某大学闵行校区智慧能源建设方案.pdf

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1、目录1前言.31.1 项目背景.31.2 项目意义.31.3 立项依据.51.4 编制依据.52项目概况.72.1 建设原则.72.2 总体目标.82.3 存在的问题.82.4 建设思路.123现状分析.154智慧能源技术方案.164总体方案设计.174.2 智慧能源层级结构.184.3 智慧能源综合信息监控系统.204.3.1 硬件架构.214.3.2 软件架构.244.3.3 应用功能.264.3.4 关键技术简介.434.4 智慧能源通信网络.454.5 智慧能源应用系统.465智慧能源建设方案.485.1 分布式电源建设.485.1.1 概述.485.1.2 建设情况.495.1.3

2、建设思路.505.1.4 建设方案.515.2 校园配电自动化建设.535.2.1 概述.535.2.2 建设目标.545.2.3 建设思路.545.2.4 建设方案.555.3 用电信息采集建设.595.3.1 概述.595.3.2 建设目标.595.3.3 建设思路.605.3.4 建设方案.615.4 智能教室、宿舍、办公室建设.635.4.1 概述.635.4.2 建设目标.645.4.3 建设思路.665.4.4 建设方案.675.5 电动汽车充电设施建设.705.5.1 概述.705.5.2 建设目标.705.5.3 建设思路.715.5.4 建设方案.715.6 智能楼宇建设.7

3、55.6.1 概述.755.6.2 建设目标.755.6.3 建设思路.765.6.4 建设方案.775.7 配电系统节电器应用示范.915.7.1 概述.915.7.2 建设目标.925.7.3 建设思路.925.7.4 建设方案.935.8 智慧能源综合信息监控系统建设.945.8.1 概述.945.8.2 编制依据.945.8.3 建设目标.965.8.4 建设思路.965.8.5 建设方案.975.8.6 技术指标.985.9 综合可视化展厅建设.1035.9.1 概述.1035.9.2 建设目标.1035.9.3 建设思路.1045.9.4 建设方案.1065.10 信息通信网建设.

4、1115.10.1 概述.1125.10.2 建设目标.1125.10.3 建设思路.1145.10.4 建设方案.1146 项目实施进度计划.1221刖百1.1 项目背景上海交通大学闵行校区是上海交通大学的校区之一，位于上海市闵行区东川路800号，校区毗邻华东师范大学闵行校区，占地面积约309.25公 顷（4638.75亩）。闵行校区有学生宿舍9 4 栋，总计建筑面积 30.9万平方米，分为东西两个区域，合计住宿的本科生、研究生2万多人。校区内有医院、邮局、银行、影院、学生活动中心、各类体育场所等设施，形成了一个相对独立的社区。加一段交大能耗现状。1.2 项目意义智能电网作为高校管理智能化发

5、展的客观需要，是智慧能源发展的重要能源保障基础和前提，也是智慧能源建设的一项重要内容。另外，智能电网还可以从提供增值服务、推动节能减排和带动相关科技发展等方面进一步促进智慧校园的发展。通过上海交通大学智慧能源项目建设，努力将上海交通大学闵行校区打造成具有高可靠性、国际一流、安全高效、绿色节能的现代校园智能电网。建设上海交通大学闵行校区智慧能源的意义如下：能源智慧化提升校园吸引力智慧能源建设，一方面可以提升校园内部的后勤管理和服务能力；另一方面通过智慧能源建设，促进节能环保，可以改善校园生活环境，显著提升学生生活质量；更重要的是为校园内的师生服务，通过智慧的路灯、电力、热水、空调、电动汽车等能源

6、体系，为师生提供优良的学习、科 研、生活、创新环境，消除师生的后顾之忧，并适时的为师生发展提供各种支持。通过智慧能源的建设，把校园管理机构、校园师生、校园商户等校园内各方的优势资源加以整合并通过各种途径大力推广，为校园打造一个整体的优质品牌，可以显著提升校园对优质师生的吸引力和凝聚力。能源智慧化促进校园可持续发展以信息化为核心的智慧能源建设来破解难题实现可持续发展。信息化在有效降低资源、能源消耗，减轻人员负担等方面，具有传统手段无可比拟的优越性。通过信息技术创造先进的智能工具，改造提升传统电力运维方式，提高新能源开发利用水平，改善后勤管理结构，提高服务效率，降低环境污染，实现节能减排、建设绿色

7、校园，使许多高校后勤管理难题迎刃而解，因此信息化是实现校园可持续发展的必由之路和高级阶段，而且可持续发展需求为智慧能源建设提供了广阔的发展空间。能源智慧化助力校园科研发展上海市能源互联网创新平台是由上海交通大学牵头，上海市科委立项的关于能源互联网建设的专业平台，致力于推动上海市能源互联网发展。能源互联网是以创新为主要驱动力的产业，能源互联网创新平台建设需要将信息技术渗透到管理、研 究、生活的各个方面，围绕“管理”、“引导”和“服务”三大工作核心，以信息技术的创新应用最大程度地整合各种创新资源及生产要素，实现创新资源和创新主体项目真实，数据实时、有效。扩大交大在全国高校绿色智慧能源建设中的影响力

