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Acrel-1000DP分布式光伏系統
在某重工企業18MW分布式光伏中應用
摘要：分布式光伏發電特指在用戶場地附近建設，運行方式以用戶側自發自用、余電上網，且在配電系統平衡調節為特征的光伏發電設施，是一種新型的、具有廣闊發展前景的發電和能源綜合利用方式，它倡導就近發電，就近并網，就近轉換，就近使用的原則，不僅能夠有效提同等規模光伏電站的發電量，同時還有效解決了電力在升壓及長途運輸中的損耗問題,發展分布式光伏發電對優化能源結構、實現“雙碳目標"、推動節能減排、實現經濟可持續發展具有重要意義。
關鍵詞：分布式光伏；自發自用；余電上網；“雙碳目標"
1. 概述
光伏發電具有顯著的能源、環保和經濟效益，是優質的綠色能源之一，在我國平均日照條件下安裝1千瓦光伏發電系統，1年可發出1200度電，可減少煤炭(標準煤)使用量約400千克，減少二氧化碳排放約1噸。根據世界自然基金會研究結果：從減少二氧化碳效果而言，安裝1平米光伏發電系統相當于植樹造林100平米，目前發展光伏發電等可再生能源是根本上解決霧霾、酸雨等環境問題的有效手段之一。
本次建設規模為18000千瓦分布式光伏發電。本項目電量結算原則為：自發自用、余電上網。項目計劃2023年7月底建成投產，本期項目投運后年均發電量約2400萬千瓦時。該重工企業光伏電站至公共連接點(豐山開閉所904開關、豐山第三開閉所924開關、10KV頂豐Ⅱ回955線路新城支線非15桿)所有工程由投資建設；在豐山開閉所904開關、豐山第三開閉所924開關、10kV頂豐Ⅱ回955線路新城支線非15桿、該重工企業光伏配電室3個并網點處裝設電能質量在線監測裝置；豐山開閉所904開關、豐山第三開閉所924開關、10kV頂豐Ⅱ回955線路新城支線非15桿的、重工企業配電室內的計量表、重工企業光伏開關室的3個并網點裝設供電公司提供的光伏發電計量表。
圖1項目現場圖
2. 系統結構
分布式光伏監控系統是指：通過執行規定功能來實現某一給定目標的一些相互關聯單元的組合，利用計算機技術、現代電子技術、通信技術和信息處理技術等實現對變電站二次設備的功能進行重新組合、優化設計，對光伏電站全部設備的運行情況執行監視、測量。
系統可分為三層結構：即現場設備層、網絡通訊層和平臺管理層。
現場設備層：包含微機保護、電能質量在線監測裝置、故障解列裝置、多功能儀表、計量表等設備，用于采集站內配電柜內電氣運行參數、開關狀態等數據，同時分別在10kV變電所配置多套直流電源，保障現場設備良好的運行環境。
網絡通訊層：包含ANet-2E4SM智能網關。網關主動采集現場設備層設備的數據，并可進行規約轉換，數據存儲，分散10kV變電站通過數據采集箱（內置智能網關）采集數據通過光纖上傳至通信室分布式光伏監控系統統平臺；同時網關充當遠動通信裝置，將現場設備數據采集后通過交換機經縱向加密數據加密后上傳調度網。
平臺管理層：?分布式光伏監控系統平臺、國網漳州供電公司調度控制中心平臺。
圖2監控系統網絡結構圖
3. 解決方案
本項園區采用10kV供電，電源接入點為4處，變壓器總容量為5600+3250+800+3150=12800kVA。
在1#計配電房東南測新建一座18.8M*4.5M配電房做為1#光伏配電房；在7#計配電房東測新建一座6.2M*7.2M配電房做為2#光伏配電房；在5#配電房西測新建一座18.8M*5M配電房做為3#光伏配電房。三個壓并網點采用XGF10-Z-1國網典型設計方案。
圖3光伏電站一次系統圖
該項目為一般廠房用電，按三級負荷要求供電，10kV采用單母線接線方式。。擬在重工企業內十二個屋面建設17.99985MWp分布式光伏發電項目，項目采用“自發自用，余電上網"模式，共利用原有三個電源點作為光伏壓并網點并入電網端，每個并網點均設置光伏進線柜、光伏并網計量柜、光伏出線柜。新增的光伏系統配置自動化系統，實時采集并網信息，信息上傳至當地調控中心DMS系統。光伏發電逆變器電源電壓為800V，經室內升壓變升壓至10kV后,通過壓電纜接入新增的10kV光伏壓柜,并入原10kV市電壓柜。
圖4光伏電站原有一次系統圖
圖5光伏電站原有開閉所屏柜布置圖
3.1. 方案綜述
本次工程為17.99985MWp的分布式光伏發電項目，項目采用“自發自用，余電上網"模式，新建1#、2#、3#光伏配電室，分別接入三個區域屋頂光伏發電設備。根據用戶配電系統管理需求，需要對10kV開關柜、光伏逆變器、交直流系統等進行全方面監控與保護，及時發現故障故障，保證配電系統可靠運行。
