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安科瑞ANSVG-S-A 动态谐波无功补偿系统 电能质量控制
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- 安科瑞ANSVG-S-A
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Acrel-1000DP分布式光伏系统
在某重工企业18MW分布式光伏中应用
摘要：分布式光伏发电特指在用户场地附近建设，运行方式以用户侧自发自用、余电上网，且在配电系统平衡调节为特征的光伏发电设施，是一种新型的、具有广阔发展前景的发电和能源综合利用方式，它倡导就近发电，就近并网，就近转换，就近使用的原则，不仅能够有效提同等规模光伏电站的发电量，同时还有效解决了电力在升压及长途运输中的损耗问题,发展分布式光伏发电对优化能源结构、实现“双碳目标”、推动节能减排、实现经济可持续发展具有重要意义。
关键词：分布式光伏；自发自用；余电上网；“双碳目标”
1. 概述
光伏发电具有显著的能源、环保和经济效益，是优质的绿色能源之一，在我国平均日照条件下安装1千瓦光伏发电系统，1年可发出1200度电，可减少煤炭(标准煤)使用量约400千克，减少二氧化碳排放约1吨。根据世界自然基金会研究结果：从减少二氧化碳效果而言，安装1平米光伏发电系统相当于植树造林100平米，目前发展光伏发电等可再生能源是根本上解决雾霾、酸雨等环境问题的有效手段之一。
本次建设规模为18000千瓦分布式光伏发电。本项目电量结算原则为：自发自用、余电上网。项目计划2023年7月底建成投产，本期项目投运后年均发电量约2400万千瓦时。该重工企业光伏电站至公共连接点(丰山开闭所904开关、丰山第三开闭所924开关、10KV顶丰Ⅱ回955线路新城支线非15杆)所有工程由投资建设；在丰山开闭所904开关、丰山第三开闭所924开关、10kV顶丰Ⅱ回955线路新城支线非15杆、该重工企业光伏配电室3个并网点处装设电能质量在线监测装置；丰山开闭所904开关、丰山第三开闭所924开关、10kV顶丰Ⅱ回955线路新城支线非15杆的、重工企业配电室内的计量表、重工企业光伏开关室的3个并网点装设供电公司提供的光伏发电计量表。
图1项目现场图
2. 系统结构
分布式光伏监控系统是指：通过执行规定功能来实现某一给定目标的一些相互关联单元的组合，利用计算机技术、现代电子技术、通信技术和信息处理技术等实现对变电站二次设备的功能进行重新组合、优化设计，对光伏电站全部设备的运行情况执行监视、测量。
系统可分为三层结构：即现场设备层、网络通讯层和平台管理层。
现场设备层：包含微机保护、电能质量在线监测装置、故障解列装置、多功能仪表、计量表等设备，用于采集站内配电柜内电气运行参数、开关状态等数据，同时分别在10kV变电所配置多套直流电源，保障现场设备良好的运行环境。
网络通讯层：包含ANet-2E4SM智能网关。网关主动采集现场设备层设备的数据，并可进行规约转换，数据存储，分散10kV变电站通过数据采集箱（内置智能网关）采集数据通过光纤上传至通信室分布式光伏监控系统统平台；同时网关充当远动通信装置，将现场设备数据采集后通过交换机经纵向加密数据加密后上传调度网。
平台管理层：分布式光伏监控系统平台、国网漳州供电公司调度控制中心平台。
图2监控系统网络结构图
3. 解决方案
本项园区采用10kV供电，电源接入点为4处，变压器总容量为5600+3250+800+3150=12800kVA。
在1#计配电房东南测新建一座18.8M*4.5M配电房做为1#光伏配电房；在7#计配电房东测新建一座6.2M*7.2M配电房做为2#光伏配电房；在5#配电房西测新建一座18.8M*5M配电房做为3#光伏配电房。三个压并网点采用XGF10-Z-1国网典型设计方案。
图3光伏电站一次系统图
该项目为一般厂房用电，按三级负荷要求供电，10kV采用单母线接线方式。。拟在重工企业内十二个屋面建设17.99985MWp分布式光伏发电项目，项目采用“自发自用，余电上网”模式，共利用原有三个电源点作为光伏压并网点并入电网端，每个并网点均设置光伏进线柜、光伏并网计量柜、光伏出线柜。新增的光伏系统配置自动化系统，实时采集并网信息，信息上传至当地调控中心DMS系统。光伏发电逆变器电源电压为800V，经室内升压变升压至10kV后,通过压电缆接入新增的10kV光伏压柜,并入原10kV市电压柜。
图4光伏电站原有一次系统图
图5光伏电站原有开闭所屏柜布置图
3.1. 方案综述