8、。1.3 立项依据 上海市智慧校园设计概念纲要 上海市智慧校园总体规划纲要 上海市建设管理暂行办法1.4 编制依据 民用建筑节能条例 国务院令2008530号 城市市政综合监管信息系统单元网格划分与编码规则(CJ/T213-2005)城市市政综合监管信息系统管理部件和事件分类、编码及数据要求(CJ/T 214-2007)城市市政综合监管信息系统地理编码(CJ/T 215-2005)城市市政综合监管信息系统建设规范(CJJ/T106-2005)国家机关办公建筑和大型公共建筑分项能耗数据采集技术导则 建科综函200858号 关于加快数字化城市管理试点工作的通知建办城函200742号 低压电力用户集

9、中抄表系统技术条件(DL/T698-2007)多功能电能表通讯规约(DL/T 645-2007)多功能电能表(DL/T 614-2007)1级 和2级静止式交流有功电度表(GB/T17215-2002)计算机软件产品开发文件编制指南(GB/T 8567-1988)计算机软件需求说明编制指南(GB/T 9385-1988)计算机软件分类与代码(GB/T 13702-1992)软件项目术语(GB/T 11457-1995)信息技术软件生存期过程(GB/T 8566-1995)软件过程能力评估模型 软件能力成熟度模型 国家公共安全行业标准 民用建筑电气设计规范电 气 装 置 安 装 项 目(GB50

10、168-2006)电 气 装 置 安 装 项 目(GB50169-2006)智能建筑设计标准 低压配电设计规范(SJ/T 11234-2001)(SG/T 11235-2001)(GB50198-94 GA/T75-94)(JGJ16-2008)电 缆 线 路 施 工 及 验 收 规 范 接 地 装 置 施 工 及 验 收 规 范(GB/T50314-2006)(GB50054-95)配网自动化及管理系统功能规范 电力用户用电信息采集系统功能规范 坚强智能电网发展规划纲要2 项目概况2.1 建设原则 结合校区实际，引领技术发展紧密结合闵行校区智能电网实际需求，做到统筹兼顾，充分发挥自身优势，在

11、部分应用和技术处于国内领先的领域力争超前研究、率先试点并推广应用。区别传统电网，提供经验借鉴在闵行校区智能电网的具体建设方案规划和实施中注意体现“新的理念，新的规划，新的做法，贯彻 能复制、能推广、有特色 的思想，为校园智能电网建设提供成功经验。注重智能技术，过程循序渐进在建设内容上注重合理处理好智能化技术在上海交通大学闵行校区的先进性与适用性的关系，处理好关键技术研究、项目建设和应用推广的协调关系，做到循序渐进，分布实施。总体规划、一体设计、分步实施、考虑扩展原则系统采用一体化平台建设，统一建模，模块化设计，尽量避免各自为政、盲目投资、重复建设，确保公用事业监管平台的建设能不断扩容、升级和接

12、入。同时必须确保系统涉及的各子模块能平滑升级、按需扩容、全面接入，尽量降低各管理子模块之间的耦合度，加大各子模块之间的隔离度，提高系统运行的稳定性。资源整合、服务为先、统一标准，保障安全原则充分利用和整合已有和规划建设的网络基础、业务系统和信息资源，加强整合，充分利用，促进互联互通、信息共享，以有限的资源整合原有管理系统，发挥其最大的效益。同时，正确处理好发展与安全的关系，综合平衡成本和效益，制定并完善安全保障体系。2.2 总体目标上海交通大学闵行校区智能电网建设，在智慧能源中建设统一呈现、数据中心、基础能力组件、管理功能等，实现智慧能源应用集成、数据交换、统一数据以及统一网络的功能。智慧能源

13、建设的主要目标可以分为两个层面，一是直接为智慧能源管理方服务，进一步提升校园内部能源的管理能力，增强智慧能源在推动师生创新上的服务能力，体现创新、安全、可靠、经济、节能和集中展示目标；二是间接为校园内的师生服务，通过信息化手段为师生提供优良学习、科研、生活环境，并为师生提供更高层次的管理决策支撑，实现具有信息化、自动化、互动化特征的“安全、互动、干净”的智慧能源。最终实现智慧能源和师生共赢的局面。2.3 存在的问题智慧能源是通过信息技术和各类资源的整合，充分降低能源管理运营成本，提高工作效率，加强各类校园创新、服务和管理能力，为校园铸就一套超强的软实力。信息化是全球经济和社会发展的大趋势，也是

