智能供配电监控系统在智能建筑项目中的应用

　　1 前言

　　随着计算机技术、控制技术、通信技术、信息技术的飞速发展，人们对生活、办公环境的安全性、舒适性的要求日益提高，智能建筑就应运而生。特别是在商业、公共、新兴高层建筑上，智能化的设备和系统得到了广泛的应用。

　　智能建筑是以建筑物为平台，兼备信息设施系统、信息化应用系统、建筑设备管理系统、公共安全系统等，集结构、系统、服务、管理及其优化组合为一体，向人们提供安全、高效、便捷、节能、环保、健康的建筑环境。

　　2 智能供配电监控系统的概述

　　根据《智能建筑设计标准》GB/T50314-2006，智能建筑应具备以下系统：信息设施系统(ITSI)、信息化应用系统(ITAs)、建筑设备管理系统(BMS)、公共安全系统(PSS)、机房工程(EEEP)。

　　建筑设备管理系统是智能建筑重要的组成部分，它又包括智能供配电监控系统，环境照明控制系统，给排水控制系统，电梯控制系统，消防控制系统，安防控制系统，车库配套管理系统等系统，以集中监视、控制和管理为目的，构成综合系统。

　　其中智能供配电监控系统是整个智能建筑的心脏，所有机电设备和系统的电源均由智能供配电监控系统统一管理和监控。因此，智能供配电监控系统是整座建筑的核心部分，如果设计合理，除了可以确保大厦的电源和动力系统正常运行外，还可以大大提高工作效率，节省能源消耗。

　　智能供配电监控系统是基于流行的现场总线方式实现电力系统数据的传输、交换与管理。其借助现代化的计算机和网络技术可以实现电力系统运行参数的实时监控、统计和管理，并可实现电气设备的遥信、遥控、遥测、遥调“四遥”功能，使管理人员不用到现场即可全面了解整个电力系统的运行状况。

　　3 智能供配电监控系统的通讯网络结构

　　智能供配电监控系统采用分层分布式结构，系统包括：现场间隔层、前置通讯层、站端控制层三部分。站端控制层包括：监控计算机、打印机、网络交换机等管理设备;前置通讯层包括：网络通讯控制器、相关网络线缆及附件;现场间隔层包括：高压系统的微机综合保护装置及测控仪表，低压系统的智能电力监控仪表及电动机保护器。其中前置通讯层可根据具体的现场情况，采用通讯电缆、无线传输、局域网等以太网、光纤网进行网络数据传输。

　　现场间隔层：所有微机保护装置、低压智能网络电力仪表及电动机保护器均按一次线路对应分布式配置，以就地安装在开关柜内，各装置、仪表和模块相对独立，完成测量、控制、保护、通讯等功能，具有实时显示电气设备工作状态、运行参数、故障信息、保护信息、事件记录和越限定值等功能。保护装置及智能仪表与开关柜融为一体，构成智能化开关柜，所有装置和仪表通过通讯口接入相应的底层RS-485子网，将有关信息输送至前置通讯层的网络通讯控制器，同时各装置的功能可完全不依赖于网络而独立完成对电气设备的保护与监控。

　　前置通讯层：完成现场间隔层和站端控制层之间的网络连接，实现间隔层和站控层之间通讯数据的上行和下达;该层针对多子站，多回路或异地分布、远距离的系统配置网络通讯控制器，其可不依赖于站控层监控计算机系统独立运行，具有通讯数据采集、协议转换、数据二次组态、总线转换的功能,同时与上级主站(包括双网)进行数据交换，并可直接与调度、智能楼宇BAS、DCS等系统相联，达到信息资源共享。

　　站端控制层：监控主机采用高性能工业计算机,可实现整个配电系统中、低压电气设备的遥信、遥控、遥测、遥调,即“四遥”功能，并且与上级系统通讯，实现变电所无人值班的设计要求。系统采用专业电力监控组态软件，并对所有电气设备运行状态进行实时监控、电气参数实时测量、事故异常报警、事件记录和打印、电能管理和负荷控制、电力品质分析、统计报表生成和打印、高速顺序事件记录、各种图表的汇总、分类、输送或上报，并具有打印、存盘和光盘刻录存储功能;同时系统还具备与智能模拟显示屏、变压器智能控制单元、智能直流电源等其它智能设备和自动化系统的通信联网功能。

　　(1)通讯网络结构一

　　多栋智能建筑实现统一监控，在各智能建筑末端配电箱内配置智能监控仪表，通过485总线将各智能监控仪表采集数据传送至通讯机房内以太网络通讯控制器进行数据整理汇总，同时在通讯机房内配置数据光端机，通过系统通讯光纤网络将所有智能建筑监控数据传送至监控中心智能供配电监控系统。

　　(2)通讯网络结构二

　　单体智能建筑内各楼层配电箱实现电能计量远程抄表，在各楼层配电箱内配置智能监控仪表，通讯网络借助智能建筑内通讯竖井采用桥架或金属穿管方式，通过485总线及通讯光缆将电能计量数据传送至智能供配电监控系统。

　　(3)通讯网络结构三

　　单体智能建筑内楼宇区域配电室实现整个建筑供配电监控数据统一管理，或分区域分用户分别管理。各楼宇区域配电室智能开关柜内配置智能监控仪表，在配电室通讯机柜内配置增强型以太网络通讯控制器，将包括智能监控仪表在内所有智能监控设备，如高压微机保护、直流屏、温控器、柴油发电机等的监控数据统一整理汇总，通过通讯光缆将供配电监控数据传送至监控中心后台计算机或分区域管理用户的监控后台计算机。