淺談智能電力監控在醫院配電系統中的應用

李明君

上海安科瑞電氣股份有限公司 上海嘉定214432

摘要：基于供電程序的調控與治理，本文設計了智能電力監控系統。經過收集數據、隨時監控配電程序的運轉狀況。一旦出現事故預警與其他異常問題，能夠進行及時處理。

關鍵詞：智能電網；監控系統；醫院配電。

1概述

醫院配電系統的安全運行關系著臨床醫療工作和廣大病患的生命安全。作為醫院后勤保障人員，從醫院配電系統的設計階段，應根據醫院供配電需求的特點，合理提高配電系統的穩定性、安全性、可靠性。本文主要分析智能電力監控系統在醫院配電系統中的應用，以期為相關工作人員提供借鑒。

2智能電力監控的結構特點

2.1信息收集與處理功能

對醫療設備產生的數據進行處理與采集是配電系統的基礎性功能。智能電力配電系統可以收集設備的開關量與模擬量，形成直觀數據，投射到系統監控主機上，由監控系統進行存儲并實時更新。

2.2實時畫面

智能電力監控系統中呈現的實時圖像功能指的就是一次接線圖，其能夠時刻顯示醫院配電程序的運行情況、電流和電壓的強弱以及諧波畸變率等的實際狀況，方便相關工作者能夠實時查看配電程序的運轉狀態，更有利于維護工人隨時進行修理。

2.3歷史數據庫

如果和訊息搜集與治理功能對比來講，智能電力監控系統的歷史訊息數據庫不但能夠更為完備的存儲配電系統的各類遙信和遙測數據，還可以針對各種類別的數據展開科學、合理的解析，從而創建出在各個階段中系統運營的曲線圖，在很大程度上降低了相關工作者的工作量。降低了相關工作者的工作量。

2.4報警功能

在醫院的配電程序出現類似于開關移位的狀況時，智能電力監控系統就會發送預警訊號，用音效和圖像彈窗的預警方式來提醒相關工作者。另外監控程序提出的預警狀況、預警原因、設施運轉狀況等訊息都會自主的存儲于歷史數據庫內，進而方便相關工作者隨時查看，也為配電系統的不良問題帶來了參考依據。

3智能電力監控系統的組網

其主要被設置為三層結構分別是通信接口層、現場層和監控管理層。

現場層屬于是一體式的電能收集量測設備，其主要可以做到量測、保護、操控、和控制監控等，其還能夠應用無線網(ZigBee)和通信接口層上送裝備量測和維護行為等訊息，并且還可以接到上層的操控指令，然后在斷路器上裝置分勵脫扣和自主合閘的部件，從而完成遠程的操控。

通信接口層屬于程序網絡構建成的紐帶，其能夠實現現場層和監控管理層兩者間的隨時訊息互換，還包含通信管理機、網關、交換機等。與現場層通信是無線link網關，各個網關均能夠檢測與操控12臺一體式的電能收集量測裝備，網關可經過以太網對上部層輸送信息。

監控管理層則是用后臺的監控實施構建成的，其能夠顯示人機界面，實現了對于數據的搜集、整合、顯示、監控等活動。

4智能電力監控系統在醫院配電系統中的應用

4.1數據采集

(1)波形捕捉。

現場的電能品質監察設施能夠對電壓訊號、電流實施波形捕捉，可以把搜集來的波形存儲于裝備的內存里，然后在定時輸送到工作站內展開解析和顯示。此功能能夠經過內部條件進行觸發，但是有一個條件就是必須得滿足自定義預警，或者是通過外來條件的觸發，必須經過用戶操控指令或外界訊號實施觸發活動。這樣操作能夠有效規避系統電壓突生、突降與各種電壓等方面的不良情況產生。

(2)諧波分析。

在監控系統中擁有非常完善的諧波分析技能，其能夠經過圖表進行展示精準的解析電氣訊號，尤其是和故障錄波有關的訊息數據。另外還可以針對事引起的跳閘情況進行精細的解析活動，尋找到問題的起因，攻克有關的問題狀況，有效利用和減少停電的時長。