14、校园提升产业效能和率先实现现代化的关键环节。但是，在多年的校园发展中，信息化建设长期处于被忽视的地位，信息化水平与校园社会经济发展水平并不一致，与校园的发展要求与定位也不相适应。其中能源管理存在的问题也比较突出，学校的配电系统设备设施主要有：1 0 K V 高压进线，高压柜、变压器、低压柜、负 荷（照明系 统、空调系统、动力系统和特殊设备设施）、应急系统（发电机和U P S）、其他辅助保护系统（防雷接地等）。运行多年以来主要存在以下问题：用电扩容学校正所处的世界一流大学的建设加速期，教育事业规模化快速发展，特 别 是“十三五”开局年开始，大型科研、试验和宿舍类建筑拔地而起，目前已确定新增的电力

15、需求容量包括：理科大楼、转化医学大楼和密西根大楼，需增加10100KVA 的供电容量，未来三年还将增加文博大楼、九期学生公寓等，二周边的变电站已达到饱和状态，已无法提供多余的电力专线给新建大楼使用。扩容的瓶颈问题突出，急需解决。用电成本由于学校的快速发展，校区建设也是分时期建设完成，因此再建设当时，再变压器后的计量较为粗旷，有的并未明确的二级用户的布置，故部分漏雨之忧再变压器后有计量电表，到建筑楼层的终端用户并没有计量工具，计量系统不完善，责任体系不明晰，奖惩制度未建立起来，导致了终端用户吃大锅饭，浪费现象严重。另一方面，能耗65%的公共设备系统运行方案待完善，部分属地未根据电费政策及用户特点

16、指定公共设备运行模式，部分属地未根据用户特点设备空调开关机时间，属地的物管部门缺乏挖潜动力；能耗35%的专业设备的技术节能开展水平参差不齐，缺乏统筹规划和管控，全员节能意识也不足，虽然例行通报披露哦，浪费情况严重，缺少节能知识，对节能措施不理解。用电质量电能质量这一术语用来描述许多不同类型的电力扰动，从不同的角度有不同的描述若干个用电大户提供电力外，还为区域内的具名用电和中小企业用户供电，用电类型复杂，手符合波动影响，供电的电压偶发突变（降），突降的幅度有时至电压的30%一下，造成所谓的闪 断（低于0.2秒电压陡降）。据不完全统计，闵行校区外线闪断统计2017年达5 次之多，单个站的下端用户，

17、如致远游泳馆，平均一月闪断一次，而且是低压总线双路同时闪断。在日常的供配电网运行下，出现这种闪断现象，电能质量的问题无疑是个主要原因。然而外线供电质量是在市政电网的协调控制范畴内，校内电网供电质量的治理问题尚未有相应的应用。供电可靠性2016年 1 0 月 2 3 日此类大面积的事故性突发停电，对数据中心的正常运维构成了重大威胁和挑战，虽然有多重的保护措施，对于要求万无一失的数据中心来说，长时间和突发性停电都对数据中心的保护 设 备（如发电机和U P S）的持久性和响应性仍存在风险。信息化配套设施及服务不够完善校园配套设施建设一直聚焦于楼宇、交通、供水、供电、排污等基础设施，近年来信息基础设施

18、的建设正逐渐受到校园管理机构、师生的重视，但由于校园信息化建设起步晚、时间短，信息化配套设施及服务还不够完善。信息资源整合利用工作严重滞后目前各类校园和校园内各个部门都在积极开展信息化建设，信息化工作也有了一定的基础。但由于缺乏统一的规划和指导，各个部门过分强调自身的特殊性，条块分割现象严重，突出表现为一些纵向信息网络自成体系，业务系统封闭运行，不能实现互联互通等，形成了许许多多“信息孤岛”，难以实现信息资源共享。特别是在一些“金 字项目单位，上、下信息交流畅通，但与其他处、科室之间的横向信息交流共享困难。校园综合管理缺乏智能化手段目前校园城市综合管理的内容对于校园的组成部件、运行状态的信息采

19、集、管理功能偏少，仅有的部件管理也集中在地上设施，而供气、供水、供热、弱电管网等地下基础设施的信息采集功能匮乏。造成以上状况的原因是因为目前校园综合管理缺乏智能化手段，以人工巡查为主，部件、事件发生变化无法实现与校园管理机构的及时自动通信，管理缺乏智能性、主动性，综合管理中的问题上传、处理分配、结果反馈等各个环节都缺乏自动化处理手段，同时综合管理的应急预案的数字化程度较低。校园管理智能化技术及智能化手段的缺乏，使得设施静态管理、动态运行监控、智能化运行维护、自动应急指挥处置等综合管理能力严重低下。节能环保新技术应用匮乏在节能减排方面，用信息技术改造传统行业，尤其是改造重点用能行业的广度和深度不

