安科瑞 鮑靜君

摘要：采用微機(jī)保護(hù)和多功能電力儀表,、采集變電所內(nèi)10KV高壓柜的各種電參量和開關(guān)信號(hào),。系統(tǒng)采用現(xiàn)場就地組網(wǎng)的方式,，組網(wǎng)后通過現(xiàn)場總線通訊并遠(yuǎn)傳至后臺(tái),，通過Acrel-2000型電力監(jiān)控系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)配電所配電回路用電的實(shí)時(shí)監(jiān)控和管理,。

關(guān)鍵詞：數(shù)據(jù)中心 ;雙機(jī)冗余,；變電所 ;Acrel-2000;電力監(jiān)控系統(tǒng);

• 概述 

 中國人民銀行金融信息中心數(shù)據(jù)中心配電室位于北京市西城區(qū)德外大街德勝中心，現(xiàn)有電力監(jiān)控系統(tǒng)已運(yùn)行7年時(shí)間,，設(shè)備型號(hào)老舊,，經(jīng)常死機(jī)，故障頻繁,，操作不方便,，且備用主機(jī)已壞，需要進(jìn)行改造,。具體情況如下：

配電室供電采用雙路供電方式,，共有高壓柜18個(gè)，低壓開關(guān)柜59個(gè),，進(jìn)線柜8個(gè),，電容控制柜 6個(gè)，變壓器8臺(tái),。本次改造在不影響機(jī)房供電的情況下更換配電室監(jiān)控系統(tǒng)的軟硬件,，增加9只環(huán)境溫濕度傳感器。在數(shù)據(jù)采集點(diǎn)及采集線路不改變的情況下改造,，改造后可以降低系統(tǒng)的故障率,，操作更便捷,，功能更完善，同時(shí)提高了系統(tǒng)的安全性,，穩(wěn)定性。

• 用戶需求

• 對(duì)實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)進(jìn)行統(tǒng)計(jì),、分析,、計(jì)算，產(chǎn)生所需的電壓合格率,、有功,、無功、電流,、總負(fù)荷,、功率因數(shù)、電量日/月/年大值,、小值及時(shí)間,、日期、負(fù)荷率,、數(shù)字輸入狀態(tài)量邏輯運(yùn)算值等,，設(shè)備正常/異常變位次數(shù)并加以區(qū)分等。
• 為了防止工控機(jī)在運(yùn)行中出現(xiàn)故障要求兩臺(tái)服務(wù)器同時(shí)工作并且接收數(shù)據(jù)一樣,。
• 為了采集的可靠性本項(xiàng)目采用工業(yè)網(wǎng)關(guān)做為采集設(shè)備,，本網(wǎng)關(guān)具有數(shù)據(jù)存儲(chǔ)功能且具備兩個(gè)網(wǎng)口同時(shí)給兩臺(tái)服務(wù)器轉(zhuǎn)發(fā)數(shù)據(jù)。當(dāng)其中一個(gè)網(wǎng)關(guān)有故障時(shí)只需要把采集端子更換到另外一臺(tái)備用網(wǎng)關(guān)即可,。
• 全數(shù)據(jù)備份,，能夠?qū)?shù)據(jù)庫中所有信息備份；
• 定時(shí)自動(dòng)備份,，能夠設(shè)定自動(dòng)備份周期,，對(duì)數(shù)據(jù)庫進(jìn)行自動(dòng)備份；
• 歷史數(shù)據(jù)恢復(fù),，能夠依據(jù)歷史數(shù)據(jù)備份文件進(jìn)行歷史數(shù)據(jù)恢復(fù),；

2  系統(tǒng)方案

本項(xiàng)目客戶關(guān)心的是系統(tǒng)的穩(wěn)定性及安全性，要求系統(tǒng)和網(wǎng)絡(luò)做雙機(jī)冗余處理,，保障數(shù)據(jù)的安全性,。在雙網(wǎng)冗余系統(tǒng)中，主機(jī)和從機(jī)都使用兩個(gè)網(wǎng)絡(luò)適配器,，并分配在兩個(gè)不同的網(wǎng)段,，主/從機(jī)之間存在兩個(gè)網(wǎng)絡(luò)連接。兩個(gè)網(wǎng)絡(luò)互為備用,，可保證主/從機(jī)之間的可靠網(wǎng)絡(luò)通信,。雙網(wǎng)冗余系統(tǒng)的切換邏輯與單網(wǎng)冗余系統(tǒng)的區(qū)別就是在主/從機(jī)之間探詢對(duì)方狀態(tài)時(shí)增加了活動(dòng)網(wǎng)絡(luò)與備用網(wǎng)絡(luò)的切換。以備份站探詢活動(dòng)站狀態(tài)為例：當(dāng)備份站通過活動(dòng)網(wǎng)絡(luò)向活動(dòng)站發(fā)送探詢命令，如果發(fā)現(xiàn)沒有得到活動(dòng)站在規(guī)定時(shí)間內(nèi)的正確應(yīng)答,，備份站并不立即將活動(dòng)站判斷為故障站,，而是自動(dòng)切換到備用網(wǎng)絡(luò)再次向活動(dòng)站發(fā)送探詢命令。如果備用網(wǎng)絡(luò)通信正常,，則將備用網(wǎng)絡(luò)切換為活動(dòng)網(wǎng)絡(luò),，并將故障的網(wǎng)絡(luò)狀態(tài)在報(bào)警信息中顯示出來。

