1、205 厂项目新建 2#、3#厂房iPDS 智能配电系统技术方案深圳市海亿达电子有限公司技术支持部2011 年 3 月深圳市海亿达电子有限公司深圳市高新产业园北区松坪山路 5 号嘉达研发大楼 7 楼邮政编码：518057电话：（86-755）8618-5881传真：（86-755）8618-5880网站：http:/Make energy and facility running more economicalmaneuverable and safe为能源和设施运行更经济 安全 可控205 厂新建 2#、3#厂房 iPDS 智能配电系统技术方案 2目 录1 智能配电系统设计总则 .31.1
2、系统概述 .31.2 系统功能 .31.3 系统设计原则 .41.4 系统设计目标 .51.5 系统设计依据 .62 智能配电系统方案 .72.1 项目简介 .72.2 系统配置 .82.3 中央监控主站 .82.4 网络通讯层配置 .92.5 间隔层测控设备配置 .103 系统平台软件 .113.1 系统概述 .113.2 功能说明 .114 系统应用软件 .144.1 系统概述 .144.2 功能说明 .145 系统配置清单 .18205 厂新建 2#、3#厂房 iPDS 智能配电系统技术方案 31 智能配电系统设计总则1.1 系统概述如今，各种配电设备与用电设备已成为设施投资和运营成本的
3、主要构成部分之一。对配用电设备的管理不仅有计量的要求，还要实现提高供电可靠性、降低用电成本、优化资源和维护、强化设施安全等综合目标。iPDS 智能配电系统技术帮助用户实现上述电能和设施综合管理功能。iPDS 智能配电系统将基本数据测量、运行告警、设施状况分析、设备诊断、电能质量分析等主要功能集成到一起实现统一管理；通过以太网与其他高级应用系统如BMS、 ERP、CIMS 等联结， iPDS 采用测控数据现场总线连接所有分布各处装设在智能化配电开关柜、电动机、配电变压器、直流屏、应急柴油发电机等设备上的远程测量监控管理单元组成电能与能源设施测控网络，并接入位于中央控制室的系统管理计算机。iPDS
4、 由此实现对有关电力参数和诸如变压器温度等非电类运行参数的采集和存储及分析、停电和电气设施的其他故障信息的收集分析等。更多的，iPDS 系统基于上述基本测量与状态监测功能提供了包括：故障遥诊、负荷趋势、用能成本分摊分析（按设施或设备）等增强功能。1.2 系统功能 iPDS 智能配电系统帮助用户对于电能和电气设施实现以下目标： 整体用能状况的实时监测和细致化管理； 系统中各分项用电量数据透明化； 为其他高级应用提供电能耗的全方位数据； 为用户节能管理和节能改造提供依据； 电能耗总量统计和趋势分析； 能耗成本结构优化； 电力能源供应中断、事故跳闸、故障原因分析； 电能质量分析；205 厂新建 2#
5、、3#厂房 iPDS 智能配电系统技术方案 4 趋势记录帮助优化资源和业务模式规划。通过对各类高低压变配电所用电设备和用电状况的实时监测，系统生成各类报表和趋势分析图，实现用电管理和设备管理的最优化。1.3 系统设计原则iPDS 智能配电系统应该实现和保障该项目配电系统的可靠、安全、稳定运行，并在此基础上实现综合运营成本最优化下的高效运行。205 厂新建 2#、3#厂房 iPDS 智能配电系统的设计将充分考虑建筑设施供电系统对可靠性的要求，从实现 iPDS 系统的高综合可靠性、系统可用率、可扩展性和先进性为着眼点，根据现行国家规范和技术要求进行。因此，本 iPDS 系统的设计将遵循以下原则展开
6、，即：高度综合可靠性/可用率、安全性、先进性、易用经济、开放兼容 、 可扩 展 性 和 GON 法 则 。 高度综合可靠性/可用率本 iPDS 系统控制管理对象的功能性质决定了本系统设计的首要目标是确保系统的高度可靠性和可用率。根据系统学的原理，任何系统的可靠性是一个综合的指标，系统中的任何构成部分都会影响系统的整体可靠性，因此只有强调系统各构成部分及其相互配合协调的综合可靠，才能实现系统的总体可靠性和系统功能的可用率。 安全性由于供能系统尤其是配电系统的特殊性和本 iPDS 系统的重要性，本系统设计充分考虑了系统的安全防范，包括系统的联结和操作授权，硬件设备的操作授权等。系统在与其他局域网甚
