第一篇：城市軌道交通電力綜合監控系統的結構與網絡通信

城市軌道交通電力綜合監控系統的結構與網絡通信 1引言

目前我國城市軌道交通建設正在快速的發展，到2010年我國計劃新建城市軌道交通項目總長度將近1300公里，總投資約5000億元。城市軌道交通系統是一種高密度、大運量的交通系統，必須保證其高度的安全性和可靠性，而電力綜合監控自動化系統則為整個軌道交通的安全運行提供了基礎保障。電力綜合監控系統簡稱SCADA 系統，它是以計算機為基礎的生產過程控制與調度自動化系統，對現場的運行設備進行監視和控制，以實現數據采集、設備控制、測量、參數調節及各類信號報警等各項功能，使調度中心實時掌握各個變電所設備的運行情況，直接對設備進行操作。

電力綜合監控系統早期廣泛應用在鐵道電氣化遠動系統上，如今隨著城市軌道交通的迅猛發展，它走入了一個新的發展時期，并逐漸形成了具有城市軌道交通特色的電力綜合監控系統，和以往的系統相比其具備以下特點：

（1）具有更強大的接口通訊處理能力；

（2）具有更快速準確的實時數據運算和傳送功能；

（3）具有單控、程控、時間控制等更靈活多樣控制功能

（4）具有更強大集中的數據監視平臺，提供更豐富的調度管理功能。

隨著計算機等通信技術的飛速發展和廣泛應用，地鐵電力綜合監控系統網絡及其通信協議正向著開放、高速、綜合的網絡化方向發展，采用統一的國際標準，提高所內設備的互操作性，是今后電力綜合監控系統的方向，也是設計新的大型綜合監控系統的出發點。

本文結合國內外城市軌道交通對電力綜合監控系統的功能需求和工程實際詳細分析和闡述了城市軌道交通電力綜合監控系統的結構和網絡通信體系，分析了IEC61850標準在城市軌道交通電力綜合監控系統上的良好應用前景。電力綜合監控系統結構

電力綜合監控系統是利用計算機控制、網絡、數據庫、現代通信等技術將變電站所有二次設備（包括控制、信號、測量、保護、自動裝置及遠動裝置等），經過功能組合和優化設計，對變電站執行自動監視、測量、控制和協調來提高變電站運行效率和管理水平的一種綜合性的自動化系統。

電力綜合監控系統主要有集中式和分布式兩種結構，集中式系統結構按信息類型劃分功能。其信息是集中采集、處理和運算的。此類結構對監控主機的性能要求較高，且系統處理能力有限，開發手段少，系統在開放性、擴展性和可維護性等方面較差，抗干擾能力不強。而分布式系統結構則按功能設計，如按保護和監控等功能劃分單元，分布實施。其結構采用主從 CPU協同工作方式，各功能模塊之間采用網絡技術或串行方式實現數據通信。分布式結構有助于系統擴展和維護，可靠性好，局部故障不影響系統其它模塊正常運行。

以廣州地鐵為例，其供電系統主要由110 kV/33kV主變電所及分布于沿線各站的牽引降壓混合變電所、降壓變電所組成，各車站變電所進線電源均采用33kV，地鐵內部由33kV電壓組成一個獨立開環供電網絡，該網絡以雙回路饋電電纜向各牽引降壓混合變電所和降壓變電所供電。針對該供電系統特點，廣州地鐵電力綜合監控系統采用了集中管理，分散布置的模式，分層、分布式的系統結構，系統由管理層，網絡通信層、間隔層設備組成。變電所管理層通過通訊網絡與所內各供電系統智能設備進行接口數據交互，完成數據采集與控制功能。其電力綜合監控系統對全線上述各類變電所的供電設備進行監視控制、數據采集以及對接觸網電動開關設備的運行狀態監視控制，負責全線牽引及電力供電系統的運行管理、正常檢修及事故搶修的調度指揮，以確保整個供電系統及設備安全、可靠地運行。其典型系統結構圖如圖1所示，地鐵的間隔層設備接入系統的網絡主要有三種方式：