本次工程为17.99985MWp的分布式光伏发电项目，项目采用“自发自用，余电上网”模式，新建1#、2#、3#光伏配电室，分别接入三个区域屋顶光伏发电设备。根据用户配电系统管理需求，需要对10kV开关柜、光伏逆变器、交直流系统等进行全方面监控与保护，及时发现故障故障，保证配电系统可靠运行。
在3#光伏配电室配置一套Acrel-1000DP分布式光伏监控系统，通过通信管理机及网络交换机实时采集各个光伏配电间的继电保护装置、电能质量、安全自动装置、光伏逆变器等二次设备数据，实现整个厂区供配电系统的全面电力监控与自动化管理。
在各个配电室配置一套直流电源系统(带蓄电池)和UPS电源，为整个光伏电站的断路器执行机构、二次设备及监控主机等重要设备运行提供稳定可靠的电源。
在每间光伏配电室光伏计量柜配置关口计量电能表、并网电能表、自用电计量电能表，并网电能表，用于光伏发电计费补偿；关口计量电能表，用于用户与电网间的上、下网电量计量及余电上网的计费；自用电计量电能表，用于计量用电客户自用电量。
本项目采用5G无线专用通道方式，通过光伏纵向加密上传到漳州供电公司16楼通信机房，并接入配网主站。一面远动通讯屏，远动通讯屏配置数据1台5G无线路由器、2台交换机、2台纵向加密装置、1台正向隔离装置、1台远动装置、1台群调群控装置。具备与电网调度机构进行双向通信的能力，能够实现远程监测和控制功能，应能接收、执行调度端远方控制解/并列、启停和发电功率的指令，具备群调群控及远动功能，有关光伏电站本体信息的采集、处理采用监控系统来完成，具备符合相关标准通信协议的远传功能。
3.2. 功能需求
3.2.1. 继电保护及安全自动装置需求
分布式电源继电保护和安全自动装置配置应符合相关继电保护技术规程、运行规程和反事故措施的规定，装置定值应与电网继电保护和安全自动装置配合整定，防止发生继电保护和安全自动装置误动、拒动，确保人身、设备和电网安全。10kV接入的分布式电源，保护和安全自动装置配置还应满足《分布式电源涉网保护技术规范》(Q/GDW 11198)的要求。
1.线路保护：光伏电站线路发生短路故障时，线路保护能快速动作，瞬时跳开相应并网点断路器，满足全线故障时快速可靠切除故障的要求。为保障供电可靠性，减少停电范围，在#1压配电室10kV进线柜901开关、#7压配电室10kV进线柜901开关、#5压配电室10kV进线柜901开关各配置1套带方向过流保护(保护测控一体)及安全解列装置。在#1压配电室光伏接入柜906开关、#7压配电室光伏接入柜903开关、5压配电室光伏接入柜904开关各配置1套带方向过流保护(保护测控一体)。
2.安全自动装置：在非压配电室10kV进线柜901开关、#7压配电室10kV进线柜901开关、5压配电室10kV进线柜901开关各装设1套安全自动装置，实现频率电压异常紧急控制功能，跳开光伏电站侧断路器。
3.防孤岛保护：分布式电源应具备快速监测孤岛且立即断开与电网连接的能力，防孤岛保护动作时间不大于2S,其防孤岛保护应与配电网侧线路重合闸和安全自动装置动作时间相配合。在本光伏电站并网点装设防孤岛保护装置，防止产生非计划性孤岛。
4.光伏电站本体应具备故障和异常工作状态报警和保护的功能。
5.光伏电站应支持调度机构开展"四遥"(遥测、遥信、遥控、遥调)应用功能。
6.恢复并网：当光伏发电系统因电网扰动脱网后，在电网电压和频率恢复到正常运行范围之前，光伏发电系统不允许并网；在电网电压和频率恢复正常后，通过10kV电压等级并网的分布式电源恢复并网应经过电网调度机构的允许。
7.逆变器应具备/低压解列及/低频解列功能，应具备防孤岛保护功能以实现快速监测到孤岛后立即断开与电网的连接，防孤岛方案应与继电保护、安全自动装置等相配合；逆变器应符合国家、行业相关技术标准，具备/低电压闭锁、检有压自动并网功能，检有压定值宜整定为85%UN(实际定值以设计方案为准)。
8.防孤岛保护是针对电网失压后分布式电源可能继续运行、且向电网线路送电的情况提出。孤岛运行一方面危及电网线路维护人员和用户的生命安全，干扰电网的正常合闸；另一方面孤岛运行电网中的电压和频率不受控制，将对配电设备和用户设备造成损坏。防孤岛装置应具备线路故障时，确保电源能及时断开与电网连接，确保重合闸能正确动作。
9.系统继电保护应使用专用的电流互感器和电压互感器的二次绕组，电流互感器准确级宜采用5P、10P级，电压互感器准确级宜采用0.5、3P级。
10.光伏电站内需配置直流电源屏(带蓄电池)和UPS电源，供新配置的保护装置、测控装置、电能质量在线监测装置等设备使用。
3.2.2. 调度自动化需求
