數據采集器采集的報警和環境信號通過RS-485控制線連接到網絡視頻編碼器上，并通過網絡視頻編碼器上傳到分控中心的服務器。 ● 分控子網
在分局分控中心設置元視Deyes系列的分控工作站，它可以實時觀看所轄任意監控子系統的任意攝像頭，支持同屏16路實時監看，可全屏模式顯示接等離子或DLP大屏幕顯示系統;用戶還可以設定多個輪巡組對前端監控點進行輪巡監看;可遠程設定前端監控工作站(包括采集工作站和視頻編碼器)的各項參數;總控中心可獨立地針對不同的信道進行遠程控制;如果接受到前端傳感器發生的報警信號，可對前端進行自動控制，包括控制云臺轉動到相應報警地點，控制燈光照明及拉響警笛并聯動錄像;另外可通過軟件預置，當發生報警時，可自動撥號到指定移動電話或發送短消息，通知相關人員。領導在總部還可以和各監控點進行音頻交互，及時處理突發事件。
● 總控中心
電力總局的監控中心作為整個監控系統的總控中心，其組成結構和工作原理與電力分局的分控中心一致，即對下級所有監控點進行管理的同時對總局的行政和生活區進行監控管理。
● 網絡分控
總局領導和各個分局的主管領導在總局或分局局域網內的任何一個網絡終端或者出差在外通過互聯網連接到監控服務器，通過瀏覽器登陸監控服務器，由監控服務器完成用戶認證后，用戶即可監看對他授權的監控點和歷史資料。
系統優點
● 通過圖像監控、安防(防盜)系統、消防系統保障無人值守或少人值守變電站人員和設備的安全。 ● 通過圖像監控，結合遠程和本地人員操作經驗的優勢，避免誤操作。
● 通過圖像監控、燈光聯動、環境監控監視現場設備的運行狀況，起到預警和保護的作用。
● 配合其他系統(如變電站綜合自動化系統等)的工作，實現電力系統管理自動化、信息化和可視化。 ● 對于變電站的設備檢修工作或事故處理過程，監控系統還可以提供錄像記錄手段，為事后分析事故原因和事故處理過程，提供可靠的依據。
● 通過圖像監控、安防(防盜)系統、消防系統保障電力局行政和生活區人員和設備的安全。
總之，該系統的實施為實現變電站/所的無人值守，電力局行政和生活區安全監控，從而為推動電力網的管理逐步向自動化、綜合化、集中化、智能化方向發展提供有力的技術保障。
第三篇：電力系統中心監控解決方案
目 錄
一、需求分析 .................................................................................................................................... 1
二、設計原則 .................................................................................................................................... 2
三、設計依據 .................................................................................................................................... 3
四、設備選型 .................................................................................................................................... 3
1、矩陣主機 ...................................................................................................................................... 3
2、控制軟件 ...................................................................................................................................... 5
3、云臺、解碼器 ............................................................................................................................... 6
4、攝像機.......................................................................................................................................... 6
5、網絡分控計算機............................................................................................................................ 7
五、系統拓撲結構 ............................................................................................. 錯誤!未定義書簽。