（1）間隔層設備直接接入到變電站的管理層網絡中，如交直流屏、再生制動裝置等間隔層設備。

（2）間隔層設備先聯網后再接入到管理層網絡中，如33kV保護測控單元、1500V保護測控單元、低壓智能測控單元等間隔層設備。

（3）通過轉換單元接入管理層網絡，如軌電位、上網隔離開關、排流柜等間隔層設備。

圖1

典型城市軌道交通電力綜合監控系統結構圖

該系統采用三級控制方式，即控制中心遠方控制、所內控制信號盤上集中控制、設備本體控制。三種控制方式互相閉鎖，以達到安全控制的目的。中央監控中心主要有控制、數據采集處理、顯示、報警、維修及事故搶修調度等功能。調度人員在此進行日常控制、監視和調度管理等工作。設在變電所的就地監控系統由控制信號盤（包括通迅控制器、測控單元、饋線隔離開關控制回路、交換機等）、下位單元、維護機及所內通信網絡等部分組成。城市軌道交通電力綜合監控系統的網絡通信

隨著計算機技術、現場總線、快速工業以太網等技術的飛速發展和廣泛應用，地鐵電力綜合監控系統網絡及其通信協議也正發生著深刻的變化，傳統的集中、低速、專用封閉式的自動化系統正向著開放、高速、綜合的網絡化方向發展，通過局域網的互聯，實現系統信息資源的共享利用。

從目前地鐵工程建設實施的經驗以及國內外設備和技術條件來看，地鐵電力綜合監控系統安全穩定運行的關鍵在于如何有效解決各種設備間的接口通信。由于各大傳統的間隔層電力設備和監控系統廠商幾乎都有適用于自家設備的通信協議，各種協議之間無法直接通信使得電力綜合監控系統廠商集成的時候增加了很大的技術難度和很高的技術成本，因此要從根本上解決接口問題，就只有要求各個廠家采用開放式的接口和通信協議，構建一個開放的系統。目前，地鐵電力綜合監控系統也正向著通信接口標準化、提高設備間的互操作性方面發展。研制開發符合國際和國家標準通信規約的各種通信軟件對于提高地鐵變電站綜合自動化系統的技術水平和管理水平顯得非常重要，也是地鐵電力綜合監控系統發展的主要發展方向之一。

IEC61850標準是基于通用網絡通信平臺的變電站自動化系統唯一國際標準，它是由國際電工委員會第57技術委員會(IECTC57)的 3個工作組10,11,12(WG10/11/12)負責制定的。它能大幅度改善信息技術和自動化技術的設備數據集成，減少工程量、現場驗收、運行、監視、診斷和維護等費用,節約大量時間,增加了自動化系統使用期間的靈活性。它解決了變電站自動化系統產品的互操作性和協議轉換問題。采用該標準還可使變電站自動化設備具有自描述、自診斷和即插即用（Plug and Play）的特性，極大的方便了系統的集成，降低了變電站自動化系統的工程費用。

IEC61850通信標準通過對變電站自動化系統中的對象進行統一建模，采用面向對象技術和獨立于網絡結構的抽象通信服務接口（ACSI），并支持TCP/IP協議，是一個開放的，代表了未來變電站自動化技術發展方向的通信協議，IEC61850標準強調了變電站自動化系統中信息的數字化，既包括在管理層和間隔層實現基于高速以太網的實時通信，也包括在過程層（包括數字化的電氣量采集裝置、合并單元等）實現基于網絡的通信。這種基于以太網的通信架構的采用，統一了通信系統的物理介質，減少了因為不同的物理介質而導致的互連問題，同時在過程層中采用以太網進行二次電氣量（包括模擬量、開關量）的數字化傳輸，將大大減少變電站的接線，方便工程設計和維護。IEC61850協議將變電站通信體系分為3層：變電站層（管理層）、間隔層及過程層。在管理層和間隔層之間的網絡采用抽象通信服務接口映射到制造報文規范、傳輸控制協議/網際協議（TCP/IP）、傳輸GSE/GOOSE信息的無連接網絡協議CNNP，傳輸網絡是冗余以太網或光纖環網。在間隔層和過程層之間的網絡采用點對點的單向傳輸以太網或者交換式實時以太網。

