上海中心機電各專業設計介紹

上海中心大廈

地處上海市浦東新區陸家嘴金融貿易中心核心地塊，銀城南路以北、銀城中路以東、花園石橋路以南、東泰路以西，緊鄰金茂大廈和上海環球金融中心，是目前中國的最高樓及上海最高樓。基地面積30370m2，總建築面積約57.4萬m2。建築高度580m，塔冠最高點為632m。建築由地下5層、地上可使用樓層121層（含設備層128層）組成。建築由下至上豎向分成10個區，包括5層地下室、１個裙房商業區、5個辦公區、2個酒店及精品辦公區、１個觀光區。除地下室外，每個區被2層完整的設備、避難層分開。暖通南社已發布過《上海中心大廈機電系統詳解》相關內容不再作介紹。

高大中庭空調通風系統：

中庭的相關技術要求：

所有中庭均為人員活動區，需要保證底部人員活動區的基本舒適性；

在人員活動區以上的大部分空間可以不考慮溫濕度需求；需要防止外幕牆結露；

供暖季應盡量減少室內高大空間的溫度梯度；

中庭需要考慮排煙系統確保人員安全。

中庭空調通風系統設計：

夏季工況：

A.中庭底部外側周邊區風機盤管系統；運行時，優先使用系統C；

B.中庭底部內側設置的全空氣空調系統；

C.本區辦公室排風首先排入中庭（對中庭進行降溫），再經熱回收新風；機組後排至室外的溢風系統。

冬季工況：

A.中庭底部外側周邊區風機盤管系統；

B.中庭底部內側設置的全空氣空調系統；

D.中庭底部設置的地板輻射熱水供暖系統；

E.中庭外幕牆設置的翅片散熱器加熱系統。

中庭翅片散熱器的應用：

目的：對外幕牆表面加熱，保證外幕牆的內表面不會結露；阻斷冷空氣的下沉，減小室內空氣對流，減弱中庭室內的溫度分層現象。

外幕牆典型構造示意

翅片散熱器系統平面布置示意

技術難點：沿外幕牆安裝，由於外形的限制，使用雙管系統對美觀影響比較大，因此最終使用了單管串聯的系統形式，單管串聯長度達到100m，因此流量大，管路粗；

要確保系統前後端的散熱基本均勻；散熱量要求600W/米。前端水溫比較高，適當減少散熱器片數；後端水溫降低，增加散熱器片數。

物理模型：

數學模型：採用RNG k-ε湍流模型；空氣為理想氣體，且不可壓縮；不考慮滲透風的影響；對流方程採用耦合求解；考慮重力和浮升力的影響；夏季工況打開太陽輻射模型。

工況介紹：

結果：

1.辦公室排風的再利用對中庭熱環境的溫度控制有一定節能作用；

2.翅片系統在滿足幕牆內表面防結露要求的同時，作為中庭採暖季的補充供熱手段，效果明顯。

中庭排煙系統設計：

排煙系統設計原則：

1.按現行國家規範和上海市防排煙規程的要求設置排煙系統並計算排煙量；

2.根據消防性能化分析，2~8區每個中庭排煙量為220000CMH；1區中庭的排煙量為110000CMH。同時設置不小於50%排煙量的補風系統。

排煙系統均為獨立設置，機械補風系統則利用平時空調系統的管道兼用。

給排水系統介紹：

給水系統：

上海中心大廈生活給水系統的最大日用水量5255m3/d，其中市政自來水4184m3/d、非傳統水1033m3/d；最大日最大小時用水量557m3/h，其中市政自來水514m3/h、非傳統水43m3/h。

生活給水系統採用高位水箱重力供水－減壓閥減壓的供水方式，局部高位水箱重力供水壓力不足的樓層採用變頻泵組加壓供水。高位水箱進水由生活、消防合用水泵逐級轉輸提升。水泵啟閉由對應高位水箱的液位控制，多台並聯運行水泵的啟閉由對應高位水箱的多級液位分別控制。

