電網(wǎng)用戶(hù)側智能電力監控系統拓撲結構的設計

本文以Acrel-2000智能電力監控系統的三層網(wǎng)絡(luò )拓撲結構為核心，分析了網(wǎng)絡(luò )拓撲結構的選型，以及智能電力監控系統功能和性能指標。

1概述

智能電力監控系統是數字化和信息化時(shí)代應運而生的產(chǎn)物，已經(jīng)被廣泛應用于電網(wǎng)用戶(hù)側樓宇、體育場(chǎng)館、科研設施、機場(chǎng)、交通、醫院、電力和石化行業(yè)等諸多領(lǐng)域的高/低壓變配電系統中。例如，隨著(zhù)信息技術(shù)的發(fā)展，智能建筑已成為城市現代化、信息化的重要標志。智能建筑的組成通常有三個(gè)要素，即建筑物自動(dòng)化系統(BAS)、通訊自動(dòng)化系統(CAS)和辦公自動(dòng)化系統(OAS)。BAS是對整個(gè)系統進(jìn)行綜合控制管理的統一體，它以計算機局域網(wǎng)絡(luò )為通信基礎，用于設備運行管理、數據采集和過(guò)程控制。智能電力監控系統便是BAS中的一個(gè)重要組成部分，通過(guò)智能電力監控系統可大大提高整個(gè)變配電系統的管理水平,方便地與其它BAS聯(lián)網(wǎng),構成完整的樓宇自動(dòng)化管理系統。因此，智能電力監控系統是智能建筑必不可少的組成部分,可以說(shuō)沒(méi)有智能電力監控的建筑稱(chēng)不上是智能建筑。

智能電力監控系統對高壓開(kāi)關(guān)柜、低壓開(kāi)關(guān)柜、應急發(fā)電機組、電力變壓器和EPS/UPS/ATS等的工作狀態(tài)進(jìn)行監控。通過(guò)實(shí)時(shí)記錄單相/三相電壓、單相/三相電流、功率、功率因數、電度、頻率和電流開(kāi)關(guān)狀態(tài)等各項參數實(shí)現監測，當參數值超出允許的范圍時(shí)便產(chǎn)生預警、報警，并對相關(guān)設備進(jìn)行控制。它以較少的投資，極大地提高了供配電系統的可靠性、安全性和自動(dòng)化水平。

2系統網(wǎng)絡(luò )拓撲的結構

智能電力監控系統是由智能測控裝置、網(wǎng)絡(luò )設備及計算機設備等互聯(lián)布局而成。系統因項目規模不同、功能性能不同、重要程度不同、用戶(hù)投資水平不同，可采取不同的拓撲結構。但是無(wú)論采取何種拓撲結構都是采用了“站控管理層--網(wǎng)絡(luò )通訊層--現場(chǎng)設備層”的分層分布式設計思想。這種分層設計，符合當前通訊體系設計實(shí)現的標準，在每層都能相對地完成監視控制功能，即可以實(shí)現遠方的監視控制，也能夠在上層故障時(shí)不影響本層和下一層的功能。Acrel-2000智能電力監控系統網(wǎng)絡(luò )拓撲結構如圖1所示。

圖1系統網(wǎng)絡(luò )拓撲圖

各個(gè)結構層的具體形式如下：

(1)主站層(站控管理層)

位于監控室內，具體包括：安裝有智能電力監控系統的后臺主機等相關(guān)外設。負責將通訊間隔層上傳的數據解包，進(jìn)行集中管理和分析，執行相關(guān)操作，負責整個(gè)變配電系統的整體監控。智能電力監控系統提供專(zhuān)用的通訊功能模塊，通過(guò)專(zhuān)用的以太網(wǎng)硬件通訊接口，以OPC方式或其它通訊協(xié)議向上一級系統(如：BAS、DCS或調度系統)發(fā)送相關(guān)的數據和信息，實(shí)現系統的集成。

(2)通訊間隔層(網(wǎng)絡(luò )通訊層)

采用通訊管理機，負責與現場(chǎng)設備層的各類(lèi)裝置進(jìn)行通訊，采集各類(lèi)裝置的數據、參數，進(jìn)行處理后集中打包傳輸到主站層，同時(shí)作為中轉單元，接受主站層下發(fā)的指令，轉發(fā)給現場(chǎng)設備層各類(lèi)裝置。