20、高。对于校园师生，信息技术主要被应用于管理环节，例如集中建设的OA、ERP等信息系统，而利用信息技术对生产全程实现数字化监控，将物联网、移动互联网等新一代信息技术,渗透到工具、工艺、流程中，实现对生产管理全流程的“泛在感知”，最大限度地降低各种资源消耗的例子明显偏少；比如利用物联网技术，实现路灯根据天气状况自动开启关闭的技术已经成熟，但是应用少见。新技术应用在促进节能减排方面的巨大潜力还没有得到充分发挥。2.4建设思路“智慧能源 的顶层设计将决定规划的高度和边界，智慧能源以“智慧校园 为模型，构建智慧能源的总体架构，总体架构包括感知层、网络层、监控管理层。总体架构是基础设施、校园综合信息监控系

21、统高层设计的出发点。上海交通大学闵行校区作为上海市面积最大、能耗最高的校园，将开展智能电网综合建设项目。智能电网建设将统一规划、统筹设计、逐 步 实 施，最终实现上海交通大学闵行校区绿色校园建设的核心理念。在上海交通大学闵行校区综合利用智能电网、物联网技术，开展校园服务、监控管理、综合应用为目标的智能电网新技术应用，为打造“低 碳、生态、绿色 的智慧校园奠定坚实的基础。本项目将遵循“可复制、能实行、好推广”的规划思路，从信息流、业务流、电力流、人员流统一融合的角度，按照智慧能源的业务、管理的需求特点和要求，设计“1个综合应用系统+9个应用子项”的总体架构。项目包括校园配电自动化、用电信息采集、

22、电动汽车充电设施、分布式电源、配电节电器、智能教室、宿舍、办公室、智能楼宇、可视化和信息通信网络共9个 应 用 子 项 和1个综合应用系统即智慧能源综合信息监控系统建设，并将最终打造一个适用于我国智慧能源的管理与发展的综合应用及可视化系统平台。系统包括电能、热能、风能、太阳能的能源采集、监控与校园管理，同时作为开放平台，面向校园管理者和校园师生、商户等服务对象，为绿色校园提供多样化服务。智慧校园可视化展厅监控工作站信图例：电力流方向信息流方向图1 闵行校区智能校园建设框架在闵行校区智慧能源建设中，智能电网融合网络通信、传感器、电力电子等高新技术，将大力推动信息通信、能源、新材料等高科技产业发展

23、和技术革命，有利于提升上海智能电网产业技术创新平台的核心竞争力；采用高可靠智能设备、配电自动化、快速预警及自愈等供电技术，将大幅度提高供电安全可靠性和电能质量，供电可靠率可达 9 9.9 9%的国际先进水平，保障校园内的师生安全用电；采用节能设备、楼宇综合能效管理及优化运行、清洁能源使用等技术，提高上海交通大学闵行校区能源综合利用效率，有效降低温室气体排放，将有力推动上海地区乃至全国高校先进节能减排技术的推广应用。3 现状分析信息化是全球经济和社会发展的大趋势，也是校园提升用能效能和率先实现智慧校园的关键环节。但是，在学校多年的发展中，信息化建设长期处于被忽视的地位，信息化水平与学校发展水平并

24、不一致，与学校的发展要求与定位也不相适应。1）信息化配套设施及服务不够完善校园配套设施建设一直聚焦于楼宇建设、交通、供水、供电、路灯、充电桩、排污等基础设施，近年来信息基础设施的建设正逐渐受到校园管理机构、在校师生的重视，但由于校园信息化建设起步晚、时间短，信息化配套设施及服务还不够完善。2）信息资源整合利用工作严重滞后目前校内各个部门都在积极开展信息化建设，信息化工作也有了一定的基础。但由于缺乏统一的规划和指导，各个部门过分强调自身的特殊性，条块分割现象严重，突出表现为一些纵向信息网络自成体系，业务系统封闭运行，不能实现互联互通等，形成了许许多多“信息孤岛”，难以实现信息资源共享。特别是在一

25、些“金”字项目单位，上、下信息交流畅通，但与其他处室之间的横向信息交流共享困难。3）校园综合管理缺乏智能化手段目前校园城市综合管理的内容对于校园的组成部件、运行状态的信息采集、管理功能偏少，仅有的部件管理也集中在地上设施，而供气、供水、供热、弱电管网等地下基础设施的信息采集功能匮乏。造成以上状况的原因是因为目前校园综合管理缺乏智能化手段，以人工巡查为主，部件、事件发生变化无法实现与校园管理机构的及时自动通信，管理缺乏智能性、主动性，综合管理中的问题上传、处理分配、结果反馈等各个环节都缺乏自动化处理手段，同时综合管理的应急预案的数字化程度较低。校园管理智能化技术及智能化手段的缺乏，使得设施静态管