在廣州地鐵五號線電力監控系統中，在和底層間隔層設備的通信協議上首次采用了國際先進的IEC61850協議，廣州地鐵在全國同行業率先采用IEC61850標準極大地推動了軌道交通電力綜合監控系統向國際標準前進的步伐，同時也敦促和堅定了設備廠家開發IEC61850規約，向國際統一標準發展的決心。可以說為軌道交通乃至全國電力綜合監控系統接口的標準化開發帶一個好頭。

4結束語

本文分析了城市軌道交通電力綜合監控系統功能、通信網絡結構，介紹了IEC61850國際通用標準協議，它為改進信息技術和自動化技術的設備數據集成提供可能，極大的方便了系統集成，保證了系統運營的穩定安全。隨著網絡技術、通信技術以及計算機軟硬件技術的發展，地鐵電力綜合監控系統將是一個融合了當今最新的網絡技術、符合最新的國際變電站自動化通信體系標準、結構以及功能上完全分布的開放式系統。

第二篇：PowerLogic電力監控系統

PowerLogic電力監控系統

作為世界領先的電氣產品供應商，針對客戶需求，提供了專業的電力監控解決方案。它基于先進的現場總線方式實現電力系統信息的交換和管理，系統集保護、測量、控制、信號采集、故障錄波、諧波分析、用電管理、電能質量分析、負荷控制和運行管理為一體，通過通訊網絡、計算機和專業的電力監控軟件使用戶的電力系統透明化，是一套提高電力系統安全性、可靠性和管理水平的智能化系統。

PowerLogic電力監控系統充分運用了現代電子技術、計算機技術、網絡通訊技術、控制技術的最新發展，實現了對變配電系統的中壓系統、低壓系統、變壓器、直流屏、發電機組、應急電源等設備的分散數據采集和集中監控管理。

施耐德電力監控系統的主要功能：

·電力系統運行監視

·電能消耗管理：分析電能消耗、設備電能分配、電能流向

·電能質量管理：諧波分析、波形捕捉、擾動和波動監測等

·報警和事件管理

·歷史數據管理

·遠程控制

·報表管理

·用戶管理

PowerLogic電力監控系統為用戶提供了完整的電力監控解決方案，同時具有良好的開放性，可以方便地與其它自動化系統和智能裝置進行通訊，如DCS系統、樓宇自控系統、消防控制系統等，實現自動化系統間相互通訊和信息共享。

北京合眾科林公司和施耐德電氣不僅為用戶提供了專業的電力監控系統解決方案，同時提供了專業的系統集成服務：協助進行需求的分析、監控方案的制定、系統費用的預算、設計和施工圖紙的制作、現場的施工和調試、用戶的培訓、售后服務等。

客戶價值：

·提高電氣系統運行管理的效率

·減少電能消耗成本

·提高系統運行連續性和可靠性

·縮短停電時間，減少停電損失，避免故障發生

·減少系統運行管理和維護費用

·監視電能質量，發現潛在故障

第三篇：綜合監控系統報告

綜合監控系統

隨著地鐵現代化和自動化技術的發展，對運營安全和管理水平要求的不斷提高，運營過程中被監控對象之間的關系越來越復雜，對信息采集和處理的實效性要求越來越高，對運營的安全、可靠性越來越受到重視，對資源共享和信息共享提出了更高的要求。

現代化的地鐵運營管理要求自動化系統能提供一個可實現信息互通和資源共享的平臺。地鐵綜合監控系統是一個面向調度和車站操作人員的大型計算機集成系統，采用先進的計算機及網絡技術，集成和互聯多個自動化系統（如電力監控系統、消防報警系統、設備監控系統等），形成一個統一的監控系統平臺，實現了各集成和互聯系統的信息整合和共享、綜合監視與操作。

綜合監控系統的主要功能包括對機電設備的實時集中監控功能和各系統之間協調聯動功能兩大部分。一方面，通過綜合監控系統，可實現對電力設備、火災報警信息及其設備、車站環控設備、區間環控設備、環境參數、屏蔽門設備、防淹門設備、電扶梯設備、照明設備、門禁設備、自動售檢票設備、廣播和閉路電視設備、乘客信息顯示系統的播出信息和時鐘信息等進行實時集中監視和控制的基本功能；另一方面，通過綜合監控系統，還可實現非運營情況下、正常運營情況下、緊急突發情況下和重要設備故障情況下各相關系統設備之間的調互動。