對于數據的收集通常都是通過儀表來實現，收集訊號包括三相電流I、三相電壓U、頻率f、功率P、功率因數Q、電度Epi等數據信息。

4.2分類統計

將電力監控系統應用到醫院內能夠時刻監控并精準記載電能的消耗數據，總結電能消耗的情況，然后經過餅圖、柱狀圖等方式直觀地展現出來。使用者需要把這些能源配送到各個工作環節、部門和成本中心，綜合負荷的類別進行分類，比如照明燈具、生產、空調等，還可以根據各種分類制成報表，幫助使用者創建出高效率的能源應用測評規范，為配電程序內的用電單位供給電能配置治理數據。另外，監控程序可以經過對于電力數據的實時解析，及時找到電能損耗反常的狀況與潛存的故障問題，有利于技術工人選擇優質的方案進行控制，預防故障問題的產生，減少了設施維修養護的費用，提升了設施的應用年限，有效規避設施加速老化問題的出現。

4.3集中管理

應用智能監控系統平臺能夠創建和電力公司相結合的賬單構造，設置谷、峰、平的構造定義，搜集、統合、解析能源方面的數據，制備有關的費率，核算賬單的數據，根據賬單的數據顯示合理的調節設施在工作期間的模式與周期，協助用戶合理有效的應用設施，降低能源資金的損耗。另外，電力智能監控系統還能夠推動配電系統完成遠程、智能和集中化的管控，增強系統運轉和治理的成效，降低經營資金的投入和相關工作者的工作量，提升設施供給電能的穩固性，減少停電的時長和運轉資金投放，有效規避出現火災、工人傷亡等重大的安全問題。

4.4優化負荷分配

在最近幾年中，因為病人的逐漸增加，我們國家醫院的工作量也越來越大，進而也就增加了購置信息醫療設施的數量。全新的醫療設施能不能穩固的嫁接到電網中，是大多數醫院正在面臨的重要問題。以上我們討論了智能電力監控系統擁有存儲、記載配電系統運轉狀況的性能，能夠精準展示實時的和歷史的電力負荷運轉曲線圖，由此相關人員就能夠按照這部分訊息來了解配電系統運轉的情況。另外，相關工作者還能夠按照查找到的電壓、電流功率數據，創建出更加科學有效的配電措施。同時根據配電系統的運轉狀態，針對醫療設施的引進和應用實施科學的分配，使醫療設施能夠錯峰應用，有效地節約電網的費用。相關人員應該著重觀察電能損耗比較多的醫療設施的運轉狀況，從而為后續的節電、節能完善工作打下良好的基礎，最終為醫院獲得更好的收益。

5系統的擴展性

在電力監控系統進行完組網工作以后，可以按照業主方的真實要求進行縱向和橫向的拓展。第一，橫向拓展：也就是系統不但能夠監控低壓配電柜，同樣還可以監控高壓配電柜和擁有關鍵作用的空調配電柜，甚至可以監控一些就地的小型配電箱，針對設備的用電程度、能源消耗狀況進行隨時監控，還能夠在斷路器上裝置附件以后完成遠程的操控。第二，縱向拓展：指的就是其不但能夠監控電能的使用量和能源的消耗量，還能夠添加電能質量解析程序、遠程運維管控程序和邊緣操控。也就是說電能質量解析程序能夠對程序運轉時的諧波等電能質量數據展開收集與解析工作，而遠程運維管控程序則是針對設施進行資產管控、預警管控和維護規劃管控，像邊緣操控就是不管在當場還是遠程中，都可以協助用戶快速精準的布置與營運。

6安科瑞醫院電力綜合監管平臺

6.1平臺拓撲圖

6.2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。

6.3醫院電力監控設備配置

7結束語

醫院的配電系統朝著智能化的方向發展是大勢所趨，而智能電力監控系統具有操作簡單、功能齊全、穩定性強、安全性高的特點。因此將智能電力監控系統引進來，有利于提升配電系統的智能化與信息化水平。其可以對系統的運行情況展開實時的 監控，并且可以及時處理各種安全隱患，為配電系統的穩定運行，以及工作人員工作效率的提升提高了強有力的保障。

參考文獻：

[1]李文濤 智能電力監控在醫院配電系統中的應用

[2]王鵬飛 關于醫院建筑供配電方式的研究與討論[J].科技與創新,2015(18):.

[3]安科瑞企業微電網設計與應用手冊2020.06版．

[4]安科瑞用戶變電站變配電監控解決方案2021.10

作者簡介：

李明君，男，現任職于安科瑞電氣股份有限公司，主要從事醫院能效管理系統研發與應用。