光伏电站应满足《国网福建电力做好中低压分布式电源接入系统优质服务指导意见》(闽电发展(2022〕381号)有关自动化的规定：10kV接入的分布式电源，信息采集、控制调节等应满足《分布式电源并网技术要求》(GB/T 33593-2017)及闽电调〔2022〕268号国网福建电力关于印发《福建省中低压分布式电源采集信号规范(试行)》要求。
光伏电站投运后，由县调调度，并由县级供电公司对运行进行管理。因此，需建立光伏电站至县调的调度通信以及远动等信息和数据传输通道。
10kV光伏电站本体需配置配电自动化终端监控系统，具备与电网调度机构进行双向通信的能力，能够实现远程监测和控制功能，应能接收、执行调度端远方控制解/并列、启停和发电功率的指令，具备群调群控及远动功能，有关光伏电站本体信息的采集、处理采用监控系统来完成，具备符合相关标准通信协议的远传功能。光伏电站配电自动化终端监控系统实时采集并网运行信息，主要包括主断路器状态、并网点开关状态(具备遥控功能)、并网点电压和电流、光伏发电系统有功功率和无功功率、光伏发电量、频率等，上传至市供电公司配网自动化系统主站，再由市供电公司调度中心将数据下发至县调，当调度端对分布式电源有功功率和无功电压有控制要求时，就地监控系统应能够接收和执行上级调度主站系统的控制命令。
站内对时方式：分布式电源10kV接入时，应能够实现对时功能，可采用北斗对时方式、GPS对时方式或网络对时方式。
3.2.3. 电能计量需求
根据Q/GDW10347-2016《电能计量装置通用设计规范》规定，运营模式为自发自用余电上网的分布式电源应采用三点计量法，本项目需设置关口计量电能表、并网电能表、自用电计量电能表：并网电能表，用于光伏发电计费补偿；关口计量电能表，用于用户与电网间的上、下网电量计量及余电上网的计费；自用电计量电能表，用于计量用电客户自用电量，具体见项目方案原则电气主接线示意图。
1.安装位置与要求
在丰山开闭所904开关、丰山第三开闭所924开关、10kV顶丰Ⅱ回955线路新城支线非15杆各新增某重工企业的下网关口计量表一个，共新增三个关口计量表。
将某重工企业原有下网关口计量表，视为用于计量用电客户自用电量计量表。
在某重工企业1#光伏开关室10kV并网点911开关；2#光伏开关室10kV并网点911开关；3#光伏开关室10kV并网点911开关，3个并网点分别设置并网电能表，用于光伏发电计费补偿。
2.技术要求
(1)电能计量装置的配置和技术要求应符合DL/T 448和DU/T 614的要求。电能表采用智能电能表，至少应具备双向有功和四象限无功计量功能、事件记录功能，配有标准通信接口，具备本地通信和通过电能信息采集终端远程通信的功能，电能表通信协议符合DL/T 645。(根据结算精度要求，必要时应具备698通讯协议)。
(2)10kV关口计量电能表精度要求不低于0.5S级，并且要求有关电流互感器、电压互感器的精度需分别达到0.2S、0.2级。计量用互感器的二次计量绕组应专用，不得接入与电能计量无关的设备。
(3)电能计量装置应配置专用的整体式电能计量柜(箱),电流、电压互感器宜在一个柜内，
(4)并网点计量柜安装专变采集终端，将信息传输到用电信息采集系统，应按照《福建省电力有限公司专变采集终端安装规范》(营计〔2011〕86号)中的有关规定设计。
(5)光伏并网计量点应加一面计量屏，且都要有独立的负控小室和计量小室；需各增加一组负控独立的电压电流互感器，计量装置等级应与计量CT、PT一样。
3.计量信息统计与传输
计费表采集信息通过专变采集终端接入计费主站系统(电费计量信息)和光伏发电管理部门(部门或部门)电能信息采集系统(电价补偿计量信息),作为电费计量和电价补贴依据；各表计信息统一汇集至计量终端服务器。关口点电能计量装置应满足《电能计量装置技术管理规程》(DL/T448-2016)要求，关口电能计量装置的设计方案、施工图须经漳州供电公司电能计量专业审查合格后方可实施。
3.2.4. 电能质量在线监测需求
根据Q/GDW10651—2015《电能质量评估技术导则》的相关要求；通过10(6 kV～35kV电压等级并网的变流器类型电源应在公共连接点装设满足GB/T19862要求的*级电能质量在线监测装置，以满足接入福建电网电能质量监测子站通信机的接入规范，对电压、频率、谐波、功率因数等电能质量参数进行监测，电能质量监测数据应至少保存一年。本项目在丰山开闭所904开关、丰山第三开闭所924开关、10kV顶丰Ⅱ回955线路新城支线#15杆、某重工企业光伏开关站3个并网点处分别装设一套电能质量在线监测装置。本项目应在并网前向县供电公司提供由具备相应资质的机构出具的电能质量在线监测设备检测报告。