一、綜合監控系統的集成方案。

綜合監控系統從集成的深度來劃分，有頂層信息集成、深度集成兩種集成方案。

1、頂層信息集成

頂層信息集成實質是將早期分立監控模式下各子系統的上下位機結構拆分成兩個獨立部分進行設計、實施和調試。上位機監控部分功能由綜合監控系統來完成，下位控制器部分功能由各集成子系統完成，建立在此結構上的綜合監控系統，通常會設置專門的網關接口設備(如前端處理器FEP)來實現與各接入系統的數據通信和信息隔離。

頂層信息集成模式強調對綜合監控系統的自身性能保護, 數據處理過程中需要通過網關接口設備(前端處理器FEP)將各接入系統所上傳的監控信息進行有選擇性的篩選,控制子系統上傳點數的總體規模,從而保證自身系統的穩定性和實時性。國內早期的綜合監控系統，比如上海地鐵3號線主控系統,就是采用這種集成模式的系統構架來進行工程實施的。

頂層信息集成模式受到當時網絡傳送帶寬、計算機軟件數據處理能力和各子系統間接口協議不開放等多方面因素的限制，整個數據處理過程中增加了一個轉換和再處理環節,造成系統的實時響應性受到拖累。為克服這種不利影響,綜合監控系統只能采用控制系統監控點數的方法來解決實時響應性的問題,這樣也間接導致被集成子系統的部分原有功能被弱化或舍棄。同時，各重要集成子系統站間通信和遠程訪問等功能所需的網絡通道卻無法由綜合監控系統提供。為了實現這些站間通信功能,這些子系統只能采用另外再單獨組網的方式來解決。

2、深度集成

深度集成是將原來分層設置的多個監控系統作為一個大規模的綜合自動化系統，進行統一設計、招標、實施和調試。深度系統集成模式的綜合監控系統的內容也相應擴大，包括了頂層集成模式的綜合監控系統、電力監控子系統(PSCADA)、環境與設備監控子系統(BAS)、火災自動報警子系統(FAS)和門禁子系統(ACS)等多個部分。其主要特點為將分立監控系統上下位機結構作為一個整體進行考慮，原來分立系統的功能統一在綜合監控系統軟硬件平臺上完成。深度系統集成模式在接入方式上進行了優化設計，多個控制層設備(如PSCADA控制器、BAS控制器、FAS報警盤和ACS控制器等)皆直接連接到綜合監控系統的站級局域網絡上，這樣的設計在簡化網絡層次的同時，還滿足相關子系統設備異地通信和遠程訪問等功能需求。

深度集成模式的綜合監控系統在上下位機的連接方式上采用主要控制層設備直接接入綜合監控系統站級局域網的方式，這樣控制層設備之間的站間通信功能和遠程訪問、下載和維護功能，皆可以通過綜合監控系統構建的全線網絡來實現，這在以往頂層信息集成模式中是無法實現的。

從軟件數據采集和處理方面來看，由于深度集成模式的綜合監控系統采用同一廠商的開放性軟件集成平臺，使得大多數監控數據可以采用一次數據采集、數據處理和數據表示的處理方式，而不需要進行頂端信息方式所需的數據轉換和數據再處理等過程，因此減少了中間環節，系統實時響應性得到了保證，系統監控點數的規模也可相應擴大，因此實現功能相對于頂層信息集成來說更加完善和強大，各城市地鐵新線綜合監控系統皆根據各自的特點采用類似的建設模式。

二、綜合監控系統的構成方案

綜合監控系統根據運營管理模式、采集信息的處理方式以及中央級存儲和管理數據量的大小，在構成上可分為以下三種方案。

方案一：在中央級設置冗余的全局實時和歷史數據服務器，將車站級的所有聯網子系統的全部數據實時地采集到中央級來進行統一的管理和控制。由于數據量的龐大，處理復雜，需要分別設置實時數據服務器和歷史數據庫服務器，以便監視和控制全線所有監控對象，實時反映現場狀態并進行及時的響應和存儲。車站級僅設實時服務器，僅保存本站所需的、常用的、重要的數據和參數。

