電力監控系統 在上海數據港寶山數據中心項目中的應用

 艾優花

安科瑞電氣股份有限公司，上海 嘉定

摘要：用戶側用能的透明化、智能化、是當下用能管理的必然趨勢。針對用戶側主要的用能節點，設計安裝智能儀表，再通過后臺系統來實時監控各用能回路的工作狀態；并計量各個回路的用電量、用水量、用氣量。通過實時監控用能以及相關電力參數、提高用能安全、可靠及維護效率、降低維護的人工成本、實現了配電系統監控的無人值守。通過用能的實時監測，數據的采集及存儲，明確供配電系統的運行狀態，為用戶節約電力維護成本、物業的合理收費提供數據依據。現就上海數據港寶山數據中心項目中使用的ACREL-2000電力監控系統對用戶側用能智能化做一簡要介紹。

關鍵詞：上海數據港寶山數據中心  電力監控  無人值守    智能配電系統  配電自動化

0引言

用戶側用能智能化監測是配電智能化、科學化管理的重要組成部分。通過智能化設備對用戶側的用能實時監測，通過配電系統運行數據的積累，分析，對配電系統實行的合理的維護。通過ACREL-2000電力監控系統構建智能用能服務體系，全面使用智能儀表以及智能用電管理終端設備，以此達到、科學管理配電系統的目的。

 ACREL-2000電力監控系統正是針對以上趨勢而研發的用戶端電力監控系統。本系統通過對上海數據港寶山數據中心項目內重要回路進行計量，通過對監測回路用能的實時計量、存儲、分析，以表格或圖形的形式來顯示整個計量體系用能狀況，量化系統的運行狀態，為管理者日常管理，維護提供數據依據。

    本文以上海數據港寶山數據中心為例，簡單介紹ACREL-2000電力監控系統在上海數據港寶山數據中心配電系統中的應用。

1項目介紹

上海數據港寶山數據中心位于上海寶山區鐵山路69號。本項目為上海數據港股份有限公司在寶山地區的數據服務中心。上海數據港股份有限公司是中國規模的定制數據中心服務提供商、上海市云計算產業聯盟的副理事長單位。數據港公司在國內推行數據中心定制化業務模式，憑借技術、運營優勢、迅速成長、目前擁有運營十六個具有技術水平的大型數據中心，運營規模在國內同行中位居先地位。

本項目的中主要對數據中心的供配電系統實現實時監控，通過實時監測配電系統的運作數據，提高系統的維護效率，以及供配電的穩定，為數據港的安全運轉提供技術依據。ACREL-2000電力監控系統對智能計量儀表的數據采集、存儲、處理，并以圖形、報表的形式導出，為管理人員提供具體的用電明細。

2用戶需求

本項目中主要是對變電所內的綜保以及相關設備實現實時數據采集以及電能報表的統計，顯示。基本的需求整理分析后分為以下幾個方面：

• 變壓器溫控儀的數據采集以及實時顯示；
• 高壓柜多功能儀表的數據采集以及實時顯示；
• 綜合保護的實時數據采集以及實時顯示；
• 綜保的遠程分合閘動作；
• 采集數據上傳，與第三方系統實現數據實時對接，共享；
• 用戶權限等級管理，不同等級權限實現不同等級管理操作；

