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王丹丹
星空体育彩票手机版下载官网最新 上海嘉定 201801
摘要：介紹天津電視台數字電視大廈電力監控係統的選擇與(yu) 建立，組網方式，係統的使用與(yu) 報文的顯示等，通過該係統對大廈所有變配電回路、UPS 線路等關(guan) 鍵部位進行監控和管理。
關(guan) 鍵詞：電力監控;數字電視;變配電;
1.總述
天津電視台數字電視大廈電力監控係統采用深圳中電電力技術股份有限公司設備，該設備在電力監控領域具有地位，產(chan) 品亦應用於(yu) 央視新址的建設。
數字電視大廈變電站共分為(wei) 三個(ge) 設備現場，其中 A 區 10/0.4Kv 變壓器 8 台，C 區 10/0.4Kv 變壓器 10 台， D 區 10/0.4Kv 變壓器 2 台，現場分路共 500 餘(yu) 條，分布於(yu) 樓內(nei) ，負責樓內(nei) 的工藝、照明、動力用電的電力輸送。由於(yu) 電視台工藝用電的特殊性，所以對這些分路用電的監控，尤其是工藝用電就尤為(wei) 重要！
現場設備的複雜也加大了電力監控係統的複雜程度，現場設備有 ABB、施耐德、久安、雙源等公司設備， 各設備之間的兼容性也存在差異，因此對電力監控係統的兼容性也提出了更高的要求。此外，對於(yu) 變電站值班員，麵對如此大量的設備分路，亦要求電力監控係統有較高的實時性、有效性和準確性，以防止誤判誤操作的發生，造成對播出係統供電構成安全隱患。
現場設備計量儀(yi) 表也根據終端用戶的不同而不盡相同，對於(yu) 重要的工藝用電，采用 Powerlogic800，簡稱 PM800係列，而一般動力、照明用戶采用 Powerlogic750，簡稱 PM750 係列。對於(yu) 工藝用電變壓器受總櫃采用 ION7650 係列儀(yi) 表。對於(yu) 高壓櫃保護設備采用 REF542plus，這些儀(yi) 表及保護設備根據要求必須由主、備兩(liang) 條線路進行數據傳(chuan) 輸，以保證在主通信設備出現故障的情況下，能夠迅速切換至備用通信設備，以保證供電安全。因此， 大量的通信數據處理能力以及通信設備故障迅速切換能力，也是衡量電力監控係統的一個(ge) 重要標準。
對於(yu) 將來電視台的技術改造等需要對電力設備進行擴容的情況也已考慮在內(nei) ，電力設備擴充，相關(guan) 通信設備也必須增加，因此，通信設備的可擴充性也需考慮在內(nei) 。
2.電力監控設備的選擇
通信設備采用深圳中電 PMC-1380 智能通信管理機，該管理機具有多個(ge) 透明傳(chuan) 輸串口，帶防雷和防靜電保護功能，RS485 方式信號帶隔離；具有豐(feng) 富的規約庫，能直接與(yu) 現場裝置進行通信和數據讀取，具有當地存儲(chu) 功能；可通過多種通訊方式與(yu) 監控後台或調度通信，實現向多個(ge) 數據平台、多個(ge) 後台係統同時轉發數據； 具有雙以太網口，10/100Mbps 速率可以組成雙機雙網熱冗餘(yu) 通信係統，大大提高了監控係統的可靠性；具有較容易的采集擴容能力，能夠隨時增加通信儀(yi) 表設備。
交換機采用KIEN3016 型工業(ye) 交換機，以太網端口速率100M，滿足PMC-1380 智能通信管理機以太網端口的要求，同時網絡路由器采用主備雙機熱冗餘(yu) 通信係統，以保證在主機故障的情況下能夠迅速切換至備機以保證通信的順暢，同時足夠的帶寬容量也避免了在極限情況下，由於(yu) 多事件的同時突發，數據包大量突增可能造成的網絡嚴(yan) 重擁塞。嚴(yan) 重的網絡擁塞會(hui) 使數據包被丟(diu) 棄，前台報警係統發生漏報。
前台計算機需要以服務器為(wei) 基礎，需具備強大的網絡數據處理能力和數據庫處理能力，以同時將數據、報文顯示並寫(xie) 入數據庫。係統 MTBF≥30000 小時，可靠率≥99.99%，滿足係統穩定性要求。
3.電力監控規約的選擇
現場設備儀(yi) 表均采用施耐德公司係列儀(yi) 表，均具備 RS-485 網絡通訊接口，均支持 Modbus 規約，因此， 選擇以 Modbus 規約為(wei) 基礎的 RS-485 通信。Modbus 是由 Modicon（現為(wei) 施耐德電氣公司的一個(ge) 品牌）在 1979年發明的，是個(ge) 真正用於(yu) 工業(ye) 現場的總線協議。
Modbus 協議建立了主設備查詢的格式：設備（或廣播）地址、功能代碼、所有要發送的數據、錯誤檢測域。從(cong) 設備回應消息也由 Modbus 協議構成，包括確認要行動的域、任何要返回的數據、和錯誤檢測域。如果在消息接收過程中發生錯誤，或從(cong) 設備不能執行其命令，從(cong) 設備將建立錯誤消息並把它作為(wei) 回應發送出去。查詢消息中的功能代碼告之被選中的從(cong) 設備要執行何種功能。數據段包含了從(cong) 設備要執行功能的任何附
加信息以及要告之從(cong) 設備的信息：從(cong) 何寄存器開始讀及要讀的寄存器數量。錯誤檢測域為(wei) 從(cong) 設備提供了一種驗證消息內(nei) 容是否正確的方法。從(cong) 設備產(chan) 生正常的回應，在回應消息中的功能代碼是在查詢消息中的功能代碼的回應。數據段包括了從(cong) 設備收集的數據：寄存器值或狀態。如果有錯誤發生，功能代碼將被修改以用於(yu) 指出回應消息是錯誤的，同時數據段包含了描述此錯誤信息的代碼。錯誤檢測域允許主設備確認消息內(nei) 容是否可用。
