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

冗余技術包括網(wǎng)絡冗余、數(shù)據(jù)庫冗余、通訊冗余等。冗余設計的目的在于提高系統(tǒng)的可靠性，從而提高系統(tǒng)的性能。冗余設計首先需要監(jiān)控軟件支持冗余運行及動態(tài)快速切換，還需要計算機設備或網(wǎng)絡設備的支持。主站層的配置方式有：單主機、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)絡冗余，以提高網(wǎng)絡的可靠性，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(xiàn)場設備層，是影響整體拓撲結構的關鍵環(huán)節(jié)，是智能配電系統(tǒng)運行的紐帶。智能監(jiān)控設備的信息通過通訊總線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(shù)等信息通過通訊網(wǎng)絡上傳至主站，各通訊子站接收來自主站的遠程控制命令對該變配電站相應的配電設備進行控制。

目前通訊間隔層的上行網(wǎng)絡極大多數(shù)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(如采用SIEMENS的PLC作為通訊子站)。

通訊間隔層的下行網(wǎng)絡目前極大多數(shù)采用現(xiàn)場總線方式，智能配電系統(tǒng)常用的現(xiàn)場總線有RS232、RS422、RS485、CANBUS、MODBUS、PROFIBUS等，現(xiàn)場總線方式由選擇的現(xiàn)場智能儀表或第三方智能設備確定。以太網(wǎng)方式是未來的發(fā)展趨勢，但是支持的現(xiàn)場智能設備太少，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(shù)量與監(jiān)控的一次設備地理分布密切相關，一般采取就近監(jiān)控的原則，還需考慮子站的通訊容量、用戶投資成本來綜合確定。通訊間隔層的通訊子站是該層的關鍵設備，根據(jù)項目的不同要求可采取不同的設備類型，目前，比較流行的方式：工控機、HMI、PLC、串口服務器等。

3.4現(xiàn)場設備層設計

現(xiàn)場設備層位于中低壓變配電現(xiàn)場，具體包括：中壓繼電保護裝置、現(xiàn)場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(jiān)控設備。負責采集電力現(xiàn)場的各類數(shù)據(jù)和信息狀態(tài)，發(fā)送給通訊間隔層，同時也作為執(zhí)行單元，執(zhí)行通訊間隔層下發(fā)的各類指令。

4網(wǎng)絡管理系統(tǒng)功能

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

a、友好的人機交互界面(HMI)

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

b、用戶管理

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