7、至广域网的联结上将提供完整的授权和审查机制，保证用户在授权范围内使用设备和信息，形成一个完整、可靠的安全体系；对硬件设备的操作也设置了相应的密码防范体制。 先进性本 iPDS 系统设计考虑到该项目的工程应用和发展前瞻性，在有关硬件配置、系统网络结构设计、软件平台技术等方面采用了目前最先进可靠的产品配置保证了系统的先进性。同时通过设计选型上遵循的共同法则，在相当一段时间内，本系统仍可通过软件版本的升级保证整体系统功能的先进性。 易用经济205 厂新建 2#、3#厂房 iPDS 智能配电系统技术方案 5本 iPDS 系统必须是一个方便运行管理者使用和维护的系统，并且能提升管理者的工作效率，降低整个
8、配电系统的运行成本。因此 iPDS 系统设计的功能实现和操作模式应强调易用性原则。系统数据分析功能的设计帮助实现配电系统管理、调度和控制工作的成本优化目标。 开放兼容性（与上位管理系统的联结）本 iPDS 系统设计考虑了与上位管理系统或其他系统设备联结所要求的系统开放性和兼容性。 可扩展性本 iPDS 系统设计考虑了系统扩展的前瞻性，在系统网络结构、软件平台选择、网络通讯容量、有关硬件配置等方面为今后扩展留有余地。1.4 系统设计目标为了充分实现上述设计原则，我公司结合电力自动化、继电保护、远动通讯、工业自动化、计算机软件等方面的众多资深专业人员，完整、深入地研究了智能配电系统的特点，我们理解
9、到：本项目 iPDS 智能配电系统是一个非常重要、可靠性和安全要求非常高的配电管理系统，不仅要满足项目特点和有关技术指标要求，成功地实现对该配电系统的管理控制自动化，而且要实现以下设计目标： 各级电力设施管理运行无人化与中央控制室集中管理本 iPDS 系统设计应确保实现电力系统正常情况下的无人化自动运行，由中心控制室集中管理操作控制，实现运行管理效率的最大化。因此本系统设计应充分考虑系统硬件、软件和通讯通道的可靠性、稳定性以及能耗参数统计记录。 高可靠性的网络整体结构本 iPDS 系统网络结构设计采用成熟可靠的分层分布全分散系统结构，包括：各通讯子站与现场测控单元、通讯子站与中心控制室 iPD
10、S 主站间联结的分布式以太网；各通讯子站内部基于硬件功能模块化基础的分散结构-总线联结构成的当地综合保护测控系统。所有间隔层功能完全由当地硬件分散实现，主控单元和网络仅承担上下传数据的通讯、处理和转发等功能，避免了集中（或中央）处理模式的风险聚集。 系统软件平台的高稳定可靠性、高可用率、易用性205 厂新建 2#、3#厂房 iPDS 智能配电系统技术方案 6作为航空工业的燃油试验厂房和环境试验厂房，要求供电系统的运营管理具有可靠、连续、高效、反应及时的特点，而且节能经济运行可以为节能减排工作做出表率。因此，便捷地对电能消耗的监控也是本系统必须考虑满足的一项重要指标。本系统数据分析应用功能应能提
11、供各负荷的特征分析功能，帮助实现设施实际供电要求和用能效率最优化。本系统应具有易用易维护的特点，为操作管理人员提供易用高效的管理操作指导功能。 优秀的系统安全性本 iPDS 设计在可靠性前提下充分强调系统安全性要求，系统提供完整的授权和审计机制，保证用户在授权范围内使用设备和信息，形成一个完整、可靠的安全体系。 操作系统选用 Windows XP 可方便地进行用户组高级管理；监控软件具有独特的安全容器功能，保证与第三方系统安全地兼容；软件的操作权限功能非常灵活，可有效保证操作运行过程中的数据安全和设备安全；主要硬件设备均带有操作管理密码，防止非法修改或操作。 出色的系统开放性和兼容性以及可扩展