方案二：綜合監控系統不設置全局性控制服務器及實時數據服務器，車站級作為數據收集、處理和保存的核心；中央級綜合監控系統仍設置冗余的實時服務器和歷史服務器，但其軟硬件配置上與車站級服務器屬于同一檔次。在中心數據庫中不收集、保存和管理全局數據，僅保存控制中心監控所需的、常用的、重要的數據和參數，一般數據和參數根據調度員所需臨時訪問各車站數據庫。

方案三：車站分為集中站和分站，中央級綜合監控系統設置冗余實時服務器和冗余歷史服務器，中心不擔負每個車站級實時數據處理，只負責必須由中央級實現的功能，而將大量實時數據處理功能下放到車站一級。車站一級又分為集中

站和分站，每3-4個車站設置一個集中站，其余為分站。集中站設冗余服務器，負責各站的數據處理，分站不設服務器。系統采用分布式數據結構，車站主要負責系統聯動與模式控制功能。

集中站與分站的關系：正常情況下，集中站具有本站設備監控功能，對分站設備只有監視功能和數據存儲功能；分站監控本站設備，分站授權給集中站后，集中站也可以具有對分站設備的控制功能。中心級與集中站、分站的關系：正常情況下，中心級直接與集中站互傳信息，集中站與分站互傳信息；經過集中站授權后，中心級綜合監控系統可以與分站直接互傳信息。

綜合以上三個方案，在運營管理方面，方案

一、方案三更適用于OCC集中運營管理，亦即更容易向將來車站無人管理模式過渡，方案二集中管理功能相對較為弱化，不易將來向車站無人管理模式過渡；在系統安全可靠性方面，方案一每一個數據均雙重拷貝，當某一車站的服務器宕機時，不會存在數據丟失，且其故障范圍只影響本站，方案三每個數據亦雙重拷貝，但當集中站宕機時，其故障波及范圍包括本站及其分站，方案二多數數據僅儲存于車站服務器內，無異地備份；在投資方面，三個方案之間差別不大；在可擴展性方面，三個方案均應采用分布式模塊化體系結構，其差別主要在方案一、三中央級結構龐大，擴展代價相對于方案二要高，由于方案三車站級采用集中站/分站結構，其擴展靈活性比方案一、二要低。

三、綜合監控系統的基本構成

系統主要由中央綜合監控系統、車站綜合監控系統（包括綜合后備盤）及綜合監控骨干網等組成。

1、中央綜合監控系統

中央綜合監控系統由中央監控網絡、運營控制中心（OCC）實時服務器、歷史服務器、磁盤陣列、磁帶記錄裝置、各類操作員工作站（總調工作站、電調工作站、環調工作站、維調工作站）、不間斷電源、打印機、網絡管理系統（NMS）、大屏幕系統（OPS）等組成，用于監視全線各車站（包括車輛段）的各個子系統 的運行狀態，完成中央級的操作控制功能。

綜合監控系統的中央級對全線重要監控對象的狀態、性能等數據進行實時地收集及處理，通過各種調度員工作站和大屏幕以圖形、圖像、表格和文本的形式顯示出來，供調度人員參考和使用。

綜合監控系統根據一定的邏輯關系自動向分布在各站點的被監控對象或系統發送模式、程控、點控等控制命令，或由調度員人工發布控制命令，從而完成對全線環境、設備和乘客的集中監控。當系統處于正常工作模式時，中央級的控制級別高于車站級。中央級綜合監控系統根據不同的情況啟動相應的預設工作模式實現全線與綜合監控系統聯網的各子系統聯動控制。

2、車站綜合監控系統

車站綜合監控系統由車站監控網絡、車站服務器、車站（或車輛段）操作員工作站、前端處理器（FEP）、打印機、綜合后備盤（IBP）等組成，用于監視車站各子系統的運行狀態，完成車站級的操作控制功能。