市政自來水經設於地下5層過濾設備過濾並添加長效消毒劑後，儲存在地下5層生活、消防合用儲水池。自來水過濾所需水壓由市政自來水水壓提供。由於上海中心大廈採用生活、消防合用供水方式，地下室部分儲水池和部分高位水箱為生活、消防合用水池。為保證生活給水系統供水安全，上海市衛生部門要求生活、消防合用水池的儲水周期不應大於24h，並在所有生活給水系統的水箱設置水箱消毒器，酒店區域供水系統的水箱、水泵出水管上加設紫外線消毒裝置。

主要建築功能用水定額見表1，給水、高壓消防供水系統見圖1，給水系統豎向分區見表2。

熱水系統：

公共衛生間、小型廚房、租戶區等採用容積式電熱水器提供熱水。

酒店客房、酒店後勤、物業後勤的生活熱水採用集中供水方式，機械循環，其系統豎向分區與給水系統相同。熱源為鍋爐房提供的蒸汽，酒店客房熱水另由大樓熱回收系統提供冷水預熱的熱源。熱水由容積式熱交換器製備。

排水系統：

1.污、廢水排水系統

排水系統室外為雨污分流、室內為污廢分流的排水體制。室內污水直接排至室外生活污水排水系統，82層以上樓層廢水，排至66層中水處理機房，82層以下廢水排至地下5層中水處理機房。地上部分採用重力排放，地下室排水由集水井和潛水泵壓力排放。

酒店、辦公等不同功能分區的排水系統，以及生活排水、廚房排水、機房排水等不同水質的排水系統，均設置獨立的排水立管承接樓層支管排水。所有衛生間排水均設有器具通氣管。污、廢水排系統分區見表3。

雨水排水系統：

塔樓屋面雨水系統採用87斗排水系統，設計重現期10年，排水系統與溢流的合計重現期為100年，溢流形式為溢流口。塔樓雨水系統在66層設有減壓水箱，減壓水箱兼做雨水回用系統的收集水箱。當66層雨水收集、回用系統的雨水收集水箱滿水時，雨水通過66層雨水溢流槽內的87型雨水斗及雨水立管，經雨水消能池排至室外雨水系統。

表2 給水系統豎向分區

表3 污、廢水排水系統分區

裙房屋面雨水系統採用虹吸式屋面雨水系統，設計重現期20年，排水系統與溢流的合計重現期為100年，溢流形式為溢流管道系統，溢流管道系統也採用虹吸式雨水系統。裙房屋面雨水排至地下5層雨水收集、處理系統。當地下5層雨水調節池滿水時，通過BA控制管路上電動閥的啟閉，切換雨水系統的排水走向，關閉雨水收集水箱進水，通過排放管路排至室外雨水系統。

為防止雨水排水系統所帶動能對室外雨水排水系統的破壞，有效排除雨水系統內的空氣，沿建築四周在地下1層共設5座雨水消能、排氣池，用於消除雨水的動能和排氣。採用CFD計算機模擬方法，模擬、校核雨水消能、排氣池的消能、排氣效果。

室外場地雨水以及雨水收集系統中多餘的雨水、雨水溢流等由室外雨水管道排至周邊市政雨水管。

綠色建築與非傳統水利用：

綠色建築

上海中心大廈力求打造超高層綠色建築，其設計目標是達到國家標準《綠色建築評價標準》（GB/T50378-2006）（新版2014）星設計標識和運營標識，以及美國LEED-CS專業而言，設計階段，只要達到國家《綠色建築評價標準》綠色建築三星設計標識中節水與水資源利用章節控制項、一般項的相關規定，也就基本符合LEED-CS資源利用的相關要求。對於公共建築，《綠色建築評價標準》節水與水資源利用章節共有控制項5項、一般項6項、優選項1項，三星設計標識要求控制項達標5項、一般項達標5項，上海中心大廈控制項5項、一般項6項、優選項1項均達標。本項目已於2012年7月獲得綠色建築三星設計標識、2010年5月獲得LEED-CS金獎預認證證書。