某市電力系統監控方案
一、需求分析
某市供電局共有幾十個變電所，其中大部份變電所實行了無人值守，為了保證變電所的安全，同時，也為了提高服務質量、增強管理意識，對所有的變電所實行了監控。我們對變電所設計配置矩陣硬錄集成系統，當地監控的同時實現遠程監控。
所有的變電所都設計32路左右攝像頭，分別安裝在各個重要設備及機房內外。其中有些地方還裝了解碼器用來控制云臺鏡頭，另外，設計報警地址發生器可以接入多路報警量及控制量，我們在重要的出入口和設備處安裝了紅外/微波雙鑒報警器，在變電站四周圍墻墻頭設計安裝紅外對射報警器均接入報警地址發生器，在每個房間，安裝了雙鑒報警探測傳感器，有些房間，通過聯動裝置，可以控制照明設備。解碼器通過TD總線與監控主機相連，在某些設備的房間，還安裝了監聽器。
所有的變電所的監控主機通過供電局的內部網聯接到市供電局監控中心，市供電局為每個變電所提供了2M的帶寬，所以可以保證每個變電所可以切換上傳1到4路音視頻圖像。
監控主機接受各種視頻、音頻及報警數據，在有人值守的變電所，可以通過切換操作在顯示器上觀看到每路視頻的圖像及報警。通過設置，可以進行錄像、自動切換，對于室內攝像頭，可以設置動態檢測錄像，即視頻變化即產生錄像，不變化不錄像。對于無人值守的變電所，可以通過遠程設置，實現同樣的功能。 監控主機可以將報警信息和音視頻錄像保存在本地硬盤，當本地硬盤滿時，可以設置自動清除過期的錄像，同時，監控
主機還作為網絡服務器，接受監控中心的數據和音視頻請求。根據監控中心的請求，將視頻和數據傳送到指定的地點。
在網絡監控中心，我們設立專門的計算機對各變電所進行監控，監控中心可以輪流對各變電所的視頻及數據進行巡視，當變電所有報警發生時，變電所監控主機會主動將報警上傳，報警信息將存入監控中心數據庫，相對應的視頻圖像即自動切換到當前畫面。同時，會有聲音提示，工作人員進行判斷，如果需要進行維護，則可以立即打印出派工單，并通知相關人員。 在供電局監控中心，除了網絡監控主機，還可以在網絡別的節點，如局長室對各變電所進行巡視，以了解變電所的情況。大大方便了管理。
二、設計原則
1、先進性、實用性、經濟性及合法性
本系統設計時充分考慮設備和技術的先進性，系統采用先進技術，時整個系統達到先進性;所有集成設備均選購目前同類產品中先進的產品，保證幾年內不落后、不被淘汰;在保證系統的先進性的同時還應考慮系統的實用性，即所選設備是成熟的系統，所有的功能都是實用的;并考慮系統的經濟性，選擇性能價格比高的產品。所有設備都是經國家有關部門批準生長和通過質量檢測的產品。
2、良好的擴充性
考慮到工程的實際情況，在進行系統設計時，我們充分考慮了系統增容的可擴充性：系統設計均采用模塊化結構，所有設備管理主機均可擴容，以后系統增容時，只需直接將管理設備與系統進行連接，不需對線路進行改造;系統主機均采用大容量產品，為將來的擴充保留充分的冗余空間和設備接口。
3、系統安全可靠性
凡設計到業主經濟利益的系統，穩定可靠性是至關重要的。系統的產品涉及到經濟利益，我們設計選型時作了慎重考慮，選用的設備都是經過大量用戶使用并且相當成熟的產品。使系統具有更強的安全性和穩定性。
4、系統超前性
整個系統的先進性，取決于設計者是否具有超前意識，掌握這一行業的最新技術以及邊緣科學在此領域的應用，同時必須了解和預見到今后幾年社會發展對閉路監控及報警系統方面提出的要求。因此，不僅要求設計嚴密、布局合理，能與技術、新產品接軌，而且所選擇的設備應在系統實施若干年后，亦能保持其功能完善、齊全，不至于落后。
5、系統的可操作性
設備齊全、功能完善、綜合管理、便于維護、操作簡便且易于掌握。系統的設計，要求在操作人員與設備
之間建立起友好的界面，使操作者無論對系統的設置還是日常運行，通過鍵盤進行簡單的操作即可完成，即使對沒有接觸過此類設備的操作者，只需稍加培訓，即能掌握一般操作。
6、系統的安全性
雷電發生時將產生強大的沖擊電流，如果不采取有效防御措施，極容易造成被雷電擊壞。對系統的防雷擊方面，我們設計采?。核性O備額外供電，配備專用UPS電源，防止雷擊發生時超高壓強電流通過強電系統破壞弱電系統;所有設施保證良好接地，當強電流通過時可以分散電流，室外可安裝避雷針。
三、設計依據
系統配置是根據業主提供的要求及國家或行業批準發布的相關產品/系統標準而設計的。 GBJ16-83《建筑電氣設計技術規范》 GA/T 75-94《安全防范工程程序與要求》 GA/T 70-94《安全防范工程費用概算編制辦法》 GA/T 70-94《安全防范系統通用圖形符號》
GB50198-94《民用閉路監視電視系統工程技術規范》 GBJ232-82《電氣裝置安裝工程施工及驗收規范》 GBJ300-86《建筑安裝工程質量檢驗評定統一標準》 GBJ57-83《建筑物防雷設計規范》
GBJ303-88《建筑電氣安裝工程質量檢驗評定標準》
HYD41-01-1999《電子工程建設概預算編制辦法 電子設備安裝工程費用定額》及《電子工程建設預算定額》
GA16796-97《安全防范報警設備安全要求和實驗方法》
四、設備選型
根據用戶對電視監控系統的具體要求，綜合我公司以往所做工程的經驗，特別鄭重推薦使用以下電視監控系列產品。
1、矩陣主機
數碼科技有限公司生產的TC-8632-8II型矩陣主機
? 系統支持32路音視頻同步輸入，8路音視頻同步輸出。