車站級綜合監控系統對全站監控對象的狀態、性能等數據根據中央級綜合監控系統的授權進行實時的收集及處理，通過值班員工作站以圖形、圖像、表格和文本的形式顯示出來，供值班員參考和使用。并且根據中央級綜合監控系統的授權按一定的邏輯關系自動向分布在站內的被監控對象或子系統發送模式、程控、點控等控制命令，或由值班員人工發布控制命令，從而完成對全站環境、設備和乘客的集中監控。當系統處于正常工作模式時，中央級的控制級別高于車站級。車站級綜合監控系統根據不同的情況啟動相應的預設工作模式實現全站與綜合監控系統聯網的各子系統聯動控制。

3、綜合監控骨干網

綜合監控骨干網是連接車站級監控系統和中央級監控系統的主干傳輸通道，在各車站及控制中心分別設置工業級以太網交換機，利用通信專業設置的以太環網，將中央級監控系統、車站級監控系統和車輛段監控系統連接為一有機整體。

第四篇：電力監控系統軟件設計開發計劃書

電力監控系統軟件開發計劃書

項目名稱：電力監控系統軟件 小組編號: 15 版本號: v1.0 評審日期：2007-5-10軟件開發計劃書 1.概述

電力監控系統是指通過串口與上位機通信，遵從自定的通信協議，實現監測數據的交換與監測數據顯示和監測數據的控制.軟件系統采用Client/Server(客戶機/服務器)結構。1.1 目的

通過書寫開發計劃文檔，開發小組可以有條不紊地進行開發活動。這樣，小組在開發的過程中有章可循，否則會造成混亂而且低的工作效率。1.2 項目范圍

本項目負責項目生命周期模型的需求分析，系統設計、原型編碼階段。

2.角色與人員分工 2.1 基本信息

個人詳細的任務分工在后面進度計劃中描述，這里僅僅說明成員在本項目中擔任的角色 人員 角色 職責

孫曉凡 項目經理 管理負責整個項目，協同開發 趙勇 系統分析員 進行系統分析與設計 趙勇 程序員 編程實現原型 趙勇 測試,配置 測試，配置管理 2.2 假設和約束 假設：

（1）需求比較穩定；（2）項目人員按時到位；

（3）項目中遇到的所有新技術能順利得到解決；

約束：軟件需求文檔中描述的需求都能實現，保證項目工期 2.3 關鍵里程碑及其提交產品

里程碑名稱 產品名稱 提交日期 責任人

對象系統需求規格基線 《用戶需求說明書》 2007.5.20 趙勇 對象系統設計規格基線 《軟件設計說明書》 2007.5.29趙勇 測試要求 《測試計劃》 2007.9.17 趙勇

軟件使用說明 《軟件使用說明書》 2007.11.27 趙勇

程序包及程序框架文檔 程序包以及程序框架文檔 2007.11.27 趙勇 3.項目計劃

3.1 項目開發過程選擇 小組開發所用的開發過程

1）面向對象開發方法中的迭代開發。2）結構化開發方法中的瀑布模型。3.2 項目估算 3.1.1 工作量估算

Stage Percentage of Effort Effort(Person-Hours)需求獲取 4 8 需求分析 20 20 設計 40 30 實現（含編程，測試）20 20 項目管理 8 10 其它 4 8 總計 100 96 3.1.2 進度估算

2007-5-20 ~ 2007-6-20 給出詳細設計文檔草版，模塊的具體解析，各模塊的接口定義。

2007-6-20 ~ 2007-8-20 實現基本的框架，基本功能實現，給出詳細設計文檔修正版。

2007-8-20 ~ 2007-11-27

實現全部功能，項目的基本完成給出詳細設計文檔最終版，及使用手冊。

第五篇：電力監控系統的應用實例

電力監控系統在龍巖青年大廈的應用

摘要：基于目前科學技術飛速發展，人們對電力資源的依賴越來越廣泛，而現階段國內電力系統的運營成本還相對較高，因此完善電力系統各方面的工作已經勢在必行。電力監控系統在整個電力系統中具有重要的作用，它能夠有力的促進電網管理工作效率，降低電力系統的運營成本，本文通過福建龍巖大廈電力監控系統的應用介紹電力監控系統在辦公大樓中的應用。