光伏电站应满足《国网福建电力做好中低压分布式电源接入系统优质服务指导意见》(闽电发展〔2022〕381号)有关电能质量要求的规定，当接入配电网的分布式电源导致公共连接点电能质量不满足相关要求时，运营管理方应在规定时间内采取改善电能质量措施，未采取治理措施或采取改善措施后电能质量仍无法满足要求时，电网运营管理部门采取断开该分布式电源管控措施，直至电能质量满足要求时方可重新并网。
通过10KV电压等级并网的分布式电源，应具备低电压穿越能力和电压穿越能力，低电压穿越的考核曲线应满足现行技术规范要求。
通过10(6)kV～35kV电压等级并网的分布式电源，应在并网运行后6个月内向县供电公司提供运行特性检测报告，检测结果应符合Q/GDW10651—2015《电能质量评估技术导则》的相关要求。分布式电源接入电网的检测点为电源并网点，应由具有相应资质的单位或部门进行检测，并在检测前将检测方案报县供电公司调控中心备案。
在新(扩)建谐波源用户投运后，县供电公司营销部组织对用户谐波进行测试。如发现评估不超标而实测超标的用户，县供电公司营销部应对该用户下发谐波整改通知，及时落实用户谐波治理措施。
3.2.5. 电力安全防护需求
根据能监局36号文及国家电网公司二次安防要求，配电自动化通道需要加装安全防护设备。本工程应配置1.台纵向加密认证装置，且在电力监控系统投运前应通过具有国家认证许可的安全评估机构进行安全评估工作，并向县调提交安全评估测评报告。
业主单位需内部集控信息进行远程监视时，不得与传送上级调度单位共用传输设备，不得使用相同的传送规约和端口。
3.3. 配置设备清单
表3我司提供方案设备列表
设备名称 | 型号 | 数量 | 功能 |
本地监控屏（1面） | Acrel-1000DP分布式光伏监控主机 | 1 | 集中采集、监视、管理站内二次设备、逆变器数据与运行状态 |
时钟同步及通信屏 (3套) | ATS1200GB装置 | 1 | 获取GPS与BD双时钟数据，为站内设备、系统提供对时功能。 |
ANet-2E4SM | 2 | 光伏电站内数据采集及上传平台 | |
S1224F交换机 | 1 | 站内通信组网 | |
安全自动装置屏 （3套） | AM5SE-K公用测控装置 | 1 | 采集站内二次设备的异常信号 |
AM5SE-IS防孤岛保护 | 1 | 当发生孤岛现象时，可以快速切除并网点，使本地与电网侧快速脱离，保证电站和相关因为人员安全 | |
APView500电能质量在线监测装置 | 1 | 采集监测谐波分析、电压暂升/暂降/中断、闪变监测、电压不平衡度、事件记录、测量控制 | |
AM6-A1故障解列装置 | 1 | 适用于110kV以下电压等级的负荷侧或小电源侧的故障解列 | |
远动通讯屏 （1面） | 无线路由器 | 1 | 建立5G无线专用通道方式，通过光伏纵向加密上传到调度主站 |
纵向加密认证装置 | 2 | 用于电力控制系统安全区I/II的广域网边界保护，为网关机之间的广域网通信提供具有认证、与加密功能的VPN，实现数据传输的机密性、完整性保护 | |
正向隔离装置 | 1 | 用于安全区I/II到安全区III的单向数据传递。 | |
网络交换机 | 2 | 远东装置与群调群控数据上传调度通信组网 | |
ANet-2E4SM远动装置 | 1 | 104协议经专网上传光伏电站数据至供电公司调度中心 | |
IPC500-II群调群控 | 1 | 采集光伏发电系统有功功率和无功功率、光伏发电量、频率等数据，上传至市供电公司调度平台，同时接受调度端对分布式电源有功功率调节控制 | |
直流电源屏（3套） | GZDWJM-40/220-M | 1 | 每个配电房1套，(带蓄电池)和UPS电源 |
3.4. 现场应用图
图6 3#光伏电站屏柜布置图
图7 3#光伏电站监控主机与远动通讯屏柜布置图
图8 3#光伏电站公用测控屏、通信及时钟同步屏柜布置图
4. 系统功能
4.1. 实时监测
Acrel-1000DP分布式光伏监控系统人机界面友好，能够以配电一次图的形式直观显示配电线路的运行状态，实时监测各回路电压、电流、功率、功率因数等电参数信息，动态监视各配电回路断路器、隔离开关、地刀等合、分闸状态及有关故障、告警等信号。同时可以设计整体界面，供用户选择对应配电房对应光伏组件或压部分进行查看。
图9实时监测主界面图
4.2. 逆变器监视
在逆变器监控图中，可以直接查看该回路详逆变器的交直流两侧电压电流情况、输入功率、输出功率、逆变器的温度等信息。并根据项目光伏发电实际接入情况，分开查看对应光伏逆变器组件数据。
图10逆变器监视界面图
4.3. 网络拓扑图