? 系統支持一級主控設備(可選主控鍵盤或主控計算機)，15級分控設備(可選分控鍵盤、分控計算機或紅外分控等)。 ? 系統可接入32路報警探測區。
? 主控設備全面享有對所有監控現場云臺、鏡頭、快球、雨刷、燈光、電源的控制。
? 經授權后，分控設備可有限享有對某些監控現場云臺、鏡頭、快球、雨刷、燈光、電源的控制。 ? 矩陣主機與主、分控設備及解碼器之間采用RS-485通訊方式，布線簡單，擴展性強。 ? 系統支持主控鍵盤或主控計算機兩種主控設備，但同時只允許接入其中一種。
? 主控設備選用主控計算機時，可通過主控軟件用鼠標實現快球的全功能控制，同時系統提供了軟件鎖定功能，視頻滿屏功能，并可附有電子地圖、硬盤錄像、語音控制、視頻報警四大功能模塊可供用戶選配。主控軟件具備普通切換和便捷控制等多種方便靈活的切換方式，并提供布/撤防狀態、燈光、電源、雨刷、廣播、自動等狀態的任意多點組合控制和查詢。 ? 主分控鍵盤可通過搖桿控制快球或云臺方向及編程參數選擇，同時具備鍵盤鎖定功能。 ? 紅外分控具備分控鍵盤的主要功能，操作更為靈活。
? 分控設備(分控鍵盤、分控計算機)均需授權，這種授權規定了鍵盤——監視器、鍵盤——攝像機、監視器——攝像機的訪問權限。
? 系統支持萬能切換功能，通過編程可設定監視器——攝像機的順序切換權限及駐留時間，切換時音視頻同步切換，每個監視器可存儲多達120點的切換序列。
? 每路視頻輸出上都有字幕疊加，屏幕顯示包括時間、日期、監視器編號、攝像機編號及8個任意標識字符，黑邊框字幕保證光照變化時的字幕效果。系統提供可視化字幕調整方式，可在屏幕的任意位置疊加字幕信息。
? 報警方式可選并行報警或串行報警，各報警點輸入可任選斷路報警或短路報警方式，以防止人為破壞。
? 可手動、定時自動開關每個報警點的信號檢測，各點布/撤防狀態可在編程中查詢。消警方式可選自動消警、延時消警和手動消警。
? 系統具備強大的報警聯動功能，報警后報警點現場電源接通、燈光打開，主機蜂鳴器鳴響，報警開關啟動。
? 報警后，報警點音視頻信息將按照系統編程設定的參數在授權監視器上切換，視頻上疊加“報警”提示字樣，每個監視器可存儲多達120點的報警切換序列。 ? 報警記錄查詢?？刹樵冏罱?56個報警點的報警時間。 ? 開關機時間查詢?？刹樵冏罱?56次開關機的時間。
? 多級密碼保護。系統啟動、鍵盤鎖定、報警布/撤防、調用預置景點均需輸入密碼。 工作溫度： -10℃ - +55℃ 工作電壓： AC220V/50Hz(±10%) 功耗： 20W 音頻輸入： 32路(兩線制/三線制)
音頻輸出： 16路(750mV/600Ω) 頻率響應： 150Hz ～ 15KHz 音頻通道隔離度： >40dB 視頻通道隔離度： >56dB 視頻信噪比： >56dB 視頻通道帶寬： 15MHz(±3dB) 視頻輸入阻抗： 75Ω 1Vpp 視頻輸出阻抗： 75Ω 1Vpp 外形尺寸： 482mm*344mm*88mm(長*寬*高)
2、控制軟件
系統采用矩陣硬錄集成控制軟件，應用于由的TC8632-8II矩陣和TC2808AV-M4硬錄主機組成的多媒體監控系統，它將先進的多媒體技術利用在傳統的監控系統中，不但大大簡化了硬件設備和器材，而且使得處理和控制更加精確、可靠。同時它具備Windows環境下應用軟件的諸多功能，可以方便的完成預置編程、錄像、圖像抓拍打印、電子地圖、視頻報警，遠程監控的支持等多媒體功能。
? 支持網絡和互聯
? 分為服務器端計算機軟件和網絡分控端計算機軟件兩部分 ? 界面友好，完全中文化，易于使用 ? 按鍵圖標會意化設計，操作簡單直觀 ? 具有可管理性，存檔、查詢方便 ? 周到的軟件選項，滿足用戶的各種需求
? 字幕與影像分離。提高畫面清晰度，并有多種字幕顯示，隨心所欲，盡如人意 ? 兼容中西文Windows2000操作系統 ? 分控計算機軟件不限節點數，可隨意配置 ? 安裝簡單，硬盤占用量小，升級容易
? 采用多級電子密碼進行系統操作，實現安全管理
? 編輯方便、發送快捷的漢字傳送功能。漢字錄入方便。字符傳送快捷。漢字隨時修改、隨時發送，無次數限制。
? 圖標會意化按鍵設計，功能明確，使用便捷，關鍵時刻不致手忙腳亂，不需專業培訓即可操作。
? 工作狀態指示明確，采用指示型按鍵，使按鍵狀態一目了然。
? 將一些常用功能設置為按鍵(象編程、話筒、燈光以及雨刷等按鍵)，方便監控系統操作。 ? 抓拍圖像以通用格式存儲，方便進一步處理和打印。 ? 畫面質量可調，并在下次啟動系統時，保留此設置。 ? 操作簡單但功能強大的菜單選項。
? 通過選擇“串口設置”菜單，完成串口、波特率等參數的設定。
? 通過選擇“編程”鍵的選擇，完成組切時間、字幕選擇、分控設定、時間設定等參數的設定。 ? 通過對“察看狀態”菜單的選擇，可快速完成對現場電源、燈光、自動掃描處于何種工作狀態的察看。
? 實時多媒體報警。獨具一格的報警聯動模塊，保證布防后警情發生時主控計算機監視器畫面的及時切換，直至撤防。 ? 可選配電子地圖功能。 ? 報警畫面可存至計算機硬盤。
? 可實現報警資料的長期存儲，便于查詢。 ?
3、云臺、解碼器
設計使用TC-2209A型室外全球解碼器一體化云臺和TC-2207A型室內全球解碼器一體化云臺。 全球云臺, 內置解碼器。
轉動角度：水平：358°,垂直：0°~ 90° 轉動速度：水平：12°/秒,垂直： 6°/秒 電 壓： 24VAC 輸入 ?