引言

配電自動化，是一項集計算機技術、數據傳輸技術、控制技術、現代化設備及管理于一體的綜合信息管理系統。其目的是提高供電可靠性，改善電能質量，向用戶提供優質服務，降低運行費用，減輕運行人員的勞動強度。

隨著電力網絡的不斷發展，用電負荷的持續增長，各種新型負載不斷涌現，用戶更加關注電能質量問題，同時也對電能質量提出了更加嚴格的要求。用戶需要更加有效的電力監控管理解決方案來應對上述變化帶來的挑戰，以實現配電系統持續可靠、高效低耗的運行。本文通過對福建龍巖青年大廈電力監控的建設，介紹電力監控系統在辦公建筑中的應用。

1、項目概述及建設目標

福建龍巖青年大廈位于龍巖市商務營運中心J地塊，總投資1.8億元，總建筑面積39500平米，總高為92米，共22層（地下1層，地上21層），其中地下1層為車庫及人防，1至3層為商務金融及配套服務用房，4至21層為高端寫字樓。整個大樓用電分為10kV和0.4kV，其中10kV部分包括兩路進線以及兩路變壓器出線。0.4kV部分包括兩路變壓器進線以及74路低壓出線回路，負責整棟大樓照明插座、動力、空調等設備供電。

本電力監控系統中，監控要求主要有以下幾個方面：

1.遠程觀測。要求系統能夠準確的對電流、電壓、有功功率、無功功率、有功電能、無功電能、視在功率、功率因數、頻率、開關狀態、剩余電流等信息進行檢測。

2.遠程通信。要求系統能夠及時的傳遞設備運作狀態以及故障信息。

3.報警。要求系統能夠通過設定，對各種信息進行報警。4.顯示。要求系統能夠就地顯示出各部分運作信息。

2、電力監控系統的設計

在監控系統的設計中，要充分考慮客戶的實際需求，以及電力系統的實際結構、電力系統的實際載荷能力等因素，進而合理的選擇監控設備，這既有利于減少系統運作的成本，同時也有利于系統功能的實現。

本項目的電力監控系統，可以實現對樓內高低壓配電回路的實時監控，有利于電能管理。另一方面，電力監控系統不僅能夠準確的表示出回路的用電狀況，它還具備網絡通訊等功能，能夠與計算機、串口服務器等設備進行組合，及時的顯示樓內各個配電回路的運作狀態，當樓內電力系統的負載越標時，電力監控系統能夠迅速報警，發出語音提示。另外，電力監控系統還能夠生成報表、曲線圖等統計信息，便于有關人員分析樓內各部分的用電狀況，使樓內的用電活動更加安全，從而保證樓內人員的生命安全，提高辦公人員的工作效率。

2.1 系統結構

依據新建辦公樓的配電情況和辦公室分布情況，能耗在線監測系統建設采用分層分布式結構，系統包括：站控管理層、網絡通訊層、現場設備層。系統網絡結構如圖2所示：

站控管理層管理人員與計算機進行人機交互的直接窗口，對采集的現場各類數據信息計算、分析與處理，并以圖形、數顯、聲音等方式反映現場的運行狀況，是系統的最上層部分。主要由系統軟件和必要的硬件設備，如工業級計算機、打印機、UPS電源等組成。

通訊層使用的設備為NPORT5630串口服務器。該層是數據信息交換的橋梁，負責對現場設備回送的數據信息進行采集、分類和傳送等工作的同時，轉達上位機對現場設備的各種控制命令。

現場設備層主要是連接于網絡中用于電參量采集測量的各類型的儀表等，也是構建該配電系統必要的基本組成元素。根據本項目的實際特點，在本項目方案設計時為低壓配電回路每個回路安裝ARCM200L-Z智能儀表，實現每個回路剩余電流、溫度、三相電流、三相電壓、頻率、功率、四象限電能等電參量監測；并對每個回路斷路器分合閘狀態進行監測。

2.2 網絡設計

電力監控系統中的網絡系統能夠及時的對數據進行傳輸，并迅速傳遞操作指令，是實現電力監控系統各項功能的基礎。對于福建龍巖青年大廈電力監控系統來說，系統中監控設備相對較少，而且大多集中分布于一個配電時內，此時，可以先把每個設備就地與總線連接，之后在把各條總線全部接入通訊網關，來實現與主機的傳遞。