12、性、持续先进性采用了成熟的大型控制平台软件为基础的系统控制软件平台，在软件的成熟度、稳定性以及对各不同主流厂家硬件和不同系统联结的兼容性与开放性方面表现出色，系统结构设计具有良好的可扩展性，并能实现软件的兼容性版本升级，实现可持续的先进性。1.5 系统设计依据本技术方案完全根据 205 厂房 2#、3# 厂房项目供配电系统的设计图纸、技术要求和 iPDS 的技术特点编制，内容完全满足建筑设施智能配电系统项目特点和要求，同时在具体设计和方案编制中完全遵循国家标准和技术规范。表一 技术方案遵循的国家标准和技术规范GB 50303-2002 建筑电气施工质量验收规范GB/T50378-2006 绿色
13、建筑评价标准GB/T50314-2006 智能建筑设计标准 DG/TJ08-2040-2008 公共建筑节能工程智能化技术规程JGJ/T154-2007 民用建筑能耗数据采集标准205 厂新建 2#、3#厂房 iPDS 智能配电系统技术方案 7DL/T 645-1997 多功能电能表通信规约DL/T 614-1997 多功能电能表DL/T 448-2000 电能计量装置技术管理规程DL/T 5137-2001 电测量及电能计量装置设置设计技术规程DL/T 825-2002 电能计量装置安装接线规则CJ/T 188-2004 户用计量仪表数据传输技术条件GB50093-2002 自动化仪表工程施
14、工及验收规范GB50054-95 低压配电设计规范民用建筑电气设计规范DL/T 549-1994 电能计量柜基本试验方法DL/T 549-1994 电能计量柜GB 50168-2006 电气装置安装工程电缆线路施工及验收规范GB6830-86 电信线路遭受强电线路危险影响的容许值 HG/T20573-95 分散型控制系统工程设计规定 GBJ-93-86 工业自动化仪表工程施工及验收规范 GBJ79-85 工业企业通信接地设计规范 ISO/IEC11801-95 信息技术互连国际标准 GB/T7427-87 通信光缆的一般要求 GB420893 外壳防护等级GB/T 13702-92 计算机软件
15、分类与代码GB/T 15532-1995 计算机软件单元测试GB2887-89 计算站场地技术条件GB/T 13729-92 远动终端通用技术条件GB/T17626.112-1998 电磁兼容试验和测量技术 DL/T 667-1999 继电保护设备信息接口配套标准SDJ9-1999 电测量及电能计量装置设计技术规程IEC870-5-102 电力系统中传输电能脉冲计数量配套标准DL/T630-1997 交流采样远动终端技术条件 205 厂新建 2#、3#厂房 iPDS 智能配电系统技术方案 82 智能配电系统方案2.1 项目简介本 iPDS 智能配电系统由中国航空工业集团公司二零五厂 3#环境试
16、验厂房高低压变配电所的电力监控管理自动化系统组成，为全厂总变配电所，含高低压配电室、厂区变配电系统中心控制室、柴油发电机室和变压器室。全厂引入一路 10KV 架空线，进入厂区建设红线后埋地敷设至本变电所高压进线柜，经 10KV 配电系统配电至其他厂房变电所及本厂房变电所内一台 500KVA 的油浸式变压器。本变电所的供电范围为 2#和 3#厂房。同时为满足厂区二级负荷供电可靠性要求，在本厂房设置一台柴油发电机组，容量为 300KW。柴油发电机低压柜配电至各个厂房总应急配电箱。本系统采用分层分布式计算机网络结构，联结该配电系统内部的高低压电力测量监控装置和温度测控器等，实现对全部配电系统设备的运
17、行数据、状态信息的采集和重要开关回路的电能质量分析及分合闸控制，并向其他厂房管理系统提供设备和设施运行数据和能耗信息。2.2 系统配置本 iPDS 系统采用分层分布式系统体系结构，系统中央监控主站设于厂区变配电系统中心控制室内。上位管理主站与通讯管理机间通过网线连接；通讯管理机与下位间隔层测控设备间以 RS485 总线连接。按照 iPDS 系统功能划分为以下三大部分： 中央监控主站； 网络通讯层； 间隔层测控设备。以下就各部分配置和功能描述分别说明。2.3 中央监控主站中央监控主站设在厂区变配电系统中心控制室内，设置一台系统服务器，实现系统运行数据、状态信息、指令处理和下达的上位网络；一个中控