4、攝像機
選用HONYWELL(GC-755A1型)攝像機。
像素：625電視線(PAL) 掃描系統：2:1隔行掃描 水平掃描頻率：15.625KHz 垂直掃描頻率：50KHz 圖像傳感器：1/4″彩色CCD高清晰數碼攝像機 總像素：795(H)x596(V)470K
有效像素：752(H)x582(V)440K 信噪比：超過49dB 水平分辨率：480電視線 視頻輸出：1.0Vp-p，75Ω
鏡頭：20倍光學變倍(F1.6,f=3.9-85.8)自動變焦
數字放大比率：10倍 (總放大比率：220倍)，2~10倍可變 變倍速度：5秒
鏡頭觀察角度：水平：47°(w)/3°(T) 最低照度：0.001Lux 同步方式：內方式 背光補償：ON/OFF 彩色/黑白：ON/OFF 焦點模式：自動/手動 白平衡：自動/半自動 模糊控制：手動 銳化控制：手動
快門速度：1/50~1/10000sec 電源： DC12±0.5V 功耗：4.2W/350mA 尺寸：60mm×60.4mm×103mm 重量：345g ?
5、網絡分控計算機
網絡分控計算機采用配置： CPU：PIII 1G以上 內存：256M以上
顯卡：Geforce顯卡MX200以上 網卡：10M/100M PCI網卡
軟件平臺：Windows 2000 Professional
第四篇：電力系統課程設計題目
電力系統分析課程設計
目的：通過具體電網的相關仿真和計算，加深學生對電力系統基本概念和基本計算的掌握程度，培養學生運用所學知識分析解決問題的動手能力和實踐能力。
內容：
1電力系統短路計算(學號1-15)
針對某一(自選)較復雜的電網進行電力系統三相短路起始次暫態電流的計算，短路后指定時刻短路電流周期分量的計算;不對稱短路時短路點故障相電流和非故障相電壓的計算，對稱和不對稱短路后任意支路故障電流和節點電壓的計算。
2電力系統潮流和穩定計算(學號16-25)
針對一個有10臺機，39條母線，19個負荷，46條支路的典型交流系統或自己選擇其他系統，進行指定運行方式下的潮流分布計算，對該運行方式進行N-L靜態安全校核并分析潮流轉移狀況;進行主要故障形式下的暫態穩定計算并進行穩控措施的設計。
3設計110kV變電站(學號26-35)
要求：
(1)電氣主接線的設計：主接線方式、主變壓器的選擇、變電所用電線路和變壓器的選擇;
(2)短路電流計算;
(3)電氣設備的選擇：斷路器、隔離開關、電壓互感器、電流互感器、避雷器、母線等。
4區域電網規劃設計(學號36-最后)
要求：
(1)校驗系統有功、無功的平衡和各種運行方式;
(2)通過方案比較，確定系統接線方案;(發電廠P100)
(3)確定發電廠、變電所接線方案，和變壓器的容量、型號和參數;
(4)進行系統的潮流計算;
(5)進行系統的調壓計算，選擇變壓器的分接頭;(電力系統分析P110)
(6)統計系統設計的主要指標。
參考書目
電力系統分析、機電保護、發電廠電氣部分、電力系統規劃等方面的書籍和論文等資料 實施辦法：
采取手算算法和計算機算法相結合，并相互驗證結果的正確性。
撰寫設計報告(正文不超過15頁)(字體字號-宋體5號，單倍行距，標題可以加粗;公式和圖形-自己畫、自己編輯，不能截圖)
考核辦法：
手工計算的正確性，上機計算的調試，設計水平和完成質量;
設計報告的質量答辯。
注意：提交時間為18周周五中午11：00前，班級統一提交，過期不候!!
第五篇： 電力變電站遠程圖像監控系統解決方案
針對電力行業遠程圖像監控系統的特點，根據本公司太奇DVR系列網絡型硬盤錄像機在電力行業工程應用實施的經驗，特提出基于太奇DVR網絡型硬盤錄像機的電力變電站遠程圖像監控系統解決方案。
一、綜述
隨著無人值守變電站管理模式的推廣，變電站巡檢制度的建立，在巡檢中心、集控中心(集控站)等相關部門通過現有的電力通信網對所屬變電站實現遠程實時圖像監控、遠程故障和意外情況告警接收處理，可提高變電站運行和維護的安全性和可靠性，并可逐步實現電網的可視化監控和調度，使電網調控運行更為安全、可靠。在電力系統，這種監控系統也被稱為“遙視系統”。
太奇DVR系列網絡硬盤錄像機是以數字壓縮及網絡傳輸技術為核心，采用目前最先進的視頻數字化技術H.264，符合工業標準并適應中國客戶需求的IP網絡視頻監控產品。該產品能夠充分滿足客戶對遠程視頻監控方面的需求，在技術性能上體現了目前視頻監控領域中數字化和網絡化兩大趨勢，具有高可靠性、高集成度的鮮明特點，可廣泛應用于諸如對電力無人駐守變電站、電信機房、銀行、道路交通、學校、海關、連鎖營業場所的遠程視頻監控以及本地局域網絡方式下的監控。