26、理、动态运行监控、智能化运行维护、自动应急指挥处置等综合管理能力严重低下。4）节能环保新技术应用匮乏在节能减排方面，用信息技术改造传统行业，尤其是改造重点用能行业的广度和深度不高。对于学校在校师生，信息技术主要被应用于管理环节，例如集中建设的OA、ERP等信息系统，而利用信息技术对生产全程实现数字化监控，将物联网、移动互联网等新一代信息技术，渗透到工具、工艺、流程中，实现对生产管理全流程的“泛在感知“，最大限度地降低各种资源消耗的例子明显偏少；比如利用物联网技术，实现路灯根据天气状况自动开启关闭的技术已经成熟，但是应用少见。新技术应用在促进节能减排方面的巨大潜力还没有得到充分发挥。4智慧能源技

27、术方案智慧能源结合利用物联网、云计算等新一代信息技术全面感知并整合城市的运行状态，构建了闵行校区市的信息基础，有力地支撑了智慧校园的发展。智慧能源的重点在于“智慧”：它通过信息技术和各类资源的整合，为智慧校园打造一个整体的强势品牌。一方面加强校园内部的互动沟通和校园后勤部门的管理能力；另一方面充分降低学校运营成本，提高工作效率，加强各类校园创新、服务和管理能力。4.1总体方案设计本方案按照服务低碳智慧校园、保障校内电网高效可靠运行的思路进行总体规划设计，以校园光纤通信网作为信息传输支撑，以安全可靠的配电网为基础，以智慧能源综合信息监控系统为核心，集成分布式电源、校园配电自动化、用电信息采集、智

28、能教室、宿舍、办公室、电动汽车充电设施、智能楼宇、节电器应用示范、校园综合能效管理、可视化平台、综合网管等功能应用，服务学校后勤部门、师生用户和商户等对象，最终实现智慧能源的信息监控业务管理，以及动态、灵活、直观和多维的可视化展示。闵行校区智慧能源的总体建设思路可以归纳如下：(1)3大技术层级：以“智慧校园”为模型，主要由设备感知层、网络层、监控管理层3个层级构成。(2)一张通信网络：在智慧能源建设一张光纤宽带接入网，支撑三网融合及所有业务应用。(3)1个信息平台：建设统一的智慧能源综合信息监控系统。(4)9大重点应用：校园配电自动化、用电信息采集、电动汽车充电设施、分布式电源、配电系统节电器

29、、智能教室、宿舍、办公室、智能楼宇、可视化和信息通信网络。4.2智慧能源层级结构“智慧能源 的顶层设计的制定将决定规划的高度和边界。智慧能源以“智慧校园”为模型，构建智慧能源的总体架构，主要由感知层、网络层、监控管理层3个层级构。能效管理应用监控筲理层保含网管应用智能楼宇应用.皆能家*应用充电桩应用分你式电源应川川电信息采集应用智片园区综合应用系统1）设备层设备层涵盖校园所有的智能化设备，主要由充电桩、分布式电源、智能教室、宿舍、办公室、智能电表、智能水表、智能气表、智能配电终端、智能动环设备、安防设备和智能采集终端组成。智能采集终端负责上述智能化设备的的数据双向互动。2）通信层是基于EPON

30、技术的电力光纤网。EPON是一种采用点到多点结构的单纤双向光接入网络，由网络侧的光线路局端（OLT）、用户侧的光网络单元（ONU）和光分配网络（ODN）组成。3）监控管理层监控管理层主要建设智慧能源综合信息监控系统，是集数据采集、SCADA、配电自动化应用、分布式电源监控管理应用、充电桩监控管理应用、用电信息采集应用、智能教室、宿舍、办公室监控管理应用、校园综合网管应用、智能楼宇管理应用和校园能效管理应用于一体的大型应用系统。4.3智慧能源综合信息监控系统智慧能源综合信息监控系统是一个综合、统一、互联的校园信息监控和管理服务平台，实现信息的有效、科学处理，涵盖智慧能源各个领域的综合、融合应用。

31、智慧能源综合信息监控系统全部搭建在信息中心机房内。4.3.1硬件架构肥B服务器主运行区C/S客 户 端信 息 外 网B/S客 户 端实时数据网B应 用 功 能 服 务 器 组配电专区数据木集网A配 电专门用电信息采集 智能配电终就 智能配电终端集中器方营毛号源智虎赦室阳关智济棱宇后台集中器 集中涔 口麻侵于后后数据存储服务器实时数据网ASCADA/数采服务器组配电自动化服务器配电监控工作站通信网数据采集网B马校园综合监控系城物理隔离图3 智慧能源综合信息监控系统物理架构图智慧能源综合信息监控系统采用分层分布式的物理架构，主要分为两个区域：主运行区和配电专区。4.3.1.1 主运行区主运行区包括