在3#光伏配電室配置一套Acrel-1000DP分布式光伏監控系統，通過通信管理機及網絡交換機實時采集各個光伏配電間的繼電保護裝置、電能質量、安全自動裝置、光伏逆變器等二次設備數據，實現整個廠區供配電系統的全面電力監控與自動化管理。
在各個配電室配置一套直流電源系統(帶蓄電池)和UPS電源，為整個光伏電站的斷路器執行機構、二次設備及監控主機等重要設備運行提供穩定可靠的電源。
在每間光伏配電室光伏計量柜配置關口計量電能表、并網電能表、自用電計量電能表，并網電能表，用于光伏發電計費補償；關口計量電能表，用于用戶與電網間的上、下網電量計量及余電上網的計費；自用電計量電能表，用于計量用電客戶自用電量。
本項目采用5G無線專用通道方式，通過光伏縱向加密上傳到漳州供電公司16樓通信機房，并接入配網主站。一面遠動通訊屏，遠動通訊屏配置數據1臺5G無線路由器、2臺交換機、2臺縱向加密裝置、1臺正向隔離裝置、1臺遠動裝置、1臺群調群控裝置。具備與電網調度機構進行雙向通信的能力，能夠實現遠程監測和控制功能，應能接收、執行調度端遠方控制解/并列、啟停和發電功率的指令，具備群調群控及遠動功能，有關光伏電站本體信息的采集、處理采用監控系統來完成，具備符合相關標準通信協議的遠傳功能。
3.2. 功能需求
3.2.1. 繼電保護及安全自動裝置需求
分布式電源繼電保護和安全自動裝置配置應符合相關繼電保護技術規程、運行規程和反事故措施的規定，裝置定值應與電網繼電保護和安全自動裝置配合整定，防止發生繼電保護和安全自動裝置誤動、拒動，確保人身、設備和電網安全。10kV接入的分布式電源，保護和安全自動裝置配置還應滿足《分布式電源涉網保護技術規范》(Q/GDW 11198)的要求。
1.線路保護：光伏電站線路發生短路故障時，線路保護能快速動作，瞬時跳開相應并網點斷路器，滿足全線故障時快速可靠切除故障的要求。為保障供電可靠性，減少停電范圍，在#1壓配電室10kV進線柜901開關、#7壓配電室10kV進線柜901開關、#5壓配電室10kV進線柜901開關各配置1套帶方向過流保護(保護測控一體)及安全解列裝置。在#1壓配電室光伏接入柜906開關、#7壓配電室光伏接入柜903開關、5壓配電室光伏接入柜904開關各配置1套帶方向過流保護(保護測控一體)。
2.安全自動裝置：在非壓配電室10kV進線柜901開關、#7壓配電室10kV進線柜901開關、5壓配電室10kV進線柜901開關各裝設1套安全自動裝置，實現頻率電壓異常緊急控制功能，跳開光伏電站側斷路器。
3.防孤島保護：分布式電源應具備快速監測孤島且立即斷開與電網連接的能力，防孤島保護動作時間不大于2S,其防孤島保護應與配電網側線路重合閘和安全自動裝置動作時間相配合。在本光伏電站并網點裝設防孤島保護裝置，防止產生非計劃性孤島。
4.光伏電站本體應具備故障和異常工作狀態報警和保護的功能。
5.光伏電站應支持調度機構開展"四遙"(遙測、遙信、遙控、遙調)應用功能。
6.恢復并網：當光伏發電系統因電網擾動脫網后，在電網電壓和頻率恢復到正常運行范圍之前，光伏發電系統不允許并網；在電網電壓和頻率恢復正常后，通過10kV電壓等級并網的分布式電源恢復并網應經過電網調度機構的允許。
7.逆變器應具備/低壓解列及/低頻解列功能，應具備防孤島保護功能以實現快速監測到孤島后立即斷開與電網的連接，防孤島方案應與繼電保護、安全自動裝置等相配合；逆變器應符合國家、行業相關技術標準，具備/低電壓閉鎖、檢有壓自動并網功能，檢有壓定值宜整定為85%UN(實際定值以設計方案為準)。
8.防孤島保護是針對電網失壓后分布式電源可能繼續運行、且向電網線路送電的情況提出。孤島運行一方面危及電網線路維護人員和用戶的生命安全，干擾電網的正常合閘；另一方面孤島運行電網中的電壓和頻率不受控制，將對配電設備和用戶設備造成損壞。防孤島裝置應具備線路故障時，確保電源能及時斷開與電網連接，確保重合閘能正確動作。
9.系統繼電保護應使用專用的電流互感器和電壓互感器的二次繞組，電流互感器準確級宜采用5P、10P級，電壓互感器準確級宜采用0.5、3P級。
10.光伏電站內需配置直流電源屏(帶蓄電池)和UPS電源，供新配置的保護裝置、測控裝置、電能質量在線監測裝置等設備使用。
3.2.2. 調度自動化需求
光伏電站應滿足《國網福建電力做好中低壓分布式電源接入系統優質服務指導意見》(閩電發展(2022〕381號)有關自動化的規定：10kV接入的分布式電源，信息采集、控制調節等應滿足《分布式電源并網技術要求》(GB/T 33593-2017)及閩電調〔2022〕268號國網福建電力關于印發《福建省中低壓分布式電源采集信號規范(試行)》要求。