系统支持实时监视接入系统的各设备的通信状态，能够完整的显示整个系统网络结构；可在线诊断设备通信状态，发生网络异常时能自动在界面上显示故障设备或元件及其故障部位。
图11站内设备系统网络拓扑图
4.4. 曲线查询
在曲线查询界面可以直接查看各电参量曲线，包括三相电流、三相电压、有功功率、无功功率、功率因数等曲线。
图12曲线查询界面图
5. 结语
在“双碳”背景下，随着分布式新能源的广泛建设，渗透率分布式光伏接入配电网后势必产生的电压问题，因此在促进分布式光伏并网过程中需要一套安全可靠的分布式光伏监控系统解决方案，为用户、电网助力分布式光伏比例有序并网，强化分布式光伏的统一管控，推动分布式光伏和大电网的协调运行，搭建数据透明、调控便捷、能源互动的新型分布式新能源调度管理体系。
参考文献
[1]分布式光伏并网方式及数据采集与控制的方式综述[J].田由甲.农村电气化,2023,No.431(04)
[2]中国分布式光伏并网发电现状及应用研究[J].许建峰;曹庆仁.能源与节能,2020(06)
[3]分布式光伏并网问题分析与建议[J].裴哲义;丁杰;.中国电力,2018(10)
[4]中国分布式光伏并网发电现状及应用研究[J].许建峰;曹庆仁.能源与节能,2020(06)
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关键词：数据中心；状态参数；监控；节能
0引言
数据中心动环监控系统是对数据中心进行远程监控的系统，是管理运维人员进行远程集中维护与操作的基本支撑工具，是展示数据中心能效协助节能的有效平台，可实现对数据机房的动力设备参数、环境状态、能效计量和机房内各类设备位置的监控。实现以上监控功能，可通过环境状态感知、环境状态采集、环境状态异常报警、环境状态保存和环境状态呈现等几个步骤实现。
（1）机房动力环境监控系统监测对象有：柴油发电机、配电柜、列头柜（或母线槽）、UPS、蓄电池组、温湿度、水浸漏水、精密空调、氢气检测、视频监控、门禁等，终都集成在动环监控平台中统一管理。在故障报警前可进行预警，故障报警发生时能通过各种方式通知管理人员，管理人员可以方便地设置和调整报警参数和条件。
（2）系统将通过TCP/IP网络进行数据传输，采用B/S的架构,便于远程访问和集中监控。所监控的设备或者子系统均通过串口/网络接入到监控服务器；各智能设备按照同种设备一定数量分为不同的组，通过串口连接的各组设备以手拉手的方式串接起来，再接入到嵌入式采集器；本工程一般在消防值班室配置监控服务器,也可为电力室另配置监控服务器。嵌入式采集器和监控服务器数据库数据实时同步，以便监控和报警。嵌入式采集器有本地存储功能，可存储3～12个月的数据。
下面对系统监控的设备及参数做详细介绍。
1动力监控
1.1柴油发电机监测
通过柴油发电机所带的智能数据接口，对发电机的三相输出电压、三相输出电流、输出功率、输出频率、启动电池电压、液位、工作状态等进行实时监控和显示。同时，也可对发电机的工作方式（手自动）、自动转换开关（ATS）状态、柴油泄露、启动失败、过载、紧急停车等各类故障进行监测和报警。
1.2开关电源监测
通过智能数据接口对开关电源实现三相输入电压、三相输出电流、输入频率、输出母线电压、整流模块单体输出电流、总负载电流、蓄电池充电电流、主要分路电流等参数进行实时监测。通过开关电源的智能接口，采用总线的方式将信号接入数据采集器，由监控平台监测机房内的开关电源运行情况。
1.3配电柜、列头柜及开关监测
监测信号线连至列头柜、UPS输入柜、UPS输出柜、二级空调配电柜的自带智能接口电量仪，纳入统一监控平台。监测各配电柜总进线三相电源的相电压、线电压、电流、功率因数、有功功率、无功功率、频率等参数，同时可监测各回路开关和ATS开关状态。
1.4UPS主机监测
通过UPS设备提供的智能数据接口，由监控平台软件进行UPS的实时监测。实时监视UPS的各项参数：输入输出及旁路电力参数（电压、频率、负载数据等），电池参数（总电压、总充放电电流、温度、后备时间等），工作状态（工作模式），同步状态，UPS/旁路供电，整流器、逆变器、旁路、电池部件等故障状态等。
1.5蓄电池监测
通过单体蓄电池检测模块对每节蓄电池进行连线检测，再由蓄电池检测仪采用总线的方式将信号接入到数据采集器，对蓄电池报警进行实时监测。另外，能够实时监测蓄电池组的总电压、充放电电流、单节电池电压、单节电池内阻(可选)和极柱温度，具备单体电池模拟量监控接入功能。
2环境监控
2.1温湿度监测
