張繼冬
安科瑞電氣股份有限公司 上海嘉定 201801
摘要：隨著高速公路的不斷發(fā)展和運(yùn)營要求的提高，低壓供配電系統(tǒng)的可靠性和智能化管理變得至關(guān)重要。本文深入探討了高速公路低壓供配電系統(tǒng)改造的必要性、主要內(nèi)容以及電力監(jiān)控管理的重要意義和實施策略，旨在為提高高速公路供配電系統(tǒng)的穩(wěn)定性和運(yùn)營效率提供參考。
關(guān)鍵詞：高速公路；低壓供配電系統(tǒng)；改造；電力監(jiān)控管理
一、引言
高速公路作為國家重要的交通基礎(chǔ)設(shè)施，其安全、穩(wěn)定的運(yùn)行離不開可靠的電力供應(yīng)。低壓供配電系統(tǒng)是高速公路電力系統(tǒng)的重要組成部分，承擔(dān)著為沿線設(shè)施如收費(fèi)站、服務(wù)區(qū)、隧道等提供電力的重要任務(wù)。隨著高速公路的不斷擴(kuò)建、交通流量的增加以及智能化設(shè)備的廣泛應(yīng)用，對低壓供配電系統(tǒng)的性能和管理水平提出了更高的要求。因此，進(jìn)行高速公路低壓供配電系統(tǒng)改造和加強(qiáng)電力監(jiān)控管理具有重要的現(xiàn)實意義。
二、高速公路低壓供配電系統(tǒng)改造的必要性
（一）滿足不斷增長的電力需求
隨著高速公路的發(fā)展，新增的設(shè)施設(shè)備如電子不停車收費(fèi)系統(tǒng)（ETC）、高清監(jiān)控攝像頭、可變情報板等對電力的需求不斷增加。原有的低壓供配電系統(tǒng)可能無法滿足這些新增負(fù)荷的需求，因此需要進(jìn)行改造以提高供電能力。
（二）提高供電可靠性
高速公路的運(yùn)營對電力供應(yīng)的可靠性要求。一旦出現(xiàn)停電事故，可能會導(dǎo)致收費(fèi)站擁堵、隧道安全隱患等嚴(yán)重后果。原有的供配電系統(tǒng)可能存在設(shè)備老化、線路故障等問題，通過改造可以更新設(shè)備、優(yōu)化線路布局，提高供電可靠性。
（三）適應(yīng)智能化管理的要求
現(xiàn)代高速公路管理越來越趨向于智能化，需要對電力系統(tǒng)進(jìn)行實時監(jiān)控和遠(yuǎn)程控制。原有的供配電系統(tǒng)可能缺乏智能化的監(jiān)控設(shè)備和管理手段，無法滿足智能化管理的要求。通過改造可以引入先進(jìn)的電力監(jiān)控系統(tǒng)，實現(xiàn)對供配電系統(tǒng)的智能化管理。
三、高速公路低壓供配電系統(tǒng)改造的主要內(nèi)容
（一）優(yōu)化供電方案
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根據(jù)高速公路沿線設(shè)施的分布和負(fù)荷特點(diǎn)，合理規(guī)劃供電線路，縮短供電半徑，降低線路損耗。
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采用雙電源供電或備用電源自動投入裝置，提高供電可靠性。在重要的收費(fèi)站、隧道等場所，可以設(shè)置柴油發(fā)電機(jī)組作為備用電源，確保在市電故障時能夠及時供電。
（二）更新設(shè)備
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更換老化的變壓器、開關(guān)柜、配電箱等設(shè)備，選用性能優(yōu)良、可靠性高的新型設(shè)備。例如，采用節(jié)能型變壓器可以降低能耗，提高能源利用效率。
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安裝智能電表和電力監(jiān)測設(shè)備，實現(xiàn)對電力參數(shù)的實時監(jiān)測和計量。智能電表可以準(zhǔn)確記錄用電量，為電費(fèi)結(jié)算和節(jié)能管理提供依據(jù)。電力監(jiān)測設(shè)備可以實時監(jiān)測電壓、電流、功率因數(shù)等參數(shù)，及時發(fā)現(xiàn)電力故障和異常情況。
（三）改造線路
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對老化、破損的電纜和架空線路進(jìn)行更換和維修，確保線路的安全可靠。
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優(yōu)化線路布局，減少線路交叉和迂回，提高線路的傳輸效率。同時，要考慮線路的防雷、接地等安全措施，確保線路在惡劣天氣條件下也能正常運(yùn)行。
（四）提高智能化水平
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建立電力監(jiān)控系統(tǒng)，實現(xiàn)對供配電系統(tǒng)的遠(yuǎn)程監(jiān)控和管理。電力監(jiān)控系統(tǒng)可以實時采集電力參數(shù)、設(shè)備狀態(tài)等信息，并通過網(wǎng)絡(luò)傳輸?shù)奖O(jiān)控中心。管理人員可以在監(jiān)控中心對供配電系統(tǒng)進(jìn)行遠(yuǎn)程控制和故障診斷，提高管理效率和響應(yīng)速度。
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采用智能控制系統(tǒng)，實現(xiàn)對設(shè)備的自動化控制。例如，根據(jù)負(fù)荷變化自動調(diào)整變壓器的輸出電壓，實現(xiàn)節(jié)能運(yùn)行；在隧道照明中采用智能調(diào)光系統(tǒng)，根據(jù)車流量和天氣情況自動調(diào)節(jié)照明亮度，節(jié)約能源。
四、高速公路電力監(jiān)控管理的重要意義