Modbus 具有以下幾個(ge) 特點：
1.標準、開放，用戶可以免費、放心地使用 Modbus 協議，不需要交納許可證費，也不會(hui) 侵犯知識產(chan) 權。目前，支持Modbus 的廠家超過400 家，支持Modbus 的產(chan) 品超過600 種。
2.Modbus 可以支持多種電氣接口，如 RS-232、RS-485 等，還可以在各種介質上傳(chuan) 送，如雙絞線、光纖、無線等。
3.Modbus 的幀格式簡單、緊湊，通俗易懂。用戶使用容易，廠商開發簡單。因此，現場通信規約采用Modbus 規約。
4.現場通信係統的建立
現場PM800/750 係列儀(yi) 表由RS-485 總線與(yu) PMC-1380 通信管理機進行通信。PMC-1380 通信管理機共16 路RS-485 串口，每個(ge) 串口最多可接入32 台終端設備，為(wei) 了保證設備通信的正常快速運行，每串口最多接入16 台終端設備。PMC-1380 通信管理機的以太網接口共有主備兩(liang) 個(ge) ，各占有一個(ge) IP 地址，分別接入主備交換機。
各區通信子站配備一台監控子站，一並接入主備交換機，以備在本站調度通信。
由於(yu) ION7650 儀(yi) 表配備了以太網口，具備通過TCP/IP 協議進行與(yu) 監控係統通信，因此ION7650 儀(yi) 表直接接入交換機與(yu) 主服務器進行通信。
圖（2） 通信管理機、ION7650、監控子站與(yu) 交換機通信
主控層由綜合通信係統，工作站係統組成。各站的主備交換機的輸出線路分別接入主備總交換機，由主備總交換機送出的數據包並發給各工作站，各工作站主備網卡同時解析更新監控數據，提供給值班員進行判別和記錄，同時將監控數據寫(xie) 入數據庫，以備調用。
5.監控及係統報警定值的設置
根據各線路電壓、斷路器開關(guan) 量、斷路器電流過載保護設置，對係統內(nei) 報警數值進行設置和調整，以產(chan) 生正確的報警報文，其中括號內(nei) 為(wei) 越限值。
同時，設定的查詢次數，根據Modbus 規約的規定，當通信設備離線或者故障發生的時候，可根據設定的查詢次數，產(chan) 生設備通信超時，發出報警。
通過監控係統及報文係統，值班員可根據實時電壓、電流及開關(guan) 量數據，對全站所有分路進行監視，同時可根據報文係統的告警報文對相應分路設備故障進行迅速、準確、有效的判斷並啟用相應的應急預案，確保大廈各分路的供電安全。
6.係統運行性能指標
經過係統的長期運行總結發現，各工作站日常運行穩定，CPU 正常狀態下占用率≤20%，在事故發生狀態下≤40%；網絡運行負荷穩定，正常狀態下≤25%，在事故發生狀態下≤40%；對電壓、電流等模擬量的采樣精確，精確至 1‰；從(cong) 模擬量的越限、開關(guan) 量改變等事件發生至係統報文報告，即係統響應時間≤3s，滿足監控需求。
7.安科瑞電力監控係統產(chan) 品介紹與(yu) 選型
7.1概述
Acrel-2000Z電力監控係統是星空体育彩票手机版下载官网最新根據電力係統自動化及無人值守的要求，針對35kV及以下電壓等級研發出的一套分層分布式變電站監控管理係統。該係統是應用電力自動化技術、計算機技術和信息傳(chuan) 輸技術，集保護、監測、控製、通信等多功能於(yu) 一體(ti) 的開放式、網絡化、單元化、組態化的係統，適用於(yu) 35kV及以下電壓等級的城網、農(nong) 網變電站和用戶變電站，可實現對變電站方位的控製和管理，滿足變電站無人或少人值守的需求，為(wei) 變電站安全、穩定、經濟運行提供了堅實的保障。
7.2應用場所
辦公建築（商務辦公、國家辦公建築等）
商業(ye) 建築（商場、金融機構建築等）
旅遊建築（賓館飯店、娛樂(le) 場所等）
科教文衛建築（文化、教育、科研、醫療衛生、體(ti) 育建築）
通信建築（郵電、通信、廣播、電視、數據中心等）
交通運輸建築（機場、車站、碼頭建築等）
廠礦企業(ye) 建築（石油、化工、水泥、煤炭、鋼鐵等）
新能源建築（光伏發電、風能發電等）
7.3係統結構
Acrel-2000Z電力監控係統釆用分層分布式設計，可分為(wei) 三層：站控管理層、網絡通信層和現場設備層，組網方式可為(wei) 標 準網絡結構、光纖星型網絡結構、光纖環網網絡結構，根據用戶用電規模、用電設備分布和占地麵積等多方麵的信息綜合考慮組網方式。
7.4設備選型
8.結束語
自電力監控係統投入運行至今，該係統對大廈所有高低壓配電櫃及其分路、變壓器、UPS 等設備進行了實時監控管理，對采集的數據進行分析處理，形成實時事件報文、圖表、分析曲線等，同時實時顯示各分路運行狀態，不僅(jin) 有效提高了電能使用效率，降低能耗，還有效降低了值班員的巡視強度，並提高了事故的發現、響應時間，具有安全、可靠、穩定的特點，取得了良好的社會(hui) 效益和經濟效益。
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