電網(wǎng)用戶(hù)側智能電力監控系統拓撲結構的設計

冗余技術(shù)包括網(wǎng)絡(luò )冗余、數據庫冗余、通訊冗余等。冗余設計的目的在于提高系統的可靠性，從而提高系統的性能。冗余設計首先需要監控軟件支持冗余運行及動(dòng)態(tài)快速切換，還需要計算機設備或網(wǎng)絡(luò )設備的支持。主站層的配置方式有：?jiǎn)沃鳈C、單通訊機、雙主機、雙通訊機及功能的組合。對于上述冗余方式，對配置兩臺及以上計算機的項目可以引入網(wǎng)絡(luò )冗余，以提高網(wǎng)絡(luò )的可靠性，每臺計算機需要配置雙網(wǎng)卡，需配置兩臺以太網(wǎng)交換機。

3.3通訊間隔層設計

通訊間隔層處于通訊樞紐的地位，向上連接主站層，向下貫通現場(chǎng)設備層，是影響整體拓撲結構的關(guān)鍵環(huán)節，是智能配電系統運行的紐帶。智能監控設備的信息通過(guò)通訊總線(xiàn)送到通訊間隔層通訊子站，然后將采集的所有運行/故障狀態(tài)信號和運行參數等信息通過(guò)通訊網(wǎng)絡(luò )上傳至主站，各通訊子站接收來(lái)自主站的遠程控制命令對該變配電站相應的配電設備進(jìn)行控制。

目前通訊間隔層的上行網(wǎng)絡(luò )極大多數采用以太網(wǎng)方式，極特殊情況下受通訊條件的限制采用串行通訊方式，在有特殊設備要求的情況下采用PROFIBUS網(wǎng)絡(luò )(如采用SIEMENS的PLC作為通訊子站)。

通訊間隔層的下行網(wǎng)絡(luò )目前極大多數采用現場(chǎng)總線(xiàn)方式，智能配電系統常用的現場(chǎng)總線(xiàn)有RS232、RS422、RS485、CANBUS、MODBUS、PROFIBUS等，現場(chǎng)總線(xiàn)方式由選擇的現場(chǎng)智能儀表或第三方智能設備確定。以太網(wǎng)方式是未來(lái)的發(fā)展趨勢，但是支持的現場(chǎng)智能設備太少，目前只應用于110kV及以上電壓等級的高壓變電站內。

通訊間隔層通訊子站的數量與監控的一次設備地理分布密切相關(guān)，一般采取就近監控的原則，還需考慮子站的通訊容量、用戶(hù)投資成本來(lái)綜合確定。通訊間隔層的通訊子站是該層的關(guān)鍵設備，根據項目的不同要求可采取不同的設備類(lèi)型，目前，比較流行的方式：工控機、HMI、PLC、串口服務(wù)器等。

3.4現場(chǎng)設備層設計

現場(chǎng)設備層位于中低壓變配電現場(chǎng)，具體包括：中壓繼電保護裝置、現場(chǎng)I/O、智能電力儀表、PLC、溫控儀、UPS、EPS、ATS、直流屏、發(fā)電機等智能監控設備。負責采集電力現場(chǎng)的各類(lèi)數據和信息狀態(tài)，發(fā)送給通訊間隔層，同時(shí)也作為執行單元，執行通訊間隔層下發(fā)的各類(lèi)指令。

4網(wǎng)絡(luò )管理系統功能

智能電力監控系統應具有完善的網(wǎng)絡(luò )管理功能，網(wǎng)絡(luò )的拓撲結構自上而下呈金字塔結構，越向下網(wǎng)絡(luò )結構越復雜，設備種類(lèi)越多，設備數量越大，越難于管理與維護。安科瑞(Acrel)公司開(kāi)發(fā)的Acrel-2000電力監控系統具有強大、先進(jìn)的網(wǎng)絡(luò )管理子系統，把供配電系統的運行設備和運行狀態(tài)置于毫秒級、周波級的連續精確的監視控制中。

a、友好的人機交互界面(HMI)

標準的變配電系統具有CAD一次單線(xiàn)圖顯示中、低壓配電網(wǎng)絡(luò )的接線(xiàn)情況;龐大的系統具有多畫(huà)面切換及畫(huà)面導航的功能;分散的配電系統具有空間地理平面的系統主畫(huà)面。主畫(huà)面可直觀(guān)顯示各回路的運行狀態(tài)，并具有回路帶電、非帶電及故障著(zhù)色的功能。主要電參量直接顯示于人機交互界面并實(shí)時(shí)刷新。

b、用戶(hù)管理

本軟件可對不同級別的用戶(hù)賦予不同權限，從而保證系統在運行過(guò)程中的安全性和可靠性。如對某重要回路的合/分閘操作，需操作員級用戶(hù)輸入操作口令外，還需工程師級用戶(hù)輸入確認口令后方可完成該操作。