32、实时数据传输、数据存储服务器、应用功能服务器组、数据通信和采集、人机交互和WEB发布。1）实时数据传输智慧能源综合信息监控系统的数据采集网段和实时数据传输网段均采用冗余交换式以太网结构，单网故障或单点网络故障不影响系统运行功能。2）数据存储服务器数据处理与存贮由两台Unix服务器组成，数据服务器一方面要运行商用数据库管理系统，实现对系统运行参数以及历史运行数据的管理职能；另一方面要承担数据处理、数据存贮、数据分发、数据检索、双服务器之间数据同步功能。两台数据服务器采用主备热备用工作机制，可以实现无扰动自动/手动切换，在切换过程中保证数据不丢失。3）应用功能服务器组应用功能服务器组用来运行配电自

33、动化应用、分布式电源监控管理应用、充电桩监控管理应用、用电信息采集应用、智能教室、宿舍、办公室监控管理应用、校园综合网管应用和校园能效管理应用。为了可靠、安全和高效地运行上述应用，建议一个服务器只部署一个应用。系统设计时将应用功能服务器组设计成了应用云，当应用功能服务器组中的某个应用服务器出现故障时，该应用会自动迁移到其他应用服务器上，做到了业务的动态可伸缩扩展，提高了系统的安全性和健壮性。4）数据通信和采集数据通信与采集是整个系统的数据来源与控制通道，其组成包括数据采集网段、数据采集服务器、通信设备等。5）人机交互人机界面交互由相关的人机工作站组成，人机工作站选用主流图形工作站，并具有多媒体

34、功能。人机工作站可以根据业务划分，也可以组合使用。6)WEB发布W EB发布主要是将实时数据、历史数据和一些管理信息通过W EB的方式对外发布。通过一个防火墙装置将WEB服务器信息外网隔离。4.3.1.2 配电专区上海交通大学闵行校区中的配电自动化应用属于电力安全I区，对数据安全有非常高的要求。智慧能源综合信息监控系统将配电自动化应用通过一个物理隔离装置和系统主运行区隔开。保证了配电自动化信息的安全。同时数据通过物理隔离装置传入主运行区，保证了配电自动化应用的数据可以被主运行区的业务使用。4.3.2软件架构基础应用业务应用应 功 能 层应用支撑了数据采第应用S C A D A应用对外接I I应

35、用实时数据服务配电自动化应用分布式电源监控管理应用能效管理应用用电信息采集应用智能教室监J 控管理应用J 充电桩监控)智能楼宇管管理应用_ _ _ _ _ _ _ _ _ _/理应用校园综合网通用报表服务图形界面服务历史数据服务通用计算服务通用告警服务权限管理服务系统管理服务透 明 网络数据发布软总线(T C P/U D P)数据存储层数据库5图4 智慧能源综合信息监控系统总体架构图如上图，智慧能源综合信息监控系统采用分层分布式、组件化、标准化、开放式等先进的软件架构思想，为用户提供了可靠、安全、灵活的一体化系统平台。系统分为数据存储层、应用支撑层、应用功能层和前端表示层。4.3.2.1 数据

36、存储层数据存储层是智慧能源综合信息监控系统的数据仓库，实现海量数据的存储、管理和共享，为系统提供安全、稳定的数据访问支持。数据存储层通过大型关系型数据库实现。4 3.2.2 应用支撑层应用支撑层包括实时数据服务、历史数据服务、图形界面服务、通用报表服务、系统管理服务、权限管理服务、通用告警服务和通用计算服务。为应用功能层提供了公共基础服务组件。应用支撑是应用功能的基础。应用支撑层各项功能的设计和实现，不再以单个应用功能为核心，而是以所有应用的需求为重点，实现对所有应用功能的全面、通用服务和支撑。应用支撑层侧重于各种通用服务支撑功能的实现，为实现各种应用功能的全面集成提供支撑，为应用功能的一体化

37、集成提供平台。应用支撑层主要提供的通用服务有：透明网络数据软总线、实时数据服务、历史数据服务、图形界面服务、通用报表服务、系统管理服务、权限管理服务、通用告警服务、通用计算服务。应用支撑层的实现采用层次化、模块化结构，最底层是透明网络数据软总线，为平台各项服务的实现提供透明网络数据传输，然后是各个支撑服务功能。各个支撑服务功能的实现相互独立，互不影响，共同构成一个完整的实时信息服务平台。应用支撑层提供标准的服务访问或编程接口，支持用户新应用软件的开发以及第三方软件的集成。4.3.2 3 应用功能层应用功能层是在业务支撑层的基础上实现的诸多应用，分为基础应用和业务应用。基础应用包括数据采集应用、

38、SCADA应用和对外数据接口应用；业务应用包括配电自动化应用、分布式电源监控管理应用、充电桩监控管理应用、用电信息采集应用、智能教室、宿舍、办公室监控管理应用、校园综合网管应用、智能楼宇管理应用和校园能效管理应用。应用功能层采用组件化设计，可动态灵活配置。4 3.2.4 前端表示层前端表示层是智慧能源综合信息监控系统的窗口，负责智慧能源综合信息监控系统的可视化。4.3.3应 用功能4.3.3.1 分 布式电源监管应用4.3.3.1.1分 布式电源监控功能 数据采集实现校园光伏发电、储能的遥信、遥测、遥控等，实现运行监控信息的图形化管理和状态自动报警功能。支持分布式电源的微网接入控制，并采集分布