光伏電站投運后，由縣調調度，并由縣級供電公司對運行進行管理。因此，需建立光伏電站至縣調的調度通信以及遠動等信息和數據傳輸通道。
10kV光伏電站本體需配置配電自動化終端監控系統，具備與電網調度機構進行雙向通信的能力，能夠實現遠程監測和控制功能，應能接收、執行調度端遠方控制解/并列、啟停和發電功率的指令，具備群調群控及遠動功能，有關光伏電站本體信息的采集、處理采用監控系統來完成，具備符合相關標準通信協議的遠傳功能。光伏電站配電自動化終端監控系統實時采集并網運行信息，主要包括主斷路器狀態、并網點開關狀態(具備遙控功能)、并網點電壓和電流、光伏發電系統有功功率和無功功率、光伏發電量、頻率等，上傳至市供電公司配網自動化系統主站，再由市供電公司調度中心將數據下發至縣調，當調度端對分布式電源有功功率和無功電壓有控制要求時，就地監控系統應能夠接收和執行上級調度主站系統的控制命令。
站內對時方式：分布式電源10kV接入時，應能夠實現對時功能，可采用北斗對時方式、GPS對時方式或網絡對時方式。
3.2.3. 電能計量需求
根據Q/GDW10347-2016《電能計量裝置通用設計規范》規定，運營模式為自發自用余電上網的分布式電源應采用三點計量法，本項目需設置關口計量電能表、并網電能表、自用電計量電能表：并網電能表，用于光伏發電計費補償；關口計量電能表，用于用戶與電網間的上、下網電量計量及余電上網的計費；自用電計量電能表，用于計量用電客戶自用電量，具體見項目方案原則電氣主接線示意圖。
1.安裝位置與要求
在豐山開閉所904開關、豐山第三開閉所924開關、10kV頂豐Ⅱ回955線路新城支線非15桿各新增某重工企業的下網關口計量表一個，共新增三個關口計量表。
將某重工企業原有下網關口計量表，視為用于計量用電客戶自用電量計量表。
在某重工企業1#光伏開關室10kV并網點911開關；2#光伏開關室10kV并網點911開關；3#光伏開關室10kV并網點911開關，3個并網點分別設置并網電能表，用于光伏發電計費補償。
2.技術要求
(1)電能計量裝置的配置和技術要求應符合DL/T 448和DU/T 614的要求。電能表采用智能電能表，至少應具備雙向有功和四象限無功計量功能、事件記錄功能，配有標準通信接口，具備本地通信和通過電能信息采集終端遠程通信的功能，電能表通信協議符合DL/T 645。(根據結算精度要求，必要時應具備698通訊協議)。
(2)10kV關口計量電能表精度要求不低于0.5S級，并且要求有關電流互感器、電壓互感器的精度需分別達到0.2S、0.2級。計量用互感器的二次計量繞組應專用，不得接入與電能計量無關的設備。
(3)電能計量裝置應配置專用的整體式電能計量柜(箱),電流、電壓互感器宜在一個柜內，
(4)并網點計量柜安裝專變采集終端，將信息傳輸到用電信息采集系統，應按照《福建省電力有限公司專變采集終端安裝規范》(營計〔2011〕86號)中的有關規定設計。
(5)光伏并網計量點應加一面計量屏，且都要有獨立的負控小室和計量小室；需各增加一組負控獨立的電壓電流互感器，計量裝置等級應與計量CT、PT一樣。
3.計量信息統計與傳輸
計費表采集信息通過專變采集終端接入計費主站系統(電費計量信息)和光伏發電管理部門(部門或部門)電能信息采集系統(電價補償計量信息),作為電費計量和電價補貼依據；各表計信息統一匯集至計量終端服務器。關口點電能計量裝置應滿足《電能計量裝置技術管理規程》(DL/T448-2016)要求，關口電能計量裝置的設計方案、施工圖須經漳州供電公司電能計量專業審查合格后方可實施。
3.2.4. 電能質量在線監測需求
根據Q/GDW10651—2015《電能質量評估技術導則》的相關要求；通過10(6 kV～35kV電壓等級并網的變流器類型電源應在公共連接點裝設滿足GB/T19862要求的*級電能質量在線監測裝置，以滿足接入福建電網電能質量監測子站通信機的接入規范，對電壓、頻率、諧波、功率因數等電能質量參數進行監測，電能質量監測數據應至少保存一年。本項目在豐山開閉所904開關、豐山第三開閉所924開關、10kV頂豐Ⅱ回955線路新城支線#15桿、某重工企業光伏開關站3個并網點處分別裝設一套電能質量在線監測裝置。本項目應在并網前向縣供電公司提供由具備相應資質的機構出具的電能質量在線監測設備檢測報告。
光伏電站應滿足《國網福建電力做好中低壓分布式電源接入系統優質服務指導意見》(閩電發展〔2022〕381號)有關電能質量要求的規定，當接入配電網的分布式電源導致公共連接點電能質量不滿足相關要求時，運營管理方應在規定時間內采取改善電能質量措施，未采取治理措施或采取改善措施后電能質量仍無法滿足要求時，電網運營管理部門采取斷開該分布式電源管控措施，直至電能質量滿足要求時方可重新并網。