在机房的重要区域（如冷热通道以及UPS室、电池室等），安装带液晶显示面板的温湿度传感器，一旦发现异常立即启动报警。温湿度传感器不允许安装在设备热出风口。温湿度传感器对环境温湿度进行监测，既可在液晶面板上看到当前的温湿度实时数值，也可采用总线的方式将信号接入数据采集器，远程实时监测，同时可与其它设备或系统进行联动，如当温度过时，可自动启动空调制冷。
2.2漏水监测
在空调主机周边区域、空调排水管周边区域、机房内含水管道周边区域等有水源的地方，安装定位式水浸传感器（通常为漏水绳），水浸主机控制器采用总线的方式将漏水报警信号直接接入数据采集器，进行漏水的实时监测。
2.3精密空调监控
机房温度出现异常时，将对机房其他设备运行造成严重影响，精密空调设备采用总线的方式将监控信号直接接入到数据采集器，远程实时监测。通过智能通讯接口，实现以下功能实时监测控制：空调状态（开机、关机）、当前温度值、工作模式、空调模式、风速、调温设置、定时启动时间段、温度控制启动上下限阀值等。
2.4湿膜加湿器监控
能通过智能数据接口，对机房、电力室、配套用房的湿膜加湿器的运行参数和故障报警进行监控。
3其他监控
3.1视频监控
视频监控作为安全管控、远程监视、事故追溯的重要手段，于建设初期应提前按要求部署视频监控系统，通过摄像机等设备对关键区域实施监控。
机房内所有分区有监控，重要机房的所有过道、冷热通道均设置至少2个摄像机形成对射，无盲区覆盖，配置7*24小时视频监控条件。通常采用1080P清摄像机，出入机房楼大厅配置具备人脸识别功能的摄像机和门禁道闸，所有视频资料保存时间为90天，并具备智能监控、离线告警等功能。
3.2门禁管理
门禁管理可进行在线授权、撤销，配置门禁参数、远程操作开门、事故断电常开、布防撤防等。具有持卡人员配置管理功能，能配置管理部门人员信息，能按时段分配持卡人员权限。系统可实时的反映当前门禁状态，能够远程操作门禁开关，实时监控持卡人员的出入情况，对操作的结果和告警信息实时给出提示。可查询人员出入记录、操作记录、告警记录，管理各项信息，同时能够输出各种统计报表。
3.3新风机组监控
监测新风机组风机的运行状态、故障状态、手自动状态、新风阀执行器的开关状态、过滤网堵塞状态（压差）、送风温度等，控制电动阀开度、新风机组的开启和关闭（双DO）、新风阀执行器的开启和关闭（双DO）。
3.4氢气监测
监测蓄电池室内氢气浓度，通过采集模块数据采集氢气传感器浓度。
3.5各类风机监控
监测送风机、排风机、补风机等各类风机的运行状态、故障状态、手自动状态等，控制风机的开启和关闭（双DO）。
注意事项：后三项监控现在通常纳入BA系统，根据氢气监测、冷媒泄露监测等联动各类风机的启停，如果风机管理多个机房，则还要联动管理风阀执行器的启停。新风机组监控通常会有两种模式：（1）新风机组采用冷冻水作为冷源，则由BA系统监控具体DI、DO、AI、AO信息点；（2）如直彭新风机组采用特定介质作为冷源，自带室外机组，则通常由产品自成系统，通过智能数据接口整体连接至BA。
4原理图展示
图1
图2
5动环监控系统解决方案
通过数据中心动环监控系统，实现了对数据中心的门禁状态、水浸状态，烟雾状态，视频状态，环境状态，低压配电状态，设备运行状态进行实时监测，并进行实时报警，保障数据中心正常运行，避免运行环境的失控导致配电设备运行故障，保证维护人员安全，延长设备使用寿命，减少配电室粗放式管理导致成本过。同时实现动环监控并对各用能耗能进行能效分析，帮助用户实现用能效率的优化。
5.1系统功能
（1）展示当前数据中心总能耗，IT能耗，空调能耗，及其他能耗并且计算出当前数据中心实时PUE值，通过仪表盘形式直观展示。
（2）选择查看数据中心的中低压配电系统主接线图，并在一次图显示配电系统当前遥测、遥信数据和状态。实时监测各配电柜的电压、电流等电力参数，变电站的温湿度、烟感、水浸、门禁等环境情况。
（3）电气接点温度实时监测，断路器触头、触臂、母排和线缆连接等位置安装无线测温传感器监测接点温度，便于提前发现温度异常导致的事故。
（4）监测各变压器各项参数，包括负载率、频率、功率因数、三相不平衡度等，并且显示历时曲线图，数据实时变化。帮助用户直
（5）电能质量在线监测，可以监测电流和电压谐波畸变率、电压暂升暂降暂中断等暂态事件记录、ITIC容忍曲线等
（6）系统采集UPS输入、输出端和旁路三相电压、电流、有功功率、功率因数频率，同时监测UPS温度、蓄电池电压、当前负载下的剩余时间等数据。
（7）展示单体电池电压、内阻和温度，预测电池带载时剩余时间，每节电池数据均可以设置异常报警，及时发现蓄电池异常。
（8）展示精密配电柜内进线和馈线回路电气参数，包括电流电压功率电能以及开关状态，并可以对数据进行报警设置和分级，数据取自精密配电柜测量模块。