非傳統水利用：

上海中心大廈收集了屋面雨水和生活廢水作為中水水源，兩類不同水質的原水經各自的處理設施分別處理後，作為中水用於除酒店客房外的其他所有中水用水場所，包括沖廁、綠化澆灌、水景補水、道路沖洗等，並預留部分中水供周邊陸家嘴地區市政綠化澆灌之用。同時，為充分利用水的勢能，在66層設有雨水及廢水處理機房，分別收集、處理塔樓屋面雨水和82層以上樓層的生活廢水，處理後的中水供給32～82層樓層使用。在地下5層設有1座廢水處理機房和3座雨水處理機房，分別收集、處理82層以下樓層的生活廢水和裙房屋面雨水，處理後的中水供大樓31層～地下5層樓層使用。非傳統水水量平衡見圖2。

圖2非傳統水水量平衡

用水器具：

為保證節水效果，所有用水場所均採用符合國家標準的節水型衛生器具。在保證節水效果的同時，為保證高標準辦公和酒店客房的使用感受，商業、辦公區的控制水壓為0.15Mpa、酒店客房為0.275Mpa，深感既要控制用水點的水壓，保證用水器具的節水效果，又要滿足高標準酒店用水舒適性的要求是一個值得研究、探討的課題。

水表計量：

除市政進水管上設置總水表計量，建築內部不同功能供水管、不同供水區域供水總管等均設置遠傳式水表計量。

綠化節水灌溉：

室外場地綠化採用微噴、滴灌方式，垂直綠化牆採用滴灌方式。

消防系統設計介紹：

消防滅火系統配置：

上海中心大廈內設有室外消防給水系統、室內消火栓給水系統、自動噴水滅火系統、幕牆玻璃冷卻系統、水噴霧滅火系統、大空間射水滅火裝置、大空間洒水滅火裝置、IG541氣體滅火系統、高壓細水霧滅火系統等滅火設施。各類場所消防設施配置見表.4，水滅火系統主要設計參數見表5。整個建築按同時出現1次火災設計。

消防供水系統：

上海中心大廈水滅火系統採用帶轉輸泵轉輸的生活、消防合用的高壓供水系統。各分區消防用水由各區的高位水箱重力供水，除塔冠區為臨高壓系統，由消防主泵供水。

在地下5層設有1234m3生活、消防合用水池（含1次滅火全部室內消防用水量680m3）；在20層、50層、83層和116層設生活、消防合用水箱各1座（分成2 格），含消防用水200m3；128層設35m3屋頂消防水箱4座。

轉輸泵採用逐級轉輸方式，轉輸泵組為生活、消防合用（見圖1），轉輸泵根據生活、消防轉輸流量不同，採用3用1備或4用1備。在聯動控制上分為平時與消防2種工況。平時工況下，所有轉輸泵被視作具有生活轉輸泵功能，水泵的開啟數量由上一級水箱的液位控制。當生活、消防合用水箱的水位低於消防警戒水位而可能動用消防儲水時，向控制中心報警。在消防工況下，所有轉輸泵均被視作消防轉輸泵，但轉輸泵的開閉及開啟數量仍由上一級生活、消防合用水箱的液位控制，轉輸泵根據水箱液位高低逐台開啟。如果火勢得到控制，消防用水小於轉輸泵的轉輸水量，當水箱達到滿水位時，允許本級的轉輸泵自動關閉。為保證液位控制的安全可靠，每個水箱的液位控制都採用2套不同工作原理的液位控制系統，且2套控制系統互為備用，控制中心能手動切換並監控。所有轉輸泵均按消防泵的技術要求選型，供電也按消防供電要求配備。生活、消防合用水箱的出水管按生活、消防功能獨立設置，消防出水管上設倒流防止器。