通過10KV電壓等級并網的分布式電源，應具備低電壓穿越能力和電壓穿越能力，低電壓穿越的考核曲線應滿足現行技術規范要求。
通過10(6)kV～35kV電壓等級并網的分布式電源，應在并網運行后6個月內向縣供電公司提供運行特性檢測報告，檢測結果應符合Q/GDW10651—2015《電能質量評估技術導則》的相關要求。分布式電源接入電網的檢測點為電源并網點，應由具有相應資質的單位或部門進行檢測，并在檢測前將檢測方案報縣供電公司調控中心備案。
在新(擴)建諧波源用戶投運后，縣供電公司營銷部組織對用戶諧波進行測試。如發現評估不超標而實測超標的用戶，縣供電公司營銷部應對該用戶下發諧波整改通知，及時落實用戶諧波治理措施。
3.2.5. 電力安全防護需求
根據能監局36號文及國家電網公司二次安防要求，配電自動化通道需要加裝安全防護設備。本工程應配置1.臺縱向加密認證裝置，且在電力監控系統投運前應通過具有國家認證許可的安全評估機構進行安全評估工作，并向縣調提交安全評估測評報告。
業主單位需內部集控信息進行遠程監視時，不得與傳送上級調度單位共用傳輸設備，不得使用相同的傳送規約和端口。
3.3. 配置設備清單
表3我司提供方案設備列表
設備名稱 | 型號 | 數量 | 功能 |
本地監控屏（1面） | Acrel-1000DP分布式光伏監控主機 | 1 | 集中采集、監視、管理站內二次設備、逆變器數據與運行狀態 |
時鐘同步及通信屏 (3套) | ATS1200GB裝置 | 1 | 獲取GPS與BD雙時鐘數據，為站內設備、系統提供對時功能。 |
ANet-2E4SM | 2 | 光伏電站內數據采集及上傳平臺 | |
S1224F交換機 | 1 | 站內通信組網 | |
安全自動裝置屏 （3套） | AM5SE-K公用測控裝置 | 1 | 采集站內二次設備的異常信號 |
AM5SE-IS防孤島保護 | 1 | 當發生孤島現象時，可以快速切除并網點，使本地與電網側快速脫離，保證電站和相關因為人員安全 | |
APView500電能質量在線監測裝置 | 1 | 采集監測諧波分析、電壓暫升/暫降/中斷、閃變監測、電壓不平衡度、事件記錄、測量控制 | |
AM6-A1故障解列裝置 | 1 | 適用于110kV以下電壓等級的負荷側或小電源側的故障解列 | |
遠動通訊屏 （1面） | 無線路由器 | 1 | 建立5G無線專用通道方式，通過光伏縱向加密上傳到調度主站 |
縱向加密認證裝置 | 2 | 用于電力控制系統安全區I/II的廣域網邊界保護，為網關機之間的廣域網通信提供具有認證、與加密功能的VPN，實現數據傳輸的機密性、完整性保護 | |
正向隔離裝置 | 1 | 用于安全區I/II到安全區III的單向數據傳遞。 | |
網絡交換機 | 2 | 遠東裝置與群調群控數據上傳調度通信組網 | |
ANet-2E4SM遠動裝置 | 1 | 104協議經專網上傳光伏電站數據至供電公司調度中心 | |
IPC500-II群調群控 | 1 | 采集光伏發電系統有功功率和無功功率、光伏發電量、頻率等數據，上傳至市供電公司調度平臺，同時接受調度端對分布式電源有功功率調節控制 | |
直流電源屏（3套） | GZDWJM-40/220-M | 1 | 每個配電房1套，(帶蓄電池)和UPS電源 |
3.4. 現場應用圖
圖6 3#光伏電站屏柜布置圖
圖7 3#光伏電站監控主機與遠動通訊屏柜布置圖
圖8 3#光伏電站公用測控屏、通信及時鐘同步屏柜布置圖
4. 系統功能
4.1. 實時監測
Acrel-1000DP分布式光伏監控系統人機界面友好，能夠以配電一次圖的形式直觀顯示配電線路的運行狀態，實時監測各回路電壓、電流、功率、功率因數等電參數信息，動態監視各配電回路斷路器、隔離開關、地刀等合、分閘狀態及有關故障、告警等信號。同時可以設計整體界面，供用戶選擇對應配電房對應光伏組件或壓部分進行查看。
圖9實時監測主界面圖
4.2. 逆變器監視
在逆變器監控圖中，可以直接查看該回路詳逆變器的交直流兩側電壓電流情況、輸入功率、輸出功率、逆變器的溫度等信息。并根據項目光伏發電實際接入情況，分開查看對應光伏逆變器組件數據。
圖10逆變器監視界面圖
4.3. 網絡拓撲圖
系統支持實時監視接入系統的各設備的通信狀態，能夠完整的顯示整個系統網絡結構；可在線診斷設備通信狀態，發生網絡異常時能自動在界面上顯示故障設備或元件及其故障部位。
