電網用戶側智能電力監控系統拓撲結構的設計

(3)現場設備層

位于中低壓變配電現場，具體包括：微機保護裝置、多功能儀表、直流屏、溫濕控制器、電動機保護器等。負責采集電力現場的各類數據和信息狀態，發送給通訊間隔層，同時也作為執行單元，執行通訊間隔層下發的各類指令。

3系統網絡拓撲結構的選型

在智能變配電系統設計時，需要準確判斷網絡拓撲結構，對網絡設備正確選擇。系統的可靠性、穩定性、實時性等方面的性能與網絡拓撲結構有著密切的關系。

3.1整體要求

智能電力監控系統的拓撲結構雖然可以統一為三層結構，但是對整體網絡結構及分層細節設計十分重要，設計選型過程會受到諸多因素的制約。因此，網絡結構選型是設計院、用戶及系統集成商進行決策的重點環節，將對項目的整體報價與系統性能產生很大的影響。

網絡結構選型需要考慮系統功能、項目規模等因素。

3.1.1系統功能的要求

智能變配電系統按功能可劃分為以下幾種：

(1)監視型

只監視不控制。只對系統的運行、故障狀態和運行參數進行集中實時監測和自動采集、記錄，不具備遠程操作等控制功能。

(2)控制型

包括監視型的全部功能，同時可以人工對設備進行遠程控制、參數設置。

(3)自動型

包括控制型的全部功能，同時可以進行設備節能運行控制、邏輯控制、順序控制等。

(4)復合型

上述功能與用戶特殊需求的組合。系統功能的復雜性越高，對網絡結構與系統處理能力的要求越高，主要體現在對拓撲結構的冗余設計、設備數量、設備型號、現場總線的選擇上。

3.1.2項目規模的要求

在不考慮其它因素的前提下，項目規模往往是確定網絡拓撲結構的首要因素。智能電力監控系統首先要滿足系統的基本運行要求，還需滿足系統的可擴展性，但是應避免設計余量過大，造成項目投資過大，帶來不必要的浪費。設計前對項目進行深入的了解，考察項目的一次設備分布、距離間隔與設備數量。一次設備分布及距離間隔是確定通訊間隔層通訊子站數量的依據，一個子區域的設備數量是確定通訊子站類型及通訊接口的依據。項目整體設備數量與子站數量是確定主站層結構的依據。典型的系統結構有集中監控系統模式，區域供電集中監控系統模式以及光纖自愈環網集中監控模式。如圖2是區域供電集中監控系統模式的示意圖。

圖2電力智能監控系統的區域供電集中監控模式

3.2主站層設計

智能電力監控系統的主站用于運行專業化的電力監控軟件，擁有強大且性能優越的實時數據庫管理系統。網絡結構設計的目的是滿足用戶運行維護的需求，保證系統穩定性高、可靠性好、實時性強。對拓撲結構的設計方法主要有：冗余設計、計算機設備數量的選擇、設備型號的選配。

電力監控軟件多采用C/S結構，系統功能可根據需要集中布局或分布布局，主站層網絡可采用雙以太網、雙主機、雙通訊機等冗余技術。這些技術對系統的性能影響較大，同時對系統的造價也產生很大的影響。