系統(tǒng)結(jié)構(gòu)拓?fù)?/span>圖

1）站控管理層

站控管理層針對(duì)電力監(jiān)控系統(tǒng)的管理人員,，是人機(jī)交互的直接窗口,。站控管理設(shè)備設(shè)置在數(shù)據(jù)中心地下一層配電值班室內(nèi)。

2）網(wǎng)絡(luò)通訊層

通訊層主要是由以總線網(wǎng)絡(luò)組成,?？偩€網(wǎng)絡(luò)的主要功能是實(shí)現(xiàn)現(xiàn)場微機(jī)保護(hù)與站控管理層之間的數(shù)據(jù)交互，使配電系統(tǒng)管理集中化,、信息化,、智能化，很大提高了配電系統(tǒng)的安全性,、可靠性和穩(wěn)定性,，達(dá)到了無人值守的目的。

3）現(xiàn)場設(shè)備層

現(xiàn)場設(shè)備層是數(shù)據(jù)采集終端,，智能設(shè)備通過屏蔽雙絞線RS485接口,，采用MODBUS通訊協(xié)議總線連接接入監(jiān)控主機(jī)進(jìn)行組網(wǎng)，實(shí)現(xiàn)遠(yuǎn)程控制,。

3  系統(tǒng)功能

1.1. 配電系統(tǒng)實(shí)時(shí)監(jiān)測

系統(tǒng)人機(jī)界面友好,，以配電一次圖的形式直觀顯示配電線路的運(yùn)行狀態(tài)，實(shí)時(shí)監(jiān)測各回路電壓,、電流,、功率、功率因數(shù),、電能等電參數(shù)信息,，動(dòng)態(tài)監(jiān)視各配電回路斷路器、隔離開關(guān),、地刀等合,、分狀態(tài)，以及有關(guān)故障,、告警等信號(hào),。

在配電一次圖中，當(dāng)鼠標(biāo)移動(dòng)到每個(gè)回路附近時(shí),，鼠標(biāo)指針變?yōu)槭中?，鼠?biāo)單擊可查看該回路詳細(xì)電參量,，包括三相電流、三相電壓,、三相總有功功率,、總無功功率、總功率因數(shù),、正向有功電能,，并可以查看24小時(shí)相電流趨勢曲線及24小時(shí)電壓趨勢曲線。

系統(tǒng)具有實(shí)時(shí)電力參數(shù)和歷史電力參數(shù)的存儲(chǔ)和管理功能,，所有實(shí)時(shí)采集的數(shù)據(jù)、順序事件記錄等均可保存到數(shù)據(jù)庫,，在查詢界面中能夠自定義需要查詢的參數(shù),、時(shí)間或選擇查詢近期更新的記錄數(shù)據(jù)等，并通過報(bào)表方式顯示出來,。用戶可以根據(jù)需要定制運(yùn)行日?qǐng)?bào),、月報(bào)，支持導(dǎo)出Excel格式文件,，還可以根據(jù)用戶要求導(dǎo)出PDF格式文件,。

系統(tǒng)以豐富的報(bào)表體支撐量體系的完整性。系統(tǒng)具備定時(shí)抄表匯總統(tǒng)計(jì)功能,，用戶可以自由查詢自系統(tǒng)正常運(yùn)行以來任意時(shí)間段內(nèi)各配電節(jié)點(diǎn)的用電情況,，即該節(jié)點(diǎn)進(jìn)線用電量與各分支回路消耗電量的統(tǒng)計(jì)分析報(bào)表。該功能使得用電可視透明,，并在用電誤差偏大時(shí)可分析追溯,，維護(hù)計(jì)量體系的正確性

系統(tǒng)通訊結(jié)構(gòu)示意圖，主要顯示系統(tǒng)的組網(wǎng)結(jié)構(gòu),，系統(tǒng)采用分層分布式結(jié)構(gòu),，同時(shí)監(jiān)測間隔層設(shè)備的通信狀態(tài)。紅色表示通訊正常,，綠色表示通訊異常,。

系統(tǒng)能夠?qū)b信變位，保護(hù)動(dòng)作,、事故跳閘,，以及電壓、電流,、功率,、功率因數(shù)越限等事件記錄進(jìn)行存儲(chǔ)和管理，方便用戶對(duì)系統(tǒng)事件和報(bào)警進(jìn)行歷史追溯,，查詢統(tǒng)計(jì),、事故分析,。

4  結(jié)束語

本項(xiàng)目客戶是中國人民銀行數(shù)據(jù)中心配電室，客戶關(guān)心的是系統(tǒng)設(shè)備的穩(wěn)定性及數(shù)據(jù)的完整性,。項(xiàng)目中使用的ACREL2000電力監(jiān)控系統(tǒng)具有雙機(jī)冗余功能,，兩個(gè)網(wǎng)絡(luò)互為備用，可保證主/從機(jī)之間的可靠網(wǎng)絡(luò)通信,。系統(tǒng)具有定時(shí)自動(dòng)備份,，能夠設(shè)定自動(dòng)備份周期。歷史數(shù)據(jù)恢復(fù),，能夠依據(jù)歷史數(shù)據(jù)備份文件進(jìn)行歷史數(shù)據(jù)恢復(fù),。