圖11站內設備系統網絡拓撲圖
4.4. 曲線查詢
在曲線查詢界面可以直接查看各電參量曲線，包括三相電流、三相電壓、有功功率、無功功率、功率因數等曲線。
圖12曲線查詢界面圖
5. 結語
在“雙碳"背景下，隨著分布式新能源的廣泛建設，滲透率分布式光伏接入配電網后勢必產生的電壓問題，因此在促進分布式光伏并網過程中需要一套安全可靠的分布式光伏監控系統解決方案，為用戶、電網助力分布式光伏比例有序并網，強化分布式光伏的統一管控，推動分布式光伏和大電網的協調運行，搭建數據透明、調控便捷、能源互動的新型分布式新能源調度管理體系。
參考文獻
[1]分布式光伏并網方式及數據采集與控制的方式綜述[J].田由甲.農村電氣化,2023,No.431(04)
[2]中國分布式光伏并網發電現狀及應用研究[J].許建峰;曹慶仁.能源與節能,2020(06)
[3]分布式光伏并網問題分析與建議[J].裴哲義;丁杰;.中國電力,2018(10)
[4]中國分布式光伏并網發電現狀及應用研究[J].許建峰;曹慶仁.能源與節能,2020(06)
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關鍵詞：數據中心；狀態參數；監控；節能
0引言
數據中心動環監控系統是對數據中心進行遠程監控的系統，是管理運維人員進行遠程集中維護與操作的基本支撐工具，是展示數據中心能效協助節能的有效平臺，可實現對數據機房的動力設備參數、環境狀態、能效計量和機房內各類設備位置的監控。實現以上監控功能，可通過環境狀態感知、環境狀態采集、環境狀態異常報警、環境狀態保存和環境狀態呈現等幾個步驟實現。
（1）機房動力環境監控系統監測對象有：柴油發電機、配電柜、列頭柜（或母線槽）、UPS、蓄電池組、溫濕度、水浸漏水、精密空調、氫氣檢測、視頻監控、門禁等，終都集成在動環監控平臺中統一管理。在故障報警前可進行預警，故障報警發生時能通過各種方式通知管理人員，管理人員可以方便地設置和調整報警參數和條件。
（2）系統將通過TCP/IP網絡進行數據傳輸，采用B/S的架構,便于遠程訪問和集中監控。所監控的設備或者子系統均通過串口/網絡接入到監控服務器；各智能設備按照同種設備一定數量分為不同的組，通過串口連接的各組設備以手拉手的方式串接起來，再接入到嵌入式采集器；本工程一般在消防值班室配置監控服務器,也可為電力室另配置監控服務器。嵌入式采集器和監控服務器數據庫數據實時同步，以便監控和報警。嵌入式采集器有本地存儲功能，可存儲3～12個月的數據。
下面對系統監控的設備及參數做詳細介紹。
1動力監控
1.1柴油發電機監測
通過柴油發電機所帶的智能數據接口，對發電機的三相輸出電壓、三相輸出電流、輸出功率、輸出頻率、啟動電池電壓、液位、工作狀態等進行實時監控和顯示。同時，也可對發電機的工作方式（手自動）、自動轉換開關（ATS）狀態、柴油泄露、啟動失敗、過載、緊急停車等各類故障進行監測和報警。
1.2開關電源監測
通過智能數據接口對開關電源實現三相輸入電壓、三相輸出電流、輸入頻率、輸出母線電壓、整流模塊單體輸出電流、總負載電流、蓄電池充電電流、主要分路電流等參數進行實時監測。通過開關電源的智能接口，采用總線的方式將信號接入數據采集器，由監控平臺監測機房內的開關電源運行情況。
1.3配電柜、列頭柜及開關監測
監測信號線連至列頭柜、UPS輸入柜、UPS輸出柜、二級空調配電柜的自帶智能接口電量儀，納入統一監控平臺。監測各配電柜總進線三相電源的相電壓、線電壓、電流、功率因數、有功功率、無功功率、頻率等參數，同時可監測各回路開關和ATS開關狀態。
1.4UPS主機監測
通過UPS設備提供的智能數據接口，由監控平臺軟件進行UPS的實時監測。實時監視UPS的各項參數：輸入輸出及旁路電力參數（電壓、頻率、負載數據等），電池參數（總電壓、總充放電電流、溫度、后備時間等），工作狀態（工作模式），同步狀態，UPS/旁路供電，整流器、逆變器、旁路、電池部件等故障狀態等。
1.5蓄電池監測
通過單體蓄電池檢測模塊對每節蓄電池進行連線檢測，再由蓄電池檢測儀采用總線的方式將信號接入到數據采集器，對蓄電池報警進行實時監測。另外，能夠實時監測蓄電池組的總電壓、充放電電流、單節電池電壓、單節電池內阻(可選)和極柱溫度，具備單體電池模擬量監控接入功能。
2環境監控
2.1溫濕度監測
在機房的重要區域（如冷熱通道以及UPS室、電池室等），安裝帶液晶顯示面板的溫濕度傳感器，一旦發現異常立即啟動報警。溫濕度傳感器不允許安裝在設備熱出風口。溫濕度傳感器對環境溫濕度進行監測，既可在液晶面板上看到當前的溫濕度實時數值，也可采用總線的方式將信號接入數據采集器，遠程實時監測，同時可與其它設備或系統進行聯動，如當溫度過時，可自動啟動空調制冷。