39、式电源运行状态数据与显示：1）模拟量采集对分布式电源及公共连接点处的电压、电流、有功功率、无功功率、功率因数、频率等模拟量进行采集。2）状态量采集对分布式电源及公共连接点处开关状态、事故跳闸信号、保护动作信号、异常信号、分布式电源远方终端状态和通信通道状态等进行采集。3）其它数据采集根据需要，可实现对重要分布式电源及微电网内部、储能设备和运行环境等数据的采集，例如逆变器数据、升压变压器数据等内部数据，光照强度、温度、风速等运行环境数据，充放电电流、剩余电量等储能设备数据。远方控制发送主站系统的控制命令至微网控制器，实现分布式电源模式切换。图形显示实现系统图、接线图、地理图等功能，并可以在各类图

40、上显示设备的人工置位信息或运行状态和实时数据，提供对设备进行遥控操作的手段；显示分布式电源应用运行工况图、主 机CPU负载率、硬盘使用量与容量的比率等系统必需的监视界面。告警包括报警查询、自定义报警级别，报警统计分析、告警确认与清除、告警信息存储、主要事件顺序显示等，可以图形、语音、文字、打印等实现报警功能。微网电能质量监测由于分布式电源接入配电网以后，其起停会影响配网的电压和潮流，所以需要根据分布式电源的运行状况对其进行电能质量监测。并在综合展示画面上展示配电网及微网关键节点的电能质量。4.3.3.1.2 分布式电源统计功能 历史查询可以按需查询系统中的历史告警、遥测曲线等各种历史记录。数据

41、统计实现分布式电源并网计量，实时监测分布式电源的发电情况、各类负荷的用电情况。统计分布式能源的小时、日、月、年度发电量，各种累计发电量，各种运行统计，储能转换效率，储能充放电计量统计。报表采用电子报表工具。可生成各种格式的报表，并可在表中插图，如曲线、棒图、饼图及其它图形，具有灵活的报表处理功能，可进行表格内的各种数学运算，运算公式可在线设置和修改，可在报表上对报表数据进行修改。4.3.3.1.3 分布式电源运行模式 运行模式控制对具备受控条件分布式电源及微电网开关及公共连接点处开关实现分合控制，根据分布式电源的运行状态，进行分布式电源的调度控制，以及故障情况下分布式电源的投切管理。并网控制与

42、模式切换当分布式电源请求并网时，主站判定分布式电源满足并网技术条件时，下发允许并网指令。支持分布式电源微电网模式的切换控制，主要根据主网和微电网内部的运行情况，确定其运行模式。主要包括:并网运行和独立运行两种状态。分布式电源并入配网后其运行方式有三种：分布式电源孤岛运行，即分布式电源与配网解开，独立供给本地负荷；分布式电源并网不上网运行，即分布式电源与配网连接，但不向配网倒送电，分布式电源与配网同时给负荷供电；分布式电源并网运行，即分布式电源向配网倒送电。当配电网未发生故障而需要调整运行方式时，按预先设置的控制策略，有计划地发生孤岛，并采取适当的孤岛运行策略。当配电网由于非计划、不可控产生的孤

43、岛时，应能实时探测分析分布式电源是否处于孤岛状态，并采取适当的孤岛运行策略。4.3.3.1.4分布式电源管理功能实现校园分布式电源设备的定义，增删改，实现校园分布式电源设备的档案管理。433.2 配电自动化应用4.3.3.2.1配电自动化监控功能 数据采集采集接收处理各种数据类型，采集的全部数据带有完整的表示数据状态的质量标志和来源标志。对所有接入系统的终端数据进行周期性的查询采集，以保持数据库的实时性。状态显示用特定的颜色或样式动态地显示设备的运行状态，包括事故遥信变位和正常操作遥信变位、标识牌信息、通信通道状态等。远方控制发送主站系统的控制命令至远方终端设备，实现远方终端设备的遥控控制操作

44、。图形显示实现系统图、接线图、地理图等功能，并可以在各类图上显示一次设备的人工置位信息或运行状态和实时遥测数据，提供对一次设备进行遥控操作的手段；显示配电自动化应用运行工况图、主 机 CPU负载率、硬盘使用量与容量的比率等系统必需的监视界面。事件告警对数据进行有效性检查和数据过滤，并有明显的告警提示；告警信息具备按条件（如时间段和描述）进行分类查询的功能。4.3.3 2 2 配电自动化统计功能 历史查询可以按需查询系统中的历史告警、遥测曲线等各种历史记录。数据统计显示2 4小时实时负荷曲线及报表，并自动统计最大值、最小值、平均值；可以负荷曲线及报表方式分别展示。报表功能采用电子报表工具。可生成