基于太奇DVR網絡硬盤錄像機的電力變電站遠程圖像監控系統解決方案針對變電站內的如下目標實施實時監控：
l l l l 實現對變電站區域內場景情況的遠程監視、監聽;
監視變電站內變壓器、斷路器等重要運行設備的外觀運行狀態;
監視變電站內CT、PT、電纜接頭和絕緣子等高壓設備的外觀狀態;
監視變電站內隔離開關和接地刀閘的分合狀態;
l 監視變電站內其他充油設備、易燃設備的外觀狀態;
l 監視變電站內主要室內環境(主控室、高壓室、電容器室、獨立通信室等)的情況;
l 實現變電站站內關鍵部位防火、防盜自動監視，可進行周邊報警聯動。
二、系統設計依據和原則
主要依據電力行業對電力遠程監控系統的需求，以及本產品在電力系統多次應用過程中實際經驗，電力遠程監控系統招標文件技術部分中所提出的整體建設目標、系統功能、技術性能指標等，在設計時著重參考《工業電視系統工程設計規范》、《MPEG4視音頻編解碼標準-視聽對象的編碼(6部分)》、《100BASE-TX快速以太網接口標準》、《廣電集團電力遠程圖像監控系統技術標準》等標準。
本解決方案以滿足實際應用為出發點，在視頻傳輸方面盡量利用電力現有的通訊網絡以求最大程度降低系統造價。系統設計原則如下：
l 系統穩定性、可靠性;所選硬件均選用先進、成熟、可靠的產品，且具備良好運行業績。
l 系統先進性;采用目前最先進的軟硬件組合，使系統兼容性、升級、擴展更容易，并采取模塊結構維護簡單化。
l 系統易操作性和實時性;所有操作均采用WINDOWS標準窗口操作，并使信號實時上傳，真正做到實時性。
l 免維護性;通過模塊化、層次化的設計可基本實現系統的免維護。
l 可擴容性;可根據需要方便地進行網絡逐級匯接，增減各類站級前端設備等。
三、系統網絡結構
基于太奇DVR網絡硬盤錄像機的電力變電站遠程圖像監控系統，對于納入遙視監控范圍的變電站的數量沒有限制，主要視其應用環境的網絡狀況，因此基本上系統規?？筛鶕娋W區域范圍大小和變電站數量自由組合定義。同時系統可按多級組網的方式，形成大規模的監控網絡。
根據電力行業的應用特點及管理模式，其電力變電站遠程圖像監控系統基本上分為主控中心、區域監控中心和站端系統的三級網絡結構方式。系統在各變電站站端裝備一臺或多臺太奇DVR網絡硬盤錄像機(具體數量視變電站內配置的監控攝像機數量)，完成對視音頻信號的數字化及編碼壓縮處理，將其和報警等數據信息一起打包成IP數據包在IP網絡上傳輸;各集控中心(包括巡檢中心)設區域監控中心，利用中心與變電站之間的10/100Mb/s (10/100BASE)光/電接口通道或2Mb/s(G.703)電路通道，接收各變電站站端網絡硬盤錄像機上傳的視音頻、報警信息，同時通過“網絡視頻集中監控系統管理軟件”進行遠程實時監控;在條件成熟的前提下可在調度中心設立主控中心。系統的分級拓撲簡圖如圖一所示。
四、系統組成及各部分配置要求
4. 1 電力變電站遠程圖像監控系統的組成
如前所述，根據電力行業的應用特點及管理模式，其電力變電站遠程圖像監控系統由主控中心(調度中心)、區域監控(巡檢)中心和前端變電站站端部分(監控前端)以及傳輸網絡設備構成。
其中，主控中心和區域監控中心的功能基本一致，主要包括監控管理服務器、中心值班員工作站、錄像資料存儲設備以及網絡視頻集中監控系統應用軟件。變電站監控前端部分包
括攝像機及配件、語音設備、網絡型硬盤錄像機、矩陣控制器(可選)、告警處理單元等。
視頻、音頻、告警信息，由網絡型硬盤錄像機壓縮編碼后，通過通信網絡，上傳到監控中心，完成實時監控，掌握站內設備運行情況。監控中心可實施對變電站監控設備的管理、告警信息的查詢、圖像瀏覽和控制等功能。
考慮到電力系統建設的階段性特點，基于太奇DVR網絡硬盤錄像機的電力變電站遠程圖像監控系統具備良好的可擴展性。各功能部分采用模塊化結構，非常易于擴容、組網方便、配置靈活，并具有良好的用戶接口。
l 在系統加入新的變電站時，只須建立站端監控前端系統并建立和監控中心的連接即可;
l 系統各項功能和運行狀態不受擴建影響;
l 系統具備多級組網能力以組建全省的監控網絡。
其基本三級組網結構圖如圖二所示：
4.2 變電站監控前端部分
變電站監控前端部分設備安裝在變電站現場，完成變電站現場各種信息采集、處理、上傳，主要可分為網絡型硬盤錄像機和外圍監控設備兩大部分。設備應符合變電站自動化設備設計要求及有關標準，各部分的配置和要求如下：
4.2.1 網絡型硬盤錄像機
網絡型硬盤錄像機是電力變電站遠程圖像監控系統中的核心設備，執行電力有關標準規范中所謂的站端視頻處理單元的功能，主要包括：
l 采集變電站各監控對象的視頻圖像和背景聲音，經過壓縮編碼后上傳到監控中心;