2.2漏水監測
在空調主機周邊區域、空調排水管周邊區域、機房內含水管道周邊區域等有水源的地方，安裝定位式水浸傳感器（通常為漏水繩），水浸主機控制器采用總線的方式將漏水報警信號直接接入數據采集器，進行漏水的實時監測。
2.3精密空調監控
機房溫度出現異常時，將對機房其他設備運行造成嚴重影響，精密空調設備采用總線的方式將監控信號直接接入到數據采集器，遠程實時監測。通過智能通訊接口，實現以下功能實時監測控制：空調狀態（開機、關機）、當前溫度值、工作模式、空調模式、風速、調溫設置、定時啟動時間段、溫度控制啟動上下限閥值等。
2.4濕膜加濕器監控
能通過智能數據接口，對機房、電力室、配套用房的濕膜加濕器的運行參數和故障報警進行監控。
3其他監控
3.1視頻監控
視頻監控作為安全管控、遠程監視、事故追溯的重要手段，于建設初期應提前按要求部署視頻監控系統，通過攝像機等設備對關鍵區域實施監控。
機房內所有分區有監控，重要機房的所有過道、冷熱通道均設置至少2個攝像機形成對射，無盲區覆蓋，配置7*24小時視頻監控條件。通常采用1080P清攝像機，出入機房樓大廳配置具備人臉識別功能的攝像機和門禁道閘，所有視頻資料保存時間為90天，并具備智能監控、離線告警等功能。
3.2門禁管理
門禁管理可進行在線授權、撤銷，配置門禁參數、遠程操作開門、事故斷電常開、布防撤防等。具有持卡人員配置管理功能，能配置管理部門人員信息，能按時段分配持卡人員權限。系統可實時的反映當前門禁狀態，能夠遠程操作門禁開關，實時監控持卡人員的出入情況，對操作的結果和告警信息實時給出提示。可查詢人員出入記錄、操作記錄、告警記錄，管理各項信息，同時能夠輸出各種統計報表。
3.3新風機組監控
監測新風機組風機的運行狀態、故障狀態、手自動狀態、新風閥執行器的開關狀態、過濾網堵塞狀態（壓差）、送風溫度等，控制電動閥開度、新風機組的開啟和關閉（雙DO）、新風閥執行器的開啟和關閉（雙DO）。
3.4氫氣監測
監測蓄電池室內氫氣濃度，通過采集模塊數據采集氫氣傳感器濃度。
3.5各類風機監控
監測送風機、排風機、補風機等各類風機的運行狀態、故障狀態、手自動狀態等，控制風機的開啟和關閉（雙DO）。
注意事項：后三項監控現在通常納入BA系統，根據氫氣監測、冷媒泄露監測等聯動各類風機的啟停，如果風機管理多個機房，則還要聯動管理風閥執行器的啟停。新風機組監控通常會有兩種模式：（1）新風機組采用冷凍水作為冷源，則由BA系統監控具體DI、DO、AI、AO信息點；（2）如直彭新風機組采用特定介質作為冷源，自帶室外機組，則通常由產品自成系統，通過智能數據接口整體連接至BA。
4原理圖展示
圖1
圖2
5動環監控系統解決方案
通過數據中心動環監控系統，實現了對數據中心的門禁狀態、水浸狀態，煙霧狀態，視頻狀態，環境狀態，低壓配電狀態，設備運行狀態進行實時監測，并進行實時報警，保障數據中心正常運行，避免運行環境的失控導致配電設備運行故障，保證維護人員安全，延長設備使用壽命，減少配電室粗放式管理導致成本過。同時實現動環監控并對各用能耗能進行能效分析，幫助用戶實現用能效率的優化。
5.1系統功能
（1）展示當前數據中心總能耗，IT能耗，空調能耗，及其他能耗并且計算出當前數據中心實時PUE值，通過儀表盤形式直觀展示。
（2）選擇查看數據中心的中低壓配電系統主接線圖，并在一次圖顯示配電系統當前遙測、遙信數據和狀態。實時監測各配電柜的電壓、電流等電力參數，變電站的溫濕度、煙感、水浸、門禁等環境情況。
（3）電氣接點溫度實時監測，斷路器觸頭、觸臂、母排和線纜連接等位置安裝無線測溫傳感器監測接點溫度，便于提前發現溫度異常導致的事故。
（4）監測各變壓器各項參數，包括負載率、頻率、功率因數、三相不平衡度等，并且顯示歷時曲線圖，數據實時變化。幫助用戶直
（5）電能質量在線監測，可以監測電流和電壓諧波畸變率、電壓暫升暫降暫中斷等暫態事件記錄、ITIC容忍曲線等
（6）系統采集UPS輸入、輸出端和旁路三相電壓、電流、有功功率、功率因數頻率，同時監測UPS溫度、蓄電池電壓、當前負載下的剩余時間等數據。
（7）展示單體電池電壓、內阻和溫度，預測電池帶載時剩余時間，每節電池數據均可以設置異常報警，及時發現蓄電池異常。
（8）展示精密配電柜內進線和饋線回路電氣參數，包括電流電壓功率電能以及開關狀態，并可以對數據進行報警設置和分級，數據取自精密配電柜測量模塊。
（9）展示智能小母線的始端箱和插接箱電氣參數，包括電流電壓、開關狀態、插接點溫度，并對數據進行報警設置和分級。
