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(chǎng)就地組網(wǎng)的方式,組網(wǎng)后通過(guò)現(xiàn)場(chǎng)總線通訊并遠(yuǎn)傳至后臺(tái),通過(guò)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(guó)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)德外大街德勝國(guó)際中心,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
1. 對(duì)實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)進(jìn)行統(tǒng)計(jì)、分析、計(jì)算,產(chǎn)生所必需的電壓合格率、有功、無(wú)功、電流、總負(fù)荷、功率因數(shù)、電量日/月/年最大值、最小值及時(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。
2. 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。
3. 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。
4. 全數(shù)據(jù)備份,能夠?qū)?shù)據(jù)庫(kù)中所有信息備份;
5. 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(kù)進(jìn)行自動(dòng)備份;
6. 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)。
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(guò)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(méi)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(lái)。
系統(tǒng)結(jié)構(gòu)拓?fù)鋱D
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。總線網(wǎng)絡(luò)的主要功能是實(shí)現(xiàn)現(xiàn)場(chǎng)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,提高了配電系統(tǒng)的安全性、可靠性和穩(wěn)定性,真正達(dá)到了無(wú)人值守的目的。
3)現(xiàn)場(chǎng)設(shè)備層
現(xiàn)場(chǎng)設(shè)備層是數(shù)據(jù)采集終端,智能設(shè)備通過(guò)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。
系統(tǒng)功能
配電系統(tǒng)實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)
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(cè)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)槭中危髽?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(wú)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(shì)曲線及24小時(shí)電壓趨勢(shì)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(kù),在查詢界面中能夠自定義需要查詢的參數(shù)、時(shí)間或選擇查詢最近更新的記錄數(shù)據(jù)等,并通過(guò)報(bào)表方式顯示出來(lái)。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(lái)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(cè)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。
結(jié)束語(yǔ)
本項(xiàng)目客戶是中國(guó)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)。