（9）展示智能小母线的始端箱和插接箱电气参数，包括电流电压、开关状态、插接点温度，并对数据进行报警设置和分级。
（10）通过平面图显示数据中心能源分布，设备分布情况，并显示设备能耗数据，点击平面图上设备可以进入具体设备监控界面。
（11）实时显示当前数据中心PUE值以及历史PUE曲线。并且显示各分项用能的用能情况及用能排行。监测各变压器运行及负载情况，给出本月变压器输出电能排行。
（12）显示电能消耗日/月/年报表，并可对具体回路选择曲线图、饼图进行展示。对数据中心用电数据进行同比、环比分析比较，查看用电趋势。
（13）监测精密空调的回风温湿度，出回水温度，并可以设定精密空调的温湿度，达到更好的控制效果。
（14）监测数据中心温湿度、开关门、水浸、烟雾、噪声、气体浓度状态等参数。曲线图直观明了，同时支持历史数据查询
（15）通过列表显示各类报警事件数量，通过柱状图显示逐日报警数量，提供报警总数以及增长趋势。
维管理功能，可针对数据中心各主要设备进行巡检派工，消缺，抢修等维护工作。
5.2 动环监控系统选型方案
名称 | 图片 | 型号 | 功能 |
微机综合保护装置 |
| AM6 | 线路/变压器/母联等回路保护和测控； 事件记录和故障录波功能。 |
智能操控装置 |
| ASD500 | 一次回路动态模拟图、弹簧储能指示； 压带电显示及自检/闭锁；验电核相；断电告警；柜内照明控制； 自动温湿度控制/加热回路故障告警； 远方就地旋钮/分合闸旋钮/储能旋钮； 人体感应/语音防误提示； 断路器分合次数统计； 预分预合闪光指示； 分合闸回路电压测量和完好指示； 电气接点温度监测。 |
弧光保护 |
| ARB5 | 10kV、0.4kV母线室弧光监测； 弧光链路实时监测； 弧光保护、故障录波、事件记录。 |
多功能仪表 |
| APM520 | 具有全电量测量、电能统计、电能质量分析及网络通讯等功能，可扩展多种功能模块。通常用于进线回路配电监测。 |
多功能仪表 |
| APM510 | 具有全电量测量、电能统计、485通讯。通常用于出线回路配电监测。 |
中压备自投装置 |
| AM6-B | 实现5个开关的备投控制； 实现进线自投自投、进线互投、母联自投自复、柴油备投、自适应备投、联切备投等19种切换方式； 逻辑可编程功能； |
低压备自投装置 |
| AM6-DB | 实现5个开关的备投控制； 实现进线自投自投、进线互投、母联自投自复、柴油备投、自适应备投、联切备投等19种切换方式； 逻辑可编程功能； |
开关驱动器 |
| ATE | 无线温度传感器，可以通过螺栓、磁吸和扎带方式固定在探测点。 |
调光驱动器 |
| ATC600 | 既可以对负载进行开关控制，还可以输出0—10V调光信号对具有相应调光接口的灯具进行亮度调节，此外还可实现预设、场景功能。 |
智能面板 |
| ARTM-Pn | 可通过区分按键短按长按并结合不同参数设置实现开关、调光、场景、数值发送等功能。 |
触摸面板 |
| ATP007 | 可实现开关、调光、场景、数值发送等功能。和我司智能面板功能一致主要用于控制回路较多的区域。 |
电能质量在线 监测装置 |
| APView500 | 支持16路电压电流采集； 2-63次谐波电压/电流监测； 0.5-63.5次间谐波电压/电流监测； 电压偏差/频率偏差； 电压不平衡/电流不平衡监测； 电压波动与闪变监测； 电压暂升、电压暂降、短时中断监测； 大/小/平均值/95%概率值统计； 故障录波与事件记录存储功能。 |
多功能仪表 |
| APM520 | 具有全电量测量、电能统计、电能质量分析及网络通讯等功能，可扩展多种功能模块。通常用于进线回路配电监测。 |
有源电力滤波器 |
| AnSin | 一机多能，既可补谐波，又可兼补无功，可对2～51次谐波进行全补偿或特定次谐波进行补偿。 |
混合动态滤波补偿装置 |
| AnCos | 线性输出，无功功率全容性—全感性输出的同时，可滤除特定次谐波； 具备三相不平衡治理及稳压功能。 |
6结语
数据中心动环监控系统将实现多机房、微模块远程联网集中监管，工作人员在总控中心即可统一对数据中心下属多个机房和微模块进行统一管理，实时监控动力设备和机房环境的状态，及时检测各类故障并通知相关人员操作处理，可远程进行维护、数据备份、升级，提机房无人值守的安全可靠性。同时，能对数据中心园区、每栋建筑、每个机房、每个微模块乃至每个机架机柜的能效进行计量展示，协助制定合理的节能方案，从而为提PUE值、降本增效奠定坚实的基础。
【参考文献】
【1】GB50314-2015.《智能建筑设计标准》. 北京：中国计划出版社，2015.