（10）通過平面圖顯示數據中心能源分布，設備分布情況，并顯示設備能耗數據，點擊平面圖上設備可以進入具體設備監控界面。
（11）實時顯示當前數據中心PUE值以及歷史PUE曲線。并且顯示各分項用能的用能情況及用能排行。監測各變壓器運行及負載情況，給出本月變壓器輸出電能排行。
（12）顯示電能消耗日/月/年報表，并可對具體回路選擇曲線圖、餅圖進行展示。對數據中心用電數據進行同比、環比分析比較，查看用電趨勢。
（13）監測精密空調的回風溫濕度，出回水溫度，并可以設定精密空調的溫濕度，達到更好的控制效果。
（14）監測數據中心溫濕度、開關門、水浸、煙霧、噪聲、氣體濃度狀態等參數。曲線圖直觀明了，同時支持歷史數據查詢
（15）通過列表顯示各類報警事件數量，通過柱狀圖顯示逐日報警數量，提供報警總數以及增長趨勢。
維管理功能，可針對數據中心各主要設備進行巡檢派工，消缺，搶修等維護工作。
5.2 動環監控系統選型方案
名稱 | 圖片 | 型號 | 功能 |
微機綜合保護裝置 |
| AM6 | 線路/變壓器/母聯等回路保護和測控； 事件記錄和故障錄波功能。 |
智能操控裝置 |
| ASD500 | 一次回路動態模擬圖、彈簧儲能指示； 壓帶電顯示及自檢/閉鎖；驗電核相；斷電告警；柜內照明控制； 自動溫濕度控制/加熱回路故障告警； 遠方就地旋鈕/分合閘旋鈕/儲能旋鈕； 人體感應/語音防誤提示； 斷路器分合次數統計； 預分預合閃光指示； 分合閘回路電壓測量和完好指示； 電氣接點溫度監測。 |
弧光保護 |
| ARB5 | 10kV、0.4kV母線室弧光監測； 弧光鏈路實時監測； 弧光保護、故障錄波、事件記錄。 |
多功能儀表 |
| APM520 | 具有全電量測量、電能統計、電能質量分析及網絡通訊等功能，可擴展多種功能模塊。通常用于進線回路配電監測。 |
多功能儀表 |
| APM510 | 具有全電量測量、電能統計、485通訊。通常用于出線回路配電監測。 |
中壓備自投裝置 |
| AM6-B | 實現5個開關的備投控制； 實現進線自投自投、進線互投、母聯自投自復、柴油備投、自適應備投、聯切備投等19種切換方式； 邏輯可編程功能； |
低壓備自投裝置 |
| AM6-DB | 實現5個開關的備投控制； 實現進線自投自投、進線互投、母聯自投自復、柴油備投、自適應備投、聯切備投等19種切換方式； 邏輯可編程功能； |
開關驅動器 |
| ATE | 無線溫度傳感器，可以通過螺栓、磁吸和扎帶方式固定在探測點。 |
調光驅動器 |
| ATC600 | 既可以對負載進行開關控制，還可以輸出0—10V調光信號對具有相應調光接口的燈具進行亮度調節，此外還可實現預設、場景功能。 |
智能面板 |
| ARTM-Pn | 可通過區分按鍵短按長按并結合不同參數設置實現開關、調光、場景、數值發送等功能。 |
觸摸面板 |
| ATP007 | 可實現開關、調光、場景、數值發送等功能。和我司智能面板功能一致主要用于控制回路較多的區域。 |
電能質量在線 監測裝置 |
| APView500 | 支持16路電壓電流采集； 2-63次諧波電壓/電流監測； 0.5-63.5次間諧波電壓/電流監測； 電壓偏差/頻率偏差； 電壓不平衡/電流不平衡監測； 電壓波動與閃變監測； 電壓暫升、電壓暫降、短時中斷監測； 大/小/平均值/95%概率值統計； 故障錄波與事件記錄存儲功能。 |
多功能儀表 |
| APM520 | 具有全電量測量、電能統計、電能質量分析及網絡通訊等功能，可擴展多種功能模塊。通常用于進線回路配電監測。 |
有源電力濾波器 |
| AnSin | 一機多能，既可補諧波，又可兼補無功，可對2～51次諧波進行全補償或特定次諧波進行補償。 |
混合動態濾波補償裝置 |
| AnCos | 線性輸出，無功功率全容性—全感性輸出的同時，可濾除特定次諧波； 具備三相不平衡治理及穩壓功能。 |
6結語
數據中心動環監控系統將實現多機房、微模塊遠程聯網集中監管，工作人員在總控中心即可統一對數據中心下屬多個機房和微模塊進行統一管理，實時監控動力設備和機房環境的狀態，及時檢測各類故障并通知相關人員操作處理，可遠程進行維護、數據備份、升級，提機房無人值守的安全可靠性。同時，能對數據中心園區、每棟建筑、每個機房、每個微模塊乃至每個機架機柜的能效進行計量展示，協助制定合理的節能方案，從而為提PUE值、降本增效奠定堅實的基礎。
【參考文獻】
【1】GB50314-2015.《智能建筑設計標準》. 北京：中國計劃出版社，2015.