45、各种格式的报表，并可在表中插图，如曲线、棒图、饼图及其它图形，具有灵活的报表处理功能，可进行表格内的各种数学运算，运算公式可在线设置和修改，可在报表上对报表数据进行修改。4.3.3 2 3 配电自动化管理功能实现校园配电自动化设备的定义，增删改，实现校园配电自动化设备的档案管理。433.3 充电桩监管应用4.3.3.3.1充电桩监控功能 充电数据采集采集交流充电桩工作状态、故障信号、电压、电流等；交流充电桩控制调节系统可以向交流充电桩下发控制命令、校时等；数据处理与存储具备交流充电桩系统的越限报警、故障统计等数据处理功能；系统具备对交流充电桩遥测、遥信、报警事件等实时数据和历史数据的集中存储功

46、能；充电事件记录具备交流充电桩启停操作记录、交流充电桩故障记录、充电运行参数异常记录等功能；可以对交流充电桩状态变位、输出电压、电流越限、交流充电桩启停操作等事件按时间、类型、充电装置等分类显示，并给出相应的告警信息。4 3 3.3.2计量计费功能 卡管理 能够完成充电卡发行、办理、充值、挂失、补办、销户、卡信息查询等各项相关服务的处理。可对充电卡写入卡号、地址等信息；可对充电卡进行充值、换卡、补办等功能；为用户办理充电卡并填写用户名、联系方式等信息。充电站环境管理 能够完成员工信息管理、权限管理、交接班等功能。可对员工相关信息进行存储和管理，提供新增、修改和删除操作；可对充电站员工的权限进行

47、存储和管理，提供增加信息、保存修改和删除信息操作，为计量计费系统的安全管理提供保障；可对员工的值班日志进行管理。4.3 3 3.3充电桩管理功能实现校园充电桩的定义，增删改，实现校园充电桩设备的档案管理。4 3 3.4用电信息采集应用4.3.3.4.1数据采集管理 采集任务编制确定采集任务的具体内容，包括任务名称、任务类型、采集点类型、采集点名称、采集点编号、采集数据项、任务执行起止时间、采集周期、执行优先级及正常补采次数等。并可根据采集点名称、客户名称、采集任务名称查询所有采集任务信息，可以进行打印。采集质量检查查询采集任务的执行情况，记录采集任务失败和采集数据异常等详细信息。显示数据采集成

48、功率及数据完整率。设备监测查询设备异常信息，提供包括数据完整性及数据合理性检查的处理并查询设备异常告警信息，包括异常事件、异常数据、处理过程及处理人员。数据召测对单个或多个采集对象的实时数据、历史数据或事件的手工采集。批量巡测用于完成批量采集点或采集设备的各类事件、数据的手动巡测。4 3 3.4.2数据查询分析数据查询分析按照用户查询计量点的实时数据、历史日数据、历史月数据、历史抄表日数据、事件数据、用户信息、系统信息等，可将查询的数据以E X C E L 电子表格的形式进行保存，同时提供支持组合查询、范围查询、模糊查询等多种搜索方式。4.3 3 5 智能楼宇管理应用智能楼宇管理应用通过和每栋

49、楼的智能楼宇管理后台通信，采集楼宇自控、广播、照明、暖通等系统的数据，实现智能楼宇的在线监视、数据存储和统计分析。并从整体上实现校园内所有智能楼宇（具备智能楼宇管理后台）的集中监视、统计和分析。4 3 3.6 智能教室、宿舍、办公室交互应用4.33.6.1 智能教室、宿舍、办公室监控功能 数据采集A智能多媒体设备实时数据采集系统可以实时采集智能多媒体设备属性的当前值。包括多状态量和模拟量。电量模块实时数据采集系统可以采集电量模块的累计电量、电压、电流、有功、无功等数据。远程控制A智能教室控制可以在P C 和手机上针对智能教室多媒体的某项可控属性进行遥控操作。场景/模式控制可以PC和手机上对某个

50、场景或模式进行遥控操作。定时控制可以设置定时任务，在用户指定的时间对多媒体设备或场景进行控制。视频监控可以在PC和手机上监控家里的摄像头，并具备监控视频存储功能。状态监测系统可以实时监测智能多媒体设备的设备状态，得到设备的在线和离线状态。告警系统可以处理智能教室、办公室和安防告警信息，并以手机短消息等方式告知用户。4 3 3.6.2 数据统计查询功能 系统具备对多媒体设备属性状态变化信息的统计、存储、告警和查询功能。系 统具备对电量模块数据的统计、存储和查询功能。4.3 3.6.3 智能宿舍、教室、办公室管理功能系统可以对智能多媒体设备、安防设备以及用户信息进行数据库模型管理、财产管理和档案管