高壓供水系統的消防箱內按鈕和自動噴水滅火系統報警閥組上的壓力開關用作判斷消防工況的依據，臨高壓系統的消防箱內按鈕和自動噴水滅火系統報警閥組上的壓力開關，可以直接啟動消防泵和噴淋泵。

由於上海中心大廈建築高度高，需要多級消防轉輸，採用生活、消防合用供水的常高壓供水，並允許轉輸泵根據水箱液位啟閉的生活、消防聯動供水技術，極大地簡化了消防聯動控制，體現了簡單即可靠的法則，有效提高了系統的安全度。

消火栓給水系統：

消火栓系統在110層以下採用高位水箱高壓供水，110層及以上採用臨時高壓供水，詳細分區見表6。每個大分區中，當管網系統壓力大於1.0Mpa，採用減壓閥減壓細分成2個或3個子分區。

自動噴水滅火系統：

自動噴水滅火系統設置於除游泳池、使用面積小於5m2 衛生間及不宜用水撲救的設備用房外，凈空高度不大於12ｍ的所有場所。其中，樓層強、弱電間採用簡化的預作用自動噴水滅火系統（見圖3），三聯供、鍋爐房、柴發機房等採用預作用自動噴水滅火系統，其他場所均採用濕式系統，自動噴水滅火系統分區見表７。此外，每個建築功能分區（約15層）有一個60～70m凈空高度的空中休閑層，該空中休閑層由內、外2層玻璃幕牆分隔而成，並形成獨立的防火分區。為防止內幕牆內側的辦公、酒店區火災蔓延至空中休閑層，在內幕牆的內側設有幕牆玻璃冷卻系統。該系統由獨立的報警閥供水，噴頭採用特製的玻璃冷卻專用閉式噴頭。

圖3　樓層強電、弱電間簡易預作用自動噴水滅火系統

由於自動噴水滅火系統報警閥及閥後管道都為枝狀管網，為提高報警閥組及閥後管道的供水可靠性，有2種比較簡單可行的方法，其一是從自動噴水滅火系統供水主管接出2組報警閥，每個防火分區分別從這2組報警閥後管道引出一路供水，並在該防火分區形成環狀管網；其二是每組報警閥隔層供水，即一組報警閥向奇數樓層供水，另一組報警閥向偶數樓層供水，當為失火樓層供水的報警閥失效時，其上、下相鄰樓層的自動噴水滅火系統依然有效，為相鄰樓層人員的疏散提供安全保證。兩種方法，前者更為安全、可靠，但報警閥和水流指示器成倍增加，成本高；後者在幾乎不提高成本的前提下，可適度提高系統的安全度，上海中心大廈標準層的自動噴水滅火系統採用後者供水方案。

水噴霧滅火系統：

水噴霧滅火系統設於三聯供機房、燃氣鍋爐房、柴油發電機房，其中柴油發電機房內設有多台柴油發電機，水噴霧滅火系統對每台柴油發電機設置局部保護系統。由於機組之間無防火隔斷，為防止流淌火引發大面積的燃燒，控制過火面積，在機房另外設置了預作用自動噴水滅火系統，該系統按中危險Ⅱ級噴水強度設計，以確保機房的控火效果。

消防應急供水措施：

消防應急供水措施包括建築外部消防應急供水和消防水箱應急供水措施。

建築外部消防應急供水措施：上海中心大廈在每層的核心筒設有2根DN100專用消防供水立管（平時為空管），並在每層設消火栓（不配水龍帶和水槍），由消防車通過專用水泵接合器向專用消防管輸送泡沫混合液。在強調超高層建築的消防撲救立足於室內自救的同時，力圖提高外部消防支援能力。消防水箱應急供水措施：上海中心大廈除地下5層設有1個生活、消防合用水池（儲存一次滅火所需全部室內消防用水量），共設有4個生活、消防合用水箱和4個屋頂消防水箱（設在128層，每個35m3，合計140m3），每個水箱均儲有30min消防用水儲水量，且不小於200m3。火災撲救時，為提高這些消防儲水的使用效率，高位生活、消防水箱之間設有重力供水的連通管，這些連通管上設有可在消防控制中心遠程啟閉的電動閥門和現場手動閥門。