2.3監控系統軟件功能設計

系統依據客戶實際需求進行設計，并實現了一次主接線圖界面顯示；電參量遙測及電參量越限報警；事件記錄；系統運行異常監測；故障報警及操作記錄；報表查詢與打印；系統負荷實時、歷史曲線，用戶權限管理等主要功能。

2.3.1數據的采集與處理

數據采集主要包括模擬量以及開關量的采集。模擬量的采集主要是對線路電壓、電流、功率、功率因數、頻率等信息進行采集，開關量的采集則主要是對斷路器、隔離開關、接地刀閘等設備的工作狀態，以及斷電保護、運行故障等報警信息進行采集，實現遠程數據的本地實時顯示。數據處理主要是把按要求采集到的電參量實時準確的顯示給用戶，達到配電監控的自動化化和智能化要求，同時把采集到的數據存入數據庫供用戶查詢。

2.3.2數據記錄

電力監控系統的數據記錄功能主要就是對斷路器分合狀態以及保護動作的前后順序進行記錄，它要求系統中必須有足夠的內存空間，進而長時間的、大量的對數據信息進行記錄和存儲。其次，電力監控系統的數據記錄功能也包括對故障信息的記錄，即對故障發生時的實時電流、實時電壓等數據進行記錄存儲。由此可見，數據記錄功能可以通過對保護裝置工作狀態的記錄，以及對故障信息的記錄，準確的反映出系統中存在的問題，從而便于工作人員解決。

2.3.3遠程操作

電力監控系統的遠程操作包括遠程監視、遠程通信、遠程調控等環節，實現了電力系統的遠程控制，使工作人員可以遠程對電流、電壓等信息進行觀測，對系統故障進行分析，對保護裝置的狀態進行評估，更便于工作人員在遠程對隔離開關等設備進行操作，大大減少了工作人員的工作量，不過，在供配電設計中不僅要有電力監控系統，還要設計人工操作系統，當電力監控系統出現故障時，可以人工進行處理。

2.3.4電能管理

為了實現對本大樓內各回路用電量的監管，系統設計了電能管理報表，系統通過對有功電度的采集，按照回路名稱的不同，自動生成日報表、月報表和年報表并有報表打印功能，并可對某一回路的某一時間段內的用電量進行查詢，可以幫助物業建立有效的用能管理考核制度。通過系統的建設和制度的建立，使各入駐企業管理辦公人員節能意識大大提高，有效的節約了企業管理辦公能源消耗。

3、供配電設計中應用電力監控系統的意義

綜上所述，電力監控系統幫助用電單位提高效率、減少損失、降低運營成本，電力監 控系統能夠有效確保電網管理效率、縮小電力運營成本，也成為供配電設計中不可或缺的重要組成部分。電力監控系統的通信、故障報警、數據存儲記錄等功能使得工作人員在實際工作中更加方便，可以通過人機操作界面, 直接了解到電力系統的運行狀態,并能迅速傳遞出操作指令，由于監控設備對數據的傳遞都是通過網絡傳輸來實現，因此，不同的電力監控系統可以設計不同的組網方式,確保數據信息能夠迅速、精準的進行傳輸。另一方面，在供配電設計中運用電力監控系統，應該根據實際情況選擇監控設備。一般的電力監控系統通常都采用具有遠程通信、遠程觀測以及遠程控制等功能的設備，而一些高端電力監控系統則需要選擇功能更加齊全的智能設備。

在商務樓、寫字樓等場所設置電力監控系統，可以實現對樓內高低壓配電回路的實時監控，有利于電能管理。另一方面，電力監控系統不僅能夠準確的表示出回路的用電狀況，它還具備網絡通訊等功能，能夠與計算機、串口服務器等設備進行組合，及時的顯示樓內各個配電回路的運作狀態，當樓內電力系統的負載越標時，電力監控系統能夠迅速報警，發出語音提示。另外，電力監控系統還能夠生成報表、曲線圖等統計信息，便于有關人員分析樓內各部分的用電狀況，使樓內的用電活動更加安全，從而保證樓內人員的生命安全，提高辦公人員的工作效率。