l 在需要時，通過現場網絡連接解碼器，根據本地或監控中心操作發出來的命令控制視頻切換、控制鏡頭聚焦、近景/遠景、光圈調節，控制云臺上下、左右和自動巡視動作;
l 根據告警處理單元、報警探測器采集到的各種狀態信息和報警信息，實現警視聯動錄像功能，自動啟動告警照明燈、警鈴等受控設備，自動以字幕、聲光提示報警加以說明;
l 與變電站相關自動化系統(即綜合自動化系統或RTU、門禁系統等)互聯互動，根據預先設定信息實現和所連接的自動化系統之間的聯動;
需要特別指出的是，由于網絡型硬盤錄像機的獨特性能和強大功能，在變電站站端和監控中心之間網絡帶寬允許的情況下，它可以將變電站站端所有監控對象的視頻圖像實時上傳到監控中心并同時顯示。
4.2.2 外圍監控設備
由于各變電站規模、電壓等級、變電站形式(室內、室外)的不同，外圍監控設備的類型、構成和組織結構，尤其是攝像點的布置和攝像機的類型數量差異較大，總體上以滿足圖像監控基本目標和要求為原則進行配置。
1、監控攝像機及配件
參考攝像機配置如下：
應用于變電站監控的攝像機類型有一體化球形攝像機、彩色攝像機、黑白攝像機等，加上配套的云臺、防護罩、支架和云鏡解碼器等，一般要求指標如下：
l 一體化球形攝像機，可預設64個以上位置，視頻輸出VBS1.0Vp-p/75歐，22倍光學焦距，8倍數字焦距，清晰度480線，逆光補償功能，自動/手動聚焦，遙攝全景旋轉(360度連續)，傾斜旋轉-5°～90°，環境溫度：-10°～+50°，最小照度1LUX，RS485/232接口，功耗≤50w，信噪比≥40db。
l 彩色攝像機，光靈敏度值<2Lux, 清晰度>470線。
l 黑白攝像機，光靈敏度值<0.5Lux, 清晰度>400線,背光補償功能。
l 云臺、防護罩、支架，室內型云臺、防護罩、支架要求具備防銹防腐功能;室外型云臺、防護罩、支架應具備防雨、防塵、防銹、防腐能力，對高低溫環境條件特別惡劣的攝像點，應采用具備高低溫防護能力和雨刮器的防護罩以保護攝像設備。
l 云鏡解碼器，具備RS485/232接口，通過網絡線和網絡硬盤錄像機透明通道相連接，直接受控于網絡型硬盤錄像機，按預定程序或監控中心工作人員的操作指令，執行對云臺和鏡頭等控制對象的控制。
2、警探測器和告警處理單元
報警探測器包括煙感探頭、溫濕度感應探頭、微波雙鑒探頭、紅外線光束對射探頭等，用于監測變電站設備和環境的異動情況。所有報警探測器的告警限值可以通過軟件設定。
報警探測器采集的干節點告警狀態最先經過告警處理單元的處理，并完成一些邏輯關系，以數據的形式通過RS232/485串口上傳到網絡硬盤錄像機并最終到達監控中心。在監控中心，監控管理系統軟件根據事先的設定程序，執行一系列關聯操作，如對指定監控點圖像進行錄像，通過網絡硬盤錄像機啟動變電站相關位點照明、控制一體化球形攝像機到相關預置位點等等。
此外，變電站綜合自動化系統也可以和變電站遠程圖像監控系統建立鏈接，將有關告警數據發送到監控中心，并由監控中心執行如上所述的處理程序。
3、其它設備
變電站監控前端可根據系統需要，配備變電站專用標準機柜放置站端設備，配備麥克風、喇叭等語音設備通過系統軟件實施廣播、對講等功能，配備防雷設施、直流供電電源、不間斷供電電源等等。
4.3 遠程監控中心
遠程監控中心的概念包括主控中心(調度中心)和區域監控(巡檢)中心。主控中心以權限管理的方式管理監控各區域監控中心，主控中心的功能和區域監控中心的功能基本相同，所以在此以區域監控中心為例一并敘述。
遠程監控中心的基本功能是完成所轄變電站圖像的實時顯示、控制、存儲、管理等功能，其硬件系統主要由系統服務器、值班員工作站、網絡接口設備、存儲打印設備等組成。
4.3.1 遠程監控中心網絡接口
根據電力通信網絡的具體現狀，為使監控中心和變電站站端建立IP網絡連接，網絡接口可采用下列三種接口方式：E1接口：G.703信號收發(ITU-T G.703建議);10BASE-T標準LAN接口,符合IEEEE802.3/ETHERNET標準;100BASE-TX標準LAN接口, 符合IEEEE802.3U/ETHERNET標準。
4.3.2 系統服務器
監控中心設系統服務器，安裝Windows操作系統以及網絡視頻集中監控系統管理軟件，并根據需要配備大容量硬盤或外置存儲設備。系統服務器硬件要求P4 2G以上CPU，256M以上內存，自帶32M顯存顯卡的工控式PC。
系統服務器作為監控中心的系統操作平臺，主要負責接收、存儲、分析、統計和查詢遠端變電站上傳的視音頻、告警、數據信號，同時執行強大的系統管理功能，包括管理系統用戶和設定用戶權限、管理和配置系統設備、對報警信息進行聯動處理、作為網絡服務器管理網絡用戶和網絡設備等等。