在消防控制中心認為必要時，可遠程或手動將高一級水箱內的消防儲水向低一級的水箱供水，該方案起到「類第二水源」的功能。

施工期間消防供水措施：

超限高層具有施工周期長、施工人員多、施工材料多、可燃物多的特點。為保證施工期間的消防供水，設計中考慮利用B5、20、50、83、116、121層的消防生活合用水箱（池）用作施工期間的消防水源，在各區室內消防供水系統尚未施工完成期間，分段採用帶穩壓泵組穩壓的臨時高壓給水系統，配置施工用消火栓給水泵。同時，各級水箱分別設置施工用消防轉輸水泵，向上一級高位水箱轉輸供水。施工後期，當一個常高壓供水區域的消防系統施工完成後，將該區域切換到常高壓消防供水系統。

BIM在項目中的應用

BIM在上海中心大廈項目的應用，建築、結構工種從初步設計階段開始建模，機電工種從施工圖階段開始建模工作。建築給水排水設計中的BIM應用主要包括協同設計、管線綜合和碰撞檢測，使用範圍包括室內外管道部分，同時也為後期BIM 在機電施工上的應用作準備。BIM應用於上海中心大廈設計、施工的全過程。

上海中心大廈是目前中國在建的最高樓以及上海最高樓，其設計階段也是中國為數不多的400m以上高度的建築。大樓的設計，需要兼顧安全、綠色、功能性的要求，同時設計、科研團隊又面臨系統複雜、技術難度大、無現成工程案例可參考、缺少設計規範支撐、邊設計邊施工、設計周期短等諸多難題和挑戰。為解決諸多難題，設計、研究團隊對超高層雨水系統消能技術、消防供水可靠性技術、生活消防合用系統聯動控制技術等500m以上超限高層關鍵技術進行研究，完成上海市科委研究課題：《超高層綠色建築雨水收集與處理技術研究》、《上海中心大廈消防供水技術可靠性研究》。2012年下半年，機電安裝工作已全面啟動，為應對上海中心項目在機電安裝施工中材料及設備垂直運輸量大、施工作業面狹窄、機電管線複雜的特點，提高機電設備安裝工廠化、模塊化率，BIM技術在上海中心大廈項目給排水設計上作了大量的研究、應用與工程實踐。