【2】常红波．浅谈数据中心动环监控系统［Ｊ］．信息技术与信息化，2019（12）：13-15.
【3】安科瑞企业微电网设计与应用手册2022.5版
1. 【技术支持卫星：CDD-9888】【公从号：安科瑞能效管理解决方案】
2. 云平台：变电所运维云平台、分布式光伏运维云平台、建筑能耗云平台、企业能源管控平台、远程预付费管控云平台、宿舍预付费管控云平台、充电桩收费运营云平台、智慧消防云平台、安全用电管理云平台、环保用电监管云平台；
3. 系统解决方案：变电站综合自动化系统、电力监控系统、配电室综合监控系统、能耗管理系统、电能管理系统、马达保护与监控系统、动环监控及能效分析系统、智能照明监控系统、消防设备电源监控装置、防火门监控系统、余压监控系统、消防应急照明和疏散指示系统；无线测温系统；
4. 中压测控装置：环网柜综合保护装置、微机保护装置、开关柜综合测控装置、线路保护装置、配电变保护装置、电动机保护装置、备自投保护装置、电容器保护装置、PT检测装置、低压备自投装置、公共测控装置、防孤岛保护装置、电流互感器过电压保护器、温湿度控制器、无源无线测温传感器、CT取电无线测温传感器；
5. 电力监控与保护：弧光保护装置、电能质量在线监测装置、电气接点在线测温装置（智能湿度巡检仪）、电动机(马达）保护器、低压线路保护器、智能剩余电流继电器、三遥单元；
6. 电能管理：可编程交流电测仪表、可编程直流电测仪表、多功能全电量电表、精度网络电力仪表、谐波表、电能质量表、海拔仪表、逆电流监测电表、电子式电能表、导轨式电能表、面板表嵌入式电表、预付费表、多用户计量箱、物联网仪表、无线多回路计量交流/直流表、无线多回路环保检测模块、正反向直流电能表、无线通讯转换器、智能照明控制装置；
7. 电能质量治理：有源电力滤波器、中线安防保护器、谐波保护器、静止无功发生器、滤波补偿装置、电力电容补偿装置、集成式谐波抑制电力电容补偿装置、投切开关、功率因数补偿控制器、自愈式低压并联电容器、串联电抗器；
8. 电气安全：电气火灾监控探测器、剩余电流探测器、电气火灾监控装置、在线监控路灯计量、无线测温显示单元、故障电弧探测器、故障电弧传感器、隔离电源绝缘监测装置、医疗机构绝缘报警显示仪、医疗医院用隔离变压器、工业用绝缘监测装置、电气防火限流式保护器；
9. 新能源：光伏采集装置、电瓶车智能充电桩、汽车充电桩、光伏汇流采集装置；
10. 数据中心/铁塔基站：数据采集模块、机房数据柜监控装置、多回路电表、母线监控装置、电力监控屏；
11. 智能网关：通信管理机、无线通信终端（无线通讯转换器）、数据转换模块、串口服务器；
12. 电量传感器：低压电流互感器、开口式互感器、一次小电流互感器、0.2级电流互感器、低压电动机保护器专用互感器、剩余电流互感器、霍尔传感器、罗氏线圈电流变送器、模拟信号隔离器、有功功率变送器、无功功率变送器、直流电压传感器、浪涌保护器；
13. 环保监控：油烟在线监测仪、环保数据采集传输装置；
卫星：CDD-9888（分享资源 合作共赢）