【2】常紅波．淺談數據中心動環監控系統［Ｊ］．信息技術與信息化，2019（12）：13-15.
【3】安科瑞企業微電網設計與應用手冊2022.5版
1. 【技術支持衛星：CDD-9888】【公從號：安科瑞能效管理解決方案】
2. 云平臺：變電所運維云平臺、分布式光伏運維云平臺、建筑能耗云平臺、企業能源管控平臺、遠程預付費管控云平臺、宿舍預付費管控云平臺、充電樁收費運營云平臺、智慧消防云平臺、安全用電管理云平臺、環保用電監管云平臺；
3. 系統解決方案：變電站綜合自動化系統、電力監控系統、配電室綜合監控系統、能耗管理系統、電能管理系統、馬達保護與監控系統、動環監控及能效分析系統、智能照明監控系統、消防設備電源監控裝置、防火門監控系統、余壓監控系統、消防應急照明和疏散指示系統；無線測溫系統；
4. 中壓測控裝置：環網柜綜合保護裝置、微機保護裝置、開關柜綜合測控裝置、線路保護裝置、配電變保護裝置、電動機保護裝置、備自投保護裝置、電容器保護裝置、PT檢測裝置、低壓備自投裝置、公共測控裝置、防孤島保護裝置、電流互感器過電壓保護器、溫濕度控制器、無源無線測溫傳感器、CT取電無線測溫傳感器；
5. 電力監控與保護：弧光保護裝置、電能質量在線監測裝置、電氣接點在線測溫裝置（智能濕度巡檢儀）、電動機(馬達）保護器、低壓線路保護器、智能剩余電流繼電器、三遙單元；
6. 電能管理：可編程交流電測儀表、可編程直流電測儀表、多功能全電量電表、精度網絡電力儀表、諧波表、電能質量表、海拔儀表、逆電流監測電表、電子式電能表、導軌式電能表、面板表嵌入式電表、預付費表、多用戶計量箱、物聯網儀表、無線多回路計量交流/直流表、無線多回路環保檢測模塊、正反向直流電能表、無線通訊轉換器、智能照明控制裝置；
7. 電能質量治理：有源電力濾波器、中線安防保護器、諧波保護器、靜止無功發生器、濾波補償裝置、電力電容補償裝置、集成式諧波抑制電力電容補償裝置、投切開關、功率因數補償控制器、自愈式低壓并聯電容器、串聯電抗器；
8. 電氣安全：電氣火災監控探測器、剩余電流探測器、電氣火災監控裝置、在線監控路燈計量、無線測溫顯示單元、故障電弧探測器、故障電弧傳感器、隔離電源絕緣監測裝置、醫療機構絕緣報警顯示儀、醫療醫院用隔離變壓器、工業用絕緣監測裝置、電氣防火限流式保護器；
9. 新能源：光伏采集裝置、電瓶車智能充電樁、汽車充電樁、光伏匯流采集裝置；
10. 數據中心/鐵塔基站：數據采集模塊、機房數據柜監控裝置、多回路電表、母線監控裝置、電力監控屏；
11. 智能網關：通信管理機、無線通信終端（無線通訊轉換器）、數據轉換模塊、串口服務器；
12. 電量傳感器：低壓電流互感器、開口式互感器、一次小電流互感器、0.2級電流互感器、低壓電動機保護器專用互感器、剩余電流互感器、霍爾傳感器、羅氏線圈電流變送器、模擬信號隔離器、有功功率變送器、無功功率變送器、直流電壓傳感器、浪涌保護器；
13. 環保監控：油煙在線監測儀、環保數據采集傳輸裝置；
衛星：CDD-9888（分享資源 合作共贏）
