電網(wǎng)用戶側智能電力監(jiān)控系統(tǒng)拓撲結構的設計

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

1概述

智能電力監(jiān)控系統(tǒng)是數(shù)字化和信息化時代應運而生的產(chǎn)物，已經(jīng)被廣泛應用于電網(wǎng)用戶側樓宇、體育場館、科研設施、機場、交通、醫(yī)院、電力和石化行業(yè)等諸多領域的高/低壓變配電系統(tǒng)中。例如，隨著信息技術的發(fā)展，智能建筑已成為城市現(xiàn)代化、信息化的重要標志。智能建筑的組成通常有三個要素，即建筑物自動化系統(tǒng)(BAS)、通訊自動化系統(tǒng)(CAS)和辦公自動化系統(tǒng)(OAS)。BAS是對整個系統(tǒng)進行綜合控制管理的統(tǒng)一體，它以計算機局域網(wǎng)絡為通信基礎，用于設備運行管理、數(shù)據(jù)采集和過程控制。智能電力監(jiān)控系統(tǒng)便是BAS中的一個重要組成部分，通過智能電力監(jiān)控系統(tǒng)可大大提高整個變配電系統(tǒng)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化管理系統(tǒng)。因此，智能電力監(jiān)控系統(tǒng)是智能建筑必不可少的組成部分,可以說沒有智能電力監(jiān)控的建筑稱不上是智能建筑。

智能電力監(jiān)控系統(tǒng)對高壓開關柜、低壓開關柜、應急發(fā)電機組、電力變壓器和EPS/UPS/ATS等的工作狀態(tài)進行監(jiān)控。通過實時記錄單相/三相電壓、單相/三相電流、功率、功率因數(shù)、電度、頻率和電流開關狀態(tài)等各項參數(shù)實現(xiàn)監(jiān)測，當參數(shù)值超出允許的范圍時便產(chǎn)生預警、報警，并對相關設備進行控制。它以較少的投資，極大地提高了供配電系統(tǒng)的可靠性、安全性和自動化水平。

2系統(tǒng)網(wǎng)絡拓撲的結構

智能電力監(jiān)控系統(tǒng)是由智能測控裝置、網(wǎng)絡設備及計算機設備等互聯(lián)布局而成。系統(tǒng)因項目規(guī)模不同、功能性能不同、重要程度不同、用戶投資水平不同，可采取不同的拓撲結構。但是無論采取何種拓撲結構都是采用了“站控管理層--網(wǎng)絡通訊層--現(xiàn)場設備層”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現(xiàn)的標準，在每層都能相對地完成監(jiān)視控制功能，即可以實現(xiàn)遠方的監(jiān)視控制，也能夠在上層故障時不影響本層和下一層的功能。Acrel-2000智能電力監(jiān)控系統(tǒng)網(wǎng)絡拓撲結構如圖1所示。

圖1系統(tǒng)網(wǎng)絡拓撲圖

各個結構層的具體形式如下：

(1)主站層(站控管理層)

位于監(jiān)控室內(nèi)，具體包括：安裝有智能電力監(jiān)控系統(tǒng)的后臺主機等相關外設。負責將通訊間隔層上傳的數(shù)據(jù)解包，進行集中管理和分析，執(zhí)行相關操作，負責整個變配電系統(tǒng)的整體監(jiān)控。智能電力監(jiān)控系統(tǒng)提供專用的通訊功能模塊，通過專用的以太網(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(tǒng)(如：BAS、DCS或調(diào)度系統(tǒng))發(fā)送相關的數(shù)據(jù)和信息，實現(xiàn)系統(tǒng)的集成。

(2)通訊間隔層(網(wǎng)絡通訊層)

采用通訊管理機，負責與現(xiàn)場設備層的各類裝置進行通訊，采集各類裝置的數(shù)據(jù)、參數(shù)，進行處理后集中打包傳輸?shù)街髡緦?，同時作為中轉單元，接受主站層下發(fā)的指令，轉發(fā)給現(xiàn)場設備層各類裝置。