4.3.3 值班員工作站
值班員工作站可根據需要集中或分散地設在運行班組、保衛部門、安監部門或值班領導處，對于監控變電站數量較少的系統可將系統服務器兼做值班員工作站。值班員工作站硬件要求P4 1G以上CPU，256M以上內存，自帶32M顯存顯卡的工控式PC。
值班員工作站安裝Windows操作系統，通過IE瀏覽器或網絡視頻集中監控系統管理軟件對下轄各變電站進行實時監控，包括：
l 啟停錄像功能，控制攝像機動作，控制雨刷、照明開關和變電站其他控制操作動作;
l 顯示系統和各變電站電子地圖，顯示布防和撤防狀況和進行布防和撤防;
l 對監控畫面進行各種分割顯示、輪巡顯示、全屏及縮放顯示;
l 監控設備工作狀態，自動生成運行日志，自動進行維護管理;
l 查詢報警狀況和記錄，歷史錄像記錄和管理;
l 打印輸出實時的和歷史的各種數據、報表、圖像。
4.3.4 其它設備
監控中心可根據系統需要增設圖像打印機、光盤刻錄機、不間斷供電電源等設備以及避雷器、隔離變壓器等防雷抗干擾設備。
五、系統總體功能、性能指標和特點
電力變電站遠程圖像監控系統基于太奇DVR網絡硬盤錄像機硬件設備，并以網絡視頻集中監控系統管理軟件為核心，執行強大的系統功能。
5.1 系統總體功能
由于在電力變電站遠程圖像監控系統中，前端的視音頻信號通過太奇DVR網絡型硬盤錄像機編碼壓縮成IP數據包，會同前端數據信號經網絡硬盤錄像機網絡接口進入IP網絡，因此，包括監控中心的系統服務器、值班員工作站、變電站本地工作站，網絡上的任一臺計算機終端，通過權限控制的方式可以實現對前端變電站的無級監控。
5.1.1 實時圖像監視
包括監控中心、電力MIS網上的任意監控終端，通過網絡視頻集中監控系統管理軟件或
標準IE瀏覽器，可實時監視同一變電站或多個變電站的所有圖像信息，可以同屏顯示多路(
1、
4、
9、16路)實時圖像信息。多臺監控終端可同時監視某一點圖像信息，通信方式為IP單播、組播方式。
監控終端可以輪巡監視多路實時圖像信息，在設定的間隔時間內對系統內的所有監控點進行圖像巡檢，參與輪巡的對象可以任意設定，包括不同變電站的圖像、同一變電站的不同攝像機、同一攝像機的不同預置位等，輪巡間隔時間可設置。
5.1.2 語音功能
本地變電站和監控中心值班員工作站之間，不同的監控終端用戶之間，可以實現基于IP的語音功能，包括：實時的語音半雙工對講及語音廣播功能;采用IP語音系統內單方呼叫，被呼叫方應自動應答(指系統IP應答);不同的用戶之間進行在線工作交流;向低等級的用戶發出工作指令;變電站端場景錄音;與站內的維護操作人員對講機進行遠程對講。
5.1.3 本地及遠程控制
本地變電站或遠程的任意監控終端，通過網絡視頻集中監控系統管理軟件或標準IE瀏覽器，可控制變電站的云臺、鏡頭等監控設備，布防/撤防設置，變電站現場照明等設備控制;也可以按照事先軟件設置的聯動策略，對變電站報警觸發執行一系列的控制程序。
自動復位功能，對于受控的前端設備，包括云臺、鏡頭、燈光等，按照事先軟件設置，在控制完成后的可設定的時間段后恢復到默認狀態。
控制權級別，監控中心的系統服務器可以設置不同終端用戶的控制權等級，高優先級的用戶根據等級優先的原則可無條件獲得低優先級用戶的控制權，同級別用戶根據時間優先的原則獲得控制權。
5.1.4 錄像功能
系統默認的錄像速率為25 幀/秒(PAL制式)，但用戶可對錄像速率進行調整，以減輕硬盤與系統的負荷。每一路視頻數據錄像參數均可以獨立設定，相互之間不會有任何干擾。錄像的磁盤容量空間可設置，并具備自動覆蓋功能，即設定的磁盤容量空間被錄像資料用完后，新的錄像資料將逐漸覆蓋最舊的錄像資料以循環利用磁盤空間。系統錄像功能包括實時錄像、定時錄像、運動檢測預觸發錄像及報警預觸發錄像。
5.1.5 報警功能
電力變電站遠程圖像監控系統的報警種類可分為外圍報警和內部報警兩類。
外圍報警包括變電站事故報警、電力設備狀態變化及故障報警、消防報警、防盜報警、防火報警、電力設備水浸報警、門禁報警、非法闖入及畫面異動報警等，主要通過告警處理單元或變電站綜合自動化系統到達監控中心。報警事件發生后，監控終端將發出聲光提示并 顯示報警位置和類型。監控中心將人工或按預定程序發出控制指令，聯動相應報警目標的圖像監視，指定相應攝像機進行錄像，啟動現場照明、警笛等。相關設備啟動后，應在設定的時間內自動關閉，且現場照明在白天(時間段可設)可不打開。
內部報警主要包括前端視頻信號中斷報警和系統服務器磁盤容量空間報警。一旦因攝像機與網絡硬盤錄像機之間線路故障、網絡故障、設備故障等原因，導致視頻信號中斷丟失，或系統服務器的錄像存儲空間超過預定值，系統能夠立即檢測到并做出聲光報警提示和日志記錄等相應動作。