3設計方案

3.1參考標準

  系統的設計滿足以下所列制造和試驗標準：

JGJ/T 16-92      《民用建筑電氣設計規范》

GB/J63-90  《電力裝置的電測量儀表裝置設計規范》

GB/T13730  《地區電網數據采集與監控系統通用技術條件》

GB2887  《計算站場地技術要求》

GB/50198-94      《監控系統工程技術規范》

DL/T 698.31-2010   《第3.1部分：電能信息采集終端技術規范-通用要求》

DL/T 698.35-2010     《第3-5部分：電能信息采集終端技術規范-低壓集中抄表終端特殊要求》

DL/T 698.41-2010    《第4-1部分：通信協議-主站與電能信息采集終端通信》

DL/T 698.42-2010     《第4-2部分：通訊協議-集中器下行通信協議》

DL/T/814-2002        《配電自動化系統功能規范》

3.2 系統架構設計

      鑒于上海數據港寶山數據中心的建筑規模、性質，以及后續項目的可連帶發展的性質，安科瑞電氣股份有限公司系統部根據用戶的幾點需求以及在相同性質工程中的經驗，對該建筑的智能配電系統的搭建做以下設計：上海數據港寶山數據中心所有監控點位現已安裝智能電力儀表，且均采用標準的Modbus-RTU協議。將現場安裝的智能儀表通過屏蔽雙絞線以手拉手式相連，數據總線直接鋪設至主機所在的變電所值班室。數據總線通過協議轉換隔離器將數據傳輸至系統主機。系統示意圖1所示。

圖1

4 系統功能

      上位機軟件采用ACREL-2000電力監控系統，通過軟件進行設備配置、數據庫變量配置、界面設計等，完成了在上位機軟件監控及電力監控的功能。

4.1 功能特點

      ACREL-2000電力監控系統采用全中文界面，操作簡單方便；運行穩定可靠的特點。點擊相應快捷按鈕即可進入相應的系統功能模塊；系統具有一次系統圖顯示，模擬圖顯示和網絡結構圖顯示；系統具有人機界面友好，顯示數據直觀，方便用戶查閱。

4.2 軟件功能：

4.2.1通訊示意圖

     通訊示意圖為拓撲圖，顯示系統與儀表的通訊是否正常。通過界面模塊顏色的變化來反映整個系統各個監控點位的運行狀態。界面如圖2所示。

圖2 通訊示意

4.2.2 監測詳圖

       監測詳圖反應了整個系統配電回路名稱，相應的配電體系以及回路的主要電參量。通過實時數據的顯示，直觀反映本項目各個監測回路的運行數據，便于管理者實時了解系統運行狀態。界面如圖3所示。

圖3 監測詳圖

4.2.3 參數抄表

     參數報表反映了本項目監測回路的在過去某時間點的運行數據，通過當前或者過去某時間點的實時參量數據反映回路狀態。主要的數據包括：三相電壓，三相電流，電能，有功功率，無功功率，功率補償因數，頻率。界面如圖4所示

圖4參數抄表

4.2.4 電能報表

     電能報表是對用電量的管理以報表形式呈現，該報表可以實現系統運行期間的任意時間段內的月抄表，日抄表，小時抄表等功能，且可以Excel形式導出或打印。界面如圖5所示。

圖5電能報表

4.2.5 實時報警

    本系統還針對主要電參量的遙測量（包括進線回路的電流、電壓、頻率、功率因素和出線回路的電流越線報警）。也能點擊打開歷史報警調出歷史報警界面。界面如圖6所示。

圖6實時報警

5 結束語

    用戶側配電系統智能化、透明化，是當前市場主流客戶的選擇。通過在建筑的供配電系統的電柜進出線節點安裝電能計量儀表，利用計算機網絡集成技術，為客戶提供遠程抄表、數據存儲、數據處理等服務，幫助客戶實時掌握建筑的用能狀況，實現建筑用能的智能化管理。

上海數據港寶山數據中心電力監控系統實現配電系統數據的實時采集、存儲、顯示、導出。在配電系統的重要節點安裝智能儀表，由此搭建建筑內每層樓的業主配電監測體系。系統的設計、安裝、調試的同時，也是對整棟建筑用能架構的詳細梳理，通過對用能情況的細致分類，明確整棟建筑用能的具體去向，從而了解各個業主的運作狀態。統實現對采集數據的分析、處理，實時顯示業主各配電回路的電能使用狀況、負載越限具有彈出報警，并生成各種電能報表、分析曲線、圖形等，便于電能的遠程抄表以及分析、研究制定相應的用能服務計劃。該系統運行安全、可靠、穩定，為配電系統終端用戶解決各個配電回路的具體用電不明的問題，為后期電力系統的維護及制定合理的物業服務提供了真實可靠的依據。

參考文獻

[1].任致程 周中. 電力電測數字儀表原理與應用指南[M]. 北京. 中國電力出版社. 2007. 4

[2].周中.電力儀表在大型商業酒店電能分項計量中的應用[J].現代建筑電氣 2010. 6