18、室操作台（包括鼠标键盘和两张椅子） ，实现数据和信息状态的查看操作；一台 UPS 不间断电源，用于在故障205 厂新建 2#、3#厂房 iPDS 智能配电系统技术方案 9停电时保障系统服务器能正常运行不断电；一台打印机，对系统数据报表等进行打印。表二 中央监控室主站系统配置清单序号 设备名称 规格型号 数量 单位 品牌 备注1系统服务器DELL 酷睿 2 双核处理器E7300(2.66GHz)1GB 内存 160GB 硬盘 1 台 戴尔2 显示器 22”LCD 1 台 戴尔3 打印机 A4 黑白激光打印机 1 台 惠普4 UPS 1KVA/1H 1 台 山特电子5 网络交换机 D-LINK 1
19、 台 D-LINK 8 口6 中控室操作台 木质 1.5M 1 个 带两个转椅7 报警装置 漫步者 R206 1 套 漫步者8 操作系统 Microsoft 1 套 微软9 系统应用软件 IPDS.5000/SERVER 1 套 海亿达10 分布数据库 IPDS./DB 5000I/O 1 套 海亿达11 应用报表与语音告警组件 FA V.100 1 套12 网络通讯软件 MB1 1 套系统结构 本 iPDS 系统在上位监控主站与通讯管理机间通过以太网连接；通讯管理机采用通讯介质为 RVVP 电缆的星型网络拓扑结构，与变配电所间隔级电力测控装置间进行通讯。与发电机系统的接口本 iPDS 提供标
20、准以太网接口或者 RS485 通讯接口，与发电机系统控制装置联结，采集发电机系统等的运行数据，包括：发电机电压、电流、频率、油位、油压、冷却水位、水温、蓄电池电压、机端电压、当前出力日用油箱油位、室外储油罐油位等，同时根据需要，可通过上述系统接口提供发电机负荷增/ 减等远程控制指令。发电机组控制装置由厂商配套提供,须提供标准 RS485 光隔离通讯接口，标准的MODBUS RTU 通讯协议。与上位管理系统相关系统接口本 iPDS 提供标准以太网接口或者 RS232 串行通讯接口，方便与变电所综合自动205 厂新建 2#、3#厂房 iPDS 智能配电系统技术方案 10化系统等的联结，并提供上位管
21、理系统集成所需的 iPDS 系统相关软、硬件资料，包括：提供 iPDS 通信的工作原理，通信硬件接口的类型以及通信接口规格（如接口管脚定义及接线图） ；iPDS 详细的工作流程、数据内容或监控内容，提供数据结构，包括数据类型、格式、定义及说明，并说明哪些数据是实时的，数据库接口支持 ODBC、OPC 方式。2.4 网络通讯层配置本系统网络通讯层在厂区变配电系统中心控制室设置一套通讯子站，实现高低压配电房、发电机、直流屏和变压器温控仪等的参数及信号采集，同时监测重要回路的电能质量，并将运行数据、状态信息、指令上传下达，与测控装置在结构上仍然是一个分层分布的两层网络，两层之间由屏蔽双绞线构成的测控
22、网络连接。2.5 间隔层测控设备配置该 iPDS 系统实现对该项目范围内高低压配电柜等电力设备的监视，对高压开关柜和 2#厂房变压器配置综合保护装置，低压回路进行参数及信号采集和监视变压器过温、超温信号、电气参数测量、重要回路电能质量监测等。1、10KV 高压开关柜配置 RCS-9611 线路保护装置，实现以下功能： 主备供进线柜设置定时限过电流保护、电流速断保护、零序电流保护； 出线柜设置定时限过电流保护、电流速断保护、零序电流保护、非电量保护（高温报警、超温跳闸并报警、门控跳闸、瓦斯保护）等。2、2#厂房变压器配置 RCS-9621 变压器保护装置，实现以下功能： 变压器定时限过电流保护、电流速断保护、零序电流保护； 非电量保护（高温报警、超温跳闸并报警、门控跳闸）等。3、高压开关柜部分配置 IM72W3 智能数显表，实现以下功能： 测量每一线路或设备的三相电量：U、I、Kwh； 自带的 DI 点实现状态量采集（开关分合状态） ； 标准的 RS485 通讯接口； 支持 MODBUS 通讯协议； 面板带电源、通讯和装置状态 LED 指示； 智能数显表 IM72W3