報警級別可根據需要設定為嚴重報警、一般報警兩級。報警信號、報警內容可在任何畫面自動顯示。所有報警信息均自動保存，可由報警信息檢索回放相應的圖像錄像，有需要時可打印輸出。發生多點報警時，按報警級別高低優先和時間優先的原則顯示存貯。
5.1.6 系統管理功能
電力變電站遠程圖像監控系統的系統管理功能包括歷史圖像管理、安全管理。
1、歷史圖像管理
監控中心值班員工作站、電力MIS網上的任意授權終端用戶均可通過訪問系統服務器，遠程檢索回放站端的任一攝像頭的歷史圖像及報警錄像。系統提供了智能化快速檢索回放錄像資料的功能，可按時間、地點、攝像機、報警事件等要素進行檢索，大大降低了檢索時間和復雜程度，使用戶可以迅速地查找到需要的錄像資料。
回放有逐幀、慢放、常速、快速及放大/縮小等多種方式，并可以將任意一副回放圖像存放成JPEG或BMP格式的圖像，供數據交換使用或打印輸出。
2、安全管理
本系統提供了多種安全措施保證系統的正常運行及相關信息的保密性。
l 實行操作權限分級管理，按工作性質對每個用戶賦予不同權限等級，系統登錄、操作均進行權限查驗;
l 使用圖像掩碼技術，在壓縮后的每幀圖像中加入了特定的文字或圖像數據，防止原始錄像資料被人為篡改;
l 防死機看門狗(WATCHDOG)功能，當網絡硬盤錄像機硬件設備出現異常死機時，看門狗功能可以自動重新引導設備恢復正常工作，保障設備的持續正常運行。
l 備份功能，當系統發出磁盤容量空間報警，或者用戶有重要的監控錄像需要備份時，可以使用系統的備份功能，將所需的監控錄像資料轉儲至其他指定的存貯介質。系統支持如可擦寫光驅、外接磁盤陣列等可以熱插拔的存貯設備，用戶無需中斷系統的工作就可以完成備份操作。
5.2 系統的性能指標及主要參數
視頻制式 NTSC或PAL格式
視頻壓縮方式 H.264圖像壓縮編碼
視頻解像度 標準352×288像素，可自定義調整，最大704×576像素
幀率 25幀/秒/路(PAL制式)，30幀/秒(NTSC制式),向下可調
音頻壓縮標準 ISO-MPEG Audio Layer-3
系統可用率 > 99%
同時可監看的變電站個數 > 30個
視頻流占用帶寬平均 250 kbps(分辨率352×288，25幀)
系統平均無故障工作時間 MTBF > 30000小時
硬件平均無故障工作時間 MTBF > 100000小時
系統平均維護時間 MTTR < 0.5小時
監控畫面顯示與實際事件發生時間差 < 0.5秒
事件報警到系統自動記錄相應畫面時間差 < 0.8秒
各報警探頭報警到后臺信息顯示時間差 < 0.5秒
5.3 系統特點
基于太奇DVR網絡型硬盤錄像機硬件設備和網絡視頻集中監控系統管理軟件的電力變電站遠程圖像監控系統，不僅功能強大，在性能上也超過常規的遠程監控系統，主要的系統特點概括如下：
5.3.1 優秀的圖像品質
采用先進的H.264編解碼技術，圖像清晰、自然。標準分辨率352×288像素，最高達704×576像素，并可自定義。圖像無閃爍，連續性好，標準圖像幀率25幀/秒(PAL制式)、30幀/秒(NTSC制式)。特別適用于電力行業對變電站運行設備外觀進行細節觀測的應用。
5.3.2 低帶寬占用
采用獨特的自適應P幀及B幀壓縮技術，進一步加強了H.264壓縮算法的壓縮比，配合IP組播功能，大大降低了瀏覽圖像時占用的網絡帶寬。
傳輸圖像在25幀/秒、分辨率352×288像素時，平均占用帶寬僅為250kbps，使用戶在同樣的網絡條件下可傳輸的視頻路數提高了數倍，無形中節約了用戶的網絡資源投入。
5.3.3 低延時性
H.264加強標準編碼技術，遠程視頻傳送延時不到一秒，極大改善了遠程實時監控效果。
5.3.4 無限制位點遠程實時監控錄像
采用獨特流技術，突破了傳統方式的局限性，可同時對無限制多個監控位點圖像實施遠程實時監控錄像。
5.3.5 系統結構靈活
采用標準的組網方式，支持IP單播、組播功能，可以組成點對點的監控系統，又可以組成一個中心對對各站點的系統;在網絡上可以設置多個分控圖像工作站，滿足多個用戶的需要，也可以用WEB方式組成多級監控系統。
5.3.6 可擴容性強
采用模塊化設計，能夠平滑實現端局擴容、中心擴容和分控臺擴容。無論單級擴容或多級擴容都可以充分利用前期資源，降低擴容投入成本。
5.3.7 易操作性
監控中心網絡視頻集中監控系統管理軟件的操作平臺是Windows NT/2000中文版，控制界面為圖形方式，界面、菜單全為中文，用戶可以非常迅速地熟悉操作軟件的使用。