本段作者：歸談純，節選自《上海中心大廈給排水及消防系統設計介紹》。

智能配電及控制系統設計：

超高層建築供配電系統特點：

供配電系統複雜、供配電關鍵節點多；

供配電系統可靠性要求高；

有大量的重要保障性負荷，供電持續性要求高；

變電所分布廣，且上樓變電所一般無人值守；

有分散式電源系統，如冷熱電三聯供、風力發電等。

超高層建築對供配電智能控制的需求：

關鍵配電設備或線路故障，通過智能監控實現快速事故響應，故障隔離並減少故障區域，並儘快恢復供電；

對分散式上樓變電所實現遠程監控；

線路停電故障時備用應急電源的快速響應；

對分散式電源系統的監控和調度；

供配電主要元器件電力運行監測，實現對電能質量的提升；

通過對系統運行數據的監測，預判可能潛在的故障危害，防範和減少故障發生率；

通過對系統和重要元器件的故障錄波監測，為故障排除提供決策依據；

通過對設備和線路的用能檢測和數據記錄，提供節電分析手段；

降低運行和勞務成本，提高設備運行壽命，提高效益。

計算總負荷：39.8MW。

供電電源和方式：兩路110kV雙重電源；兩台40MVA主變。

1+1模式：兩路電源同時供電、同時使用，互為備用，任一進線和主變失電，均確保大廈正常使用。

主變安裝負荷密度：140.8VA/m2。

建築特點和供配電要求：

上海市最高的標誌性建築，為主樓高度632米的超高層建築，供電要求必須絕對可靠。

客戶功能定位高，有高級酒店和高端商業辦公、會議、重要IT機房等，供電負荷等級高，確保供電的連續性。

超大的建築體型，建築總面積達56.8萬平米，負荷容量大，總計算負荷為39.8MW。

建築構造複雜，設備層變配電站柱網和空間受到限制。

為滿足可在生能源利用的設計要求，設置2台1060kW冷熱電三聯供發電機組和塔冠的小容量風力發電機群（設備總容量約300kWp）。

供電電壓等級及供電容量的確定：

根據上海市供電部門的最新要求供電電壓為110kV，雙重電源專路供電，主樓地下層設置110/10kV用戶變電站，設置兩台110/10kV，40MVA六氟化硫絕緣主變壓器，總容量為80MVA，分列運行，任何一路進線或主變失電時，仍能確保大樓正常運行，滿足大樓的用戶可靠性和持續性的供電要求。

110/10kV用戶變電站由上海電力設計院負責設計。

為確保大樓自身的防災能力和規範要求，設置用戶應急保障發電機組（4台2500kW）。

為確保酒店和高檔辦公用戶重要設備對供電持續性的要求，預留7台用戶備用發電機組位置。

供電方式容量與金茂、環球金融的比較：

供配電系統特點：

一.主要供配電設備及設備容量：

1.供配電系統採用兩級變（110/10kV、10/0.4kV）方式。

2.地下一層、地下二層設置110/10kV變電和10kV總配電站，地下一至三層、各區設備層設置10/0.4kV分區配變電所。

3.主要設備容量：

110/10KV變壓器：2台，變壓器總裝機容量80MVA；

10/0.4KV變壓器：68台，變壓器總裝機容量102.4MVA；

10KV冷水機組：10台，總裝機容量9390KW；

大樓應急柴油發電機：4台，總裝機容量10MW；

酒店備用柴油發電機：2台，總裝機容量3.2MW；

租戶備用柴油發電機：5台，總裝機容量8MW；

三聯供燃氣發電機：2台，總裝機容量2.120MW；

風力發電系統：1套（約300kWp）。

4.負荷統計：

一級負荷（含一級負荷中特別重要的負荷）裝接容量為：31.7MW；

其中一級負荷中特別重要負荷的裝接容量為：21.5MW。

二級負荷裝接容量為：12.8MW。

三級負荷裝接容量為：36.8MW。

1）二線二變，任一路110kV線路或變壓器故障時，仍能保障全樓的正常供電，考慮了線路和變壓器冗餘。

2）應急電源系統獨立，且線路獨立豎井敷設，可靠性高，便於應急電源系統維護。

3）特別重要負荷分級控制，以應對發電機運行故障。

4)供配電系統實現有效監控，便於負荷調度和監管。

5)10kV配電線路按全冗餘設計，任何一條傳輸線路故障都能確保全負荷供電。

6)至分區兩路10kV線路分別獨立豎井敷設，避免因火災或機械破壞。

7)所有10kV線路均採用最新耐火電纜。

8)設置全面的線路供電參數和開關故障監測，為分析故障機理提供理想的平台。

其他設計要點：

設置全面和完善的供配電電力監控系統，系統需對10kV配電開關進行遠程操控，因此要求系統具備高可靠性、高穩定性，通信鏈路和關鍵設備應有冗餘，故障錄波間隔能滿足毫秒級，具備完善的故障記錄和分析診斷能力。

用戶應急和備用發電機組與市電切換採用可靠的PC級雙電源自動轉換開關ATS，確保任何情況下發電與市電不會並列運行。

對電氣設備選型均有諧波控制要求，並在分區變電所設置調諧裝置，諧波較為集中區域，如各分區10/0.4kV變電所、動力控制中心，設置有源濾波裝置，所有配電幹線均設置諧波監測裝置。

