张继冬
安科瑞电气股份有限公司 上海嘉定 201801
摘要：随着高速公路的不断发展和运营要求的提高，低压供配电系统的可靠性和智能化管理变得至关重要。本文深入探讨了高速公路低压供配电系统改造的必要性、主要内容以及电力监控管理的重要意义和实施策略，旨在为提高高速公路供配电系统的稳定性和运营效率提供参考。
关键词：高速公路；低压供配电系统；改造；电力监控管理
一、引言
高速公路作为国家重要的交通基础设施，其安全、稳定的运行离不开可靠的电力供应。低压供配电系统是高速公路电力系统的重要组成部分，承担着为沿线设施如收费站、服务区、隧道等提供电力的重要任务。随着高速公路的不断扩建、交通流量的增加以及智能化设备的广泛应用，对低压供配电系统的性能和管理水平提出了更高的要求。因此，进行高速公路低压供配电系统改造和加强电力监控管理具有重要的现实意义。
二、高速公路低压供配电系统改造的必要性
（一）满足不断增长的电力需求
随着高速公路的发展，新增的设施设备如电子不停车收费系统（ETC）、高清监控摄像头、可变情报板等对电力的需求不断增加。原有的低压供配电系统可能无法满足这些新增负荷的需求，因此需要进行改造以提高供电能力。
（二）提高供电可靠性
高速公路的运营对电力供应的可靠性要求。一旦出现停电事故，可能会导致收费站拥堵、隧道安全隐患等严重后果。原有的供配电系统可能存在设备老化、线路故障等问题，通过改造可以更新设备、优化线路布局，提高供电可靠性。
（三）适应智能化管理的要求
现代高速公路管理越来越趋向于智能化，需要对电力系统进行实时监控和远程控制。原有的供配电系统可能缺乏智能化的监控设备和管理手段，无法满足智能化管理的要求。通过改造可以引入先进的电力监控系统，实现对供配电系统的智能化管理。
三、高速公路低压供配电系统改造的主要内容
（一）优化供电方案
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根据高速公路沿线设施的分布和负荷特点，合理规划供电线路，缩短供电半径，降低线路损耗。
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采用双电源供电或备用电源自动投入装置，提高供电可靠性。在重要的收费站、隧道等场所，可以设置柴油发电机组作为备用电源，确保在市电故障时能够及时供电。
（二）更新设备
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更换老化的变压器、开关柜、配电箱等设备，选用性能优良、可靠性高的新型设备。例如，采用节能型变压器可以降低能耗，提高能源利用效率。
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安装智能电表和电力监测设备，实现对电力参数的实时监测和计量。智能电表可以准确记录用电量，为电费结算和节能管理提供依据。电力监测设备可以实时监测电压、电流、功率因数等参数，及时发现电力故障和异常情况。
（三）改造线路
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对老化、破损的电缆和架空线路进行更换和维修，确保线路的安全可靠。
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优化线路布局，减少线路交叉和迂回，提高线路的传输效率。同时，要考虑线路的防雷、接地等安全措施，确保线路在恶劣天气条件下也能正常运行。
（四）提高智能化水平
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建立电力监控系统，实现对供配电系统的远程监控和管理。电力监控系统可以实时采集电力参数、设备状态等信息，并通过网络传输到监控中心。管理人员可以在监控中心对供配电系统进行远程控制和故障诊断，提高管理效率和响应速度。
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采用智能控制系统，实现对设备的自动化控制。例如，根据负荷变化自动调整变压器的输出电压，实现节能运行；在隧道照明中采用智能调光系统，根据车流量和天气情况自动调节照明亮度，节约能源。
四、高速公路电力监控管理的重要意义
（一）提高供电可靠性
通过电力监控系统可以实时监测供配电系统的运行状态，及时发现故障和异常情况，并采取相应的措施进行处理。例如，当发现某一线路出现故障时，可以迅速切换到备用线路，确保电力供应不受影响。同时，电力监控系统还可以对设备进行远程控制和维护，减少人工巡检的工作量，提高故障处理的效率。
（二）实现节能管理
电力监控系统可以实时监测电力参数，如电压、电流、功率因数等，为节能管理提供依据。通过对电力参数的分析，可以发现设备的能耗情况和节能潜力，采取相应的节能措施，如调整设备运行参数、优化设备运行方式等，降低能耗，提高能源利用效率。
（三）提高管理效率
电力监控系统可以实现对供配电系统的远程监控和管理，管理人员可以在监控中心对整个高速公路的电力系统进行集中管理。这样可以减少管理人员的工作量，提高管理效率。同时，电力监控系统还可以生成各种报表和数据分析结果，为管理人员提供决策支持。
（四）保障高速公路安全运行
可靠的电力供应是高速公路安全运行的重要保障。电力监控管理可以及时发现电力故障和异常情况，并采取相应的措施进行处理，确保高速公路沿线设施的正常运行。例如，在隧道中，照明系统和通风系统的正常运行对于保障行车安全至关重要。通过电力监控管理，可以确保这些系统的电力供应稳定可靠。
五、安科瑞电力监控系统产品介绍与选型
（一）概述
Acrel-2000Z电力监控系统是安科瑞电气股份有限公司根据电力系统自动化及无人值守的要求，针对35kV及以下电压等级研发出的一套分层分布式变电站监控管理系统。该系统是应用电力自动化技术、计算机技术和信息传输技术，集保护、监测、控制、通信等多功能于一体的开放式、网络化、单元化、组态化的系统，适用于35kV及以下电压等级的城网、农网变电站和用户变电站，可实现对变电站方位的控制和管理，满足变电站无人或少人值守的需求，为变电站稳定、经济运行提供了坚实的保障。
（二）应用场所
办公建筑（商务办公、国家机关办公建筑等）
商业建筑（商场、金融机构建筑等）
旅游建筑（宾馆饭店、娱乐场所等）
科教文卫建筑（文化、教育、科研、医疗卫生、体育建筑）
通信建筑（邮电、通信、广播、电视、数据中心等）
交通运输建筑（机场、车站、码头建筑等）
厂矿企业建筑（石油、化工、水泥、煤炭、钢铁等）
新能源建筑（光伏发电、风能发电等）
（三）系统结构
Acrel-2000Z电力监控系统釆用分层分布式设计，可分为三层：站控管理层、网络通信层和现场设备层，组网方式可为标准网络结构、光纤星型网络结构、光纤环网网络结构，根据用户用电规模、用电设备分布和占地面积等多方面的信息综合考虑组网方式。
（四）设备选型
六、结束语
综上所述，结合某高速公路低压供配电系统实际，详细的介绍，低压供配电系统的升级改造，改造工作完成之后，相比较改造工作完成之前，实现了有效的集中管理，大大解放了人工，同时将管理效率大大提升了，降低了实际的管理运行成本。充分利用了现代科学技术带来的优势，促进了整个系统的安全可靠运行，促进了高速公路建设的顺利行，推动了我国交通运输事业的长足稳定发展，为社会主义市场经济的发展提供了强有力的支持。
参考文献
[1]陈思卫.高速公路低压供配电系统改造和电力监控管理[J].建筑工程技术与设计,2018:2349.
[2]马广永.基于就地补偿手段对煤矿低压供电系统的改造[J].机电信息,2012(24):91-91.
[3]安科瑞电力监控与保护类产品选型手册,2022.07.
[4]安科瑞企业微电网设计与应用手册，2022.05.
作者简介：张继冬，男，安科瑞电气股份有限公司；
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