（一）提高供電可靠性
通過電力監(jiān)控系統(tǒng)可以實時監(jiān)測供配電系統(tǒng)的運(yùn)行狀態(tài)，及時發(fā)現(xiàn)故障和異常情況，并采取相應(yīng)的措施進(jìn)行處理。例如，當(dāng)發(fā)現(xiàn)某一線路出現(xiàn)故障時，可以迅速切換到備用線路，確保電力供應(yīng)不受影響。同時，電力監(jiān)控系統(tǒng)還可以對設(shè)備進(jìn)行遠(yuǎn)程控制和維護(hù)，減少人工巡檢的工作量，提高故障處理的效率。
（二）實現(xiàn)節(jié)能管理
電力監(jiān)控系統(tǒng)可以實時監(jiān)測電力參數(shù)，如電壓、電流、功率因數(shù)等，為節(jié)能管理提供依據(jù)。通過對電力參數(shù)的分析，可以發(fā)現(xiàn)設(shè)備的能耗情況和節(jié)能潛力，采取相應(yīng)的節(jié)能措施，如調(diào)整設(shè)備運(yùn)行參數(shù)、優(yōu)化設(shè)備運(yùn)行方式等，降低能耗，提高能源利用效率。
（三）提高管理效率
電力監(jiān)控系統(tǒng)可以實現(xiàn)對供配電系統(tǒng)的遠(yuǎn)程監(jiān)控和管理，管理人員可以在監(jiān)控中心對整個高速公路的電力系統(tǒng)進(jìn)行集中管理。這樣可以減少管理人員的工作量，提高管理效率。同時，電力監(jiān)控系統(tǒng)還可以生成各種報表和數(shù)據(jù)分析結(jié)果，為管理人員提供決策支持。
（四）保障高速公路安全運(yùn)行
可靠的電力供應(yīng)是高速公路安全運(yùn)行的重要保障。電力監(jiān)控管理可以及時發(fā)現(xiàn)電力故障和異常情況，并采取相應(yīng)的措施進(jìn)行處理，確保高速公路沿線設(shè)施的正常運(yùn)行。例如，在隧道中，照明系統(tǒng)和通風(fēng)系統(tǒng)的正常運(yùn)行對于保障行車安全至關(guān)重要。通過電力監(jiān)控管理，可以確保這些系統(tǒng)的電力供應(yīng)穩(wěn)定可靠。
五、安科瑞電力監(jiān)控系統(tǒng)產(chǎn)品介紹與選型
（一）概述
Acrel-2000Z電力監(jiān)控系統(tǒng)是安科瑞電氣股份有限公司根據(jù)電力系統(tǒng)自動化及無人值守的要求，針對35kV及以下電壓等級研發(fā)出的一套分層分布式變電站監(jiān)控管理系統(tǒng)。該系統(tǒng)是應(yīng)用電力自動化技術(shù)、計算機(jī)技術(shù)和信息傳輸技術(shù)，集保護(hù)、監(jiān)測、控制、通信等多功能于一體的開放式、網(wǎng)絡(luò)化、單元化、組態(tài)化的系統(tǒng)，適用于35kV及以下電壓等級的城網(wǎng)、農(nóng)網(wǎng)變電站和用戶變電站，可實現(xiàn)對變電站方位的控制和管理，滿足變電站無人或少人值守的需求，為變電站穩(wěn)定、經(jīng)濟(jì)運(yùn)行提供了堅實的保障。
（二）應(yīng)用場所
辦公建筑（商務(wù)辦公、國家機(jī)關(guān)辦公建筑等）
商業(yè)建筑（商場、金融機(jī)構(gòu)建筑等）
旅游建筑（賓館飯店、娛樂場所等）
科教文衛(wèi)建筑（文化、教育、科研、醫(yī)療衛(wèi)生、體育建筑）
通信建筑（郵電、通信、廣播、電視、數(shù)據(jù)中心等）
交通運(yùn)輸建筑（機(jī)場、車站、碼頭建筑等）
廠礦企業(yè)建筑（石油、化工、水泥、煤炭、鋼鐵等）
新能源建筑（光伏發(fā)電、風(fēng)能發(fā)電等）
（三）系統(tǒng)結(jié)構(gòu)
Acrel-2000Z電力監(jiān)控系統(tǒng)釆用分層分布式設(shè)計，可分為三層：站控管理層、網(wǎng)絡(luò)通信層和現(xiàn)場設(shè)備層，組網(wǎng)方式可為標(biāo)準(zhǔn)網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)、光纖星型網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)、光纖環(huán)網(wǎng)網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)，根據(jù)用戶用電規(guī)模、用電設(shè)備分布和占地面積等多方面的信息綜合考慮組網(wǎng)方式。
（四）設(shè)備選型
六、結(jié)束語
綜上所述，結(jié)合某高速公路低壓供配電系統(tǒng)實際，詳細(xì)的介紹，低壓供配電系統(tǒng)的升級改造，改造工作完成之后，相比較改造工作完成之前，實現(xiàn)了有效的集中管理，大大解放了人工，同時將管理效率大大提升了，降低了實際的管理運(yùn)行成本。充分利用了現(xiàn)代科學(xué)技術(shù)帶來的優(yōu)勢，促進(jìn)了整個系統(tǒng)的安全可靠運(yùn)行，促進(jìn)了高速公路建設(shè)的順利行，推動了我國交通運(yùn)輸事業(yè)的長足穩(wěn)定發(fā)展，為社會主義市場經(jīng)濟(jì)的發(fā)展提供了強(qiáng)有力的支持。
參考文獻(xiàn)
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[3]安科瑞電力監(jiān)控與保護(hù)類產(chǎn)品選型手冊,2022.07.
[4]安科瑞企業(yè)微電網(wǎng)設(shè)計與應(yīng)用手冊，2022.05.
作者簡介：張繼冬，男，安科瑞電氣股份有限公司；
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