110/10kV供配電系統主接線：

系統聯鎖關係：

1.K1、K2、K3開關聯鎖，K4、K5、K6聯鎖聯鎖，平時K2、K5斷開。

2.1#線路故障或B2變壓器故障檢修時，斷開K1、K4，接通K2、K5，恢復全樓供電。

3.2#線路故障或B2變壓器故障檢修時，斷開K3、K6，接通K2、K5，恢復全樓供電。

4.K1和K7，K3和K8平時可並機運行，當MD1(MD4)10kV母線失電時，對應三聯供發電機組並機解列。

說明：

一.任何一路電源失電或變壓器檢修時，均能滿足大樓全負荷供電。

二.兩路電源均失電時，投入應急發電機組，確保所有特別重要負荷的供電。

三.設置兩台10kV/1.06MW燃氣冷熱電三聯供內燃發電機組，與大樓10kV內部併網，並避免向市電網的逆向饋電(併網非逆送)。白天發電，晚上停機。

燃氣發電機並機簡圖：

1#、2#市電與燃氣發電機並機系統：

智能配電與控制系統設計：

電力綜合管理系統構架：

110/10kV應急電源的系統控制：

分區變電所系統控制：

主控層架構圖：

上海中心電能管理系統網路拓撲結構特點：

主控層、通信管理層、現場控制層三層網路構架。

電能管理系統主控層伺服器工作站獨立組網，採用千兆雙網冗餘核心交換機、雙光纖備份鏈路技術，接入速度1Gbps，提高數據網路傳輸及訪問的可靠性及安全性。

主控層彙集12個工作伺服器，收集電力運行參數、控制與調度、電能質量分析、系統穩定性分析、故障預測、數據存儲、各類系統介面（應急發電機系統、ATS、風力發電、冷熱電三聯供機組等），與110/10kV管理系統互聯。

通信管理層採用高速乙太網的環形鏈路傳輸和雙網雙環雙機熱備冗餘，信息採集網與控制網傳輸分離，提高了故障容錯能力的自愈功能。

現場控制層具備獨立的系統軟體、通訊匯流排、控制設備，在結構上也可以完全獨立於總電能管理系統運行，設計有安全運行模式可以在總站授權或故障情況下承擔合理調配負荷、就地多系統聯動，遙控一次設備等功能。

核心交換機、光纖環網交換機均達到高性能的赫斯曼工業級。

上海中心電能管理系統軟體功能簡述：

具備良好的人機界面；運行數據採集；運行監視；

事故預警；事故記錄與分析；

在線電能質量監測；三相不平衡監視；諧波分析；繼電保護；電力系統分析及實時在線監測；負荷監視；

就地與遠程控制；載入/卸載與恢復管理功能；

發電機管理及測試功能；

系統在線模擬；數據管理與備份；電能耗統計；

GPS標準時鐘；系統設備管理功能；實時幫助；報表管理；支持系統集成；網路管理。

10kV進出線開關監測儀錶要求：

常規測量功能：電壓、電流、頻率、有功功率、無功功率、視在功率、有功電能、無功電能、功率因數、PF等。

測量精度：≤0.2%；

電能質量分析功能：電網異常狀態的錄波，監視內部和外部電能質量事件（諧波、電壓驟升/驟降、閃變）並可判別擾動方向，8倍滿量程暫態和穩態的波形捕捉、可分析255次諧波。電壓偏差、頻率偏差、三相不平衡分析、電壓波動分析、記錄每次電壓上沖/下陷和短時中斷髮生的時刻和持續時間等等。事件記錄功能，要求帶時標事件記錄不少於128（SOE），時標精度為1ms。

錄波採樣數據精度：512點/周波；

人機界面：採用320*240像素觸摸屏LCD；直接查看系統發生的事件記錄，定值越限報警，顯示歷史波形圖。

提供開關量輸入輸出介面，可擴展，具有監測斷路器分合閘狀態故障狀態等開關量信號的功能；

變電所智能監控系統運行策略參考圖：