智能电力监控系统的网络拓扑结构设计.pdf

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1、智能电力监控系统的网络拓扑结构设计上海浦元自动化科技有限公司徐瑞新摘要：文章以智能电力监控系统的三层网络拓扑结构为核心，分析了网络拓扑结构的选配原则，流行的选配方案，以及网络管理子系统的重要性。关键词：电力;智能;监控系统TopologicStructureDesignofIntelligentElectricMonitoringSystemAbstract:Basedonthreelevelnetworkstructure,theprincipleandstrategyoftopologicstru

2、cturedesignforintelligentelectricmonitoringsystemwasdiscussedinthisarticle,aswellastheimportanceofnetworkmanagesystem.Keywords:electricity,intelligence,monitoringsystem1前言智能电力监控系统是数字化和信息化时代应运而生的产物，已经被广泛应用于楼宇、体育场馆、科研设施、机场、交通、医院、电力和石化行业等诸多领域的高/低压变配电系统中。例如

3、，随着信息技术的发展，智能建筑已成为城市现代化、信息化的重要标志。智能建筑的组成通常有三个要素，即建筑物自动化系统（BAS）、通讯自动化系统（CAS）和办公自动化系统（OAS）。BAS是对整个系统进行综合控制管理的统一体，它以计算机局域网络为通信基础，用于设备运行管理、数据采集和过程控制。智能电力监控系统便是BAS中的一个重要组成部分，通过智能电力监控系统可大大提高整个变配电系统的管理水平,方便地与其它BAS联网,构成完整的楼宇自动化管理系统。因此，智能电力监控系统是智能建筑必不可少的组成部分,可以说

4、没有智能电力监控的建筑称不上是智能建筑。智能电力监控系统对高压开关柜、低压开关柜、应急发电机组、电力变压器和EPS/UPS/ATS等的工作状态进行监控。通过实时记录单相/三相电压、单相/三相电流、功率、功率因数、电度、频率和电流开关状态等各项参数实现监测，当参数值超出允许的范围时便产生预警、报警，并对相关设备进行控制。它以较少的投资，极大地提高了供配电系统的可靠性、安全性和自动化水平。2智能电力监控系统的网络拓扑结构智能电力监控系统是由智能测控装置、网络设备及计算机设备等互联布局而成。系统因项目规模不

5、同、功能性能不同、重要程度不同、用户投资水平不同，可采取不同的拓扑结构。但是无论采取何种拓扑结构都是采用了“主站层——通讯间隔层——现场设备层”的分层分布式设计思想。这种分层设计，符合当前通讯体系设计实现的标准，在每层都能相对地完成监视控制功能，即可以实现远方的监视控制，也能够在上层故障时不影响本层和下一层的功能。各个结构层的具体形式如下：（1）主站层位于监控室内，具体包括：安装有智能电力监控系统的后台主机等相关外设。负责将通讯间隔层上传的数据解包，进行集中管理和分析，执行相关操作，负责整个变配电系统

6、的整体监控。智能电力监控系统提供专用的通讯功能模块，通过专用的以太网硬件通讯接口，以OPC方式或其它通讯协议向上一级系统（如：BAS、DCS或调度系统）发送相关的数据和信息，实现系统的集成。（2）通讯间隔层采用通讯管理机，负责与现场设备层的各类装置进行通讯，采集各类装置的数据、参数，进行处理后集中打包传输到主站层，同时作为中转单元，接受主站层下发的指令，转发给现场设备层各类装置。（3）现场设备层位于中低压变配电现场，具体包括：继电保护装置、多功能仪表、直流屏、温控仪、发电机控制器等。负责采集电力现场的

7、各类数据和信息状态，发送给通讯间隔层，同时也作为执行单元，执行通讯间隔层下发的各类指令。智能电力监控系统典型网络拓扑结构如图1所示。图1电力智能监控系统典型系统3网络拓扑结构选型在智能变配电系统设计时，需要准确判断网络拓扑结构，对网络设备正确选择。系统的可靠性、稳定性、实时性等方面的性能与网络拓扑结构有着密切的关系。3.1整体要求智能电力监控系统的拓扑结构虽然可以统一为三层结构，但是对整体网络结构及分层细节设计十分重要，设计选型过程会受到诸多因素的制约。因此，网络结构选型是设计院、用户及系统集成商进行

8、决策的重点环节，将对项目的整体报价与系统性能产生很大的影响。网络结构选型需要考虑系统功能、项目规模等因素。3.1.1系统功能的要求智能变配电系统按功能可划分为以下几种：（1）监视型只监视不控制。只对系统的运行、故障状态和运行参数进行集中实时监测和自动采集、记录，不具备远程操作等控制功能。（2）控制型包括监视型的全部功能，同时可以人工对设备进行远程控制、参数设置。（3）自动型包括控制型的全部功能，同时可以进行设备节能运行控制、逻辑控制、顺序控制等。（4）复