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电力SCADA系统简介

（20120222）

一、 SCADA系统简介

电力监控系统又称--SCADA系统，主要用于实现对地铁各变电所内主要电气设备进行的遥控、遥信、遥测、遥调和遥视等。它对提高地铁供电系统运行的可靠性、安全性、经济性、减轻调度员的负担、实现电力调度自动化与现代化、提高调度的效率和水平等方面起到了不可替代的作用。是将远程的供电设备如：断路器、隔离开关、变压器等进行远程状态的自动化监控。 二、 电力监控系统基本组成

电力监控以电力调度中心为主，电站为辅，通过控制中心的电调工作站可以对全线电力系统设备进行监控。

电力监控系统是一个分层分布式自动化系统，由上自下分别是：调度中心局域网系统、通信通道、变电站管理层、现场通信网络、间隔层装置。

显示大屏幕 A服务器 B服务器 电力调度工作站 维护工作站 培训工作站 10/100M以太网 LonWorks GCM-507 牵引变压器 配电变压器 直流屏 CSE通讯处理机 光钎 A1网段 B1网段 网桥 10KV系统 网桥 A2网段 B2网段 10/100M以太网 可接其他系统设备 750V系统 整流器 Modbus 380V系统 Profibus-Fms Profibus-DP 三、 电力监控系统的功能 1、控制中心功能 1) 遥控功能

2) 信息处理、显示

3) 供电系统运行情况的数据归档和统计报表功能 4) 用户画面 5) 信息打印功能 6) 趋势显示

7) 人机画面调阅显示 8) 信息查询 9) 口令功能

10) 系统容错能力、自诊断、自恢复功能 11) 电力系统控制模式与级别 12) 监控系统控制权限 13) 数据采集功能 14) 控制功能 15) 电度统计功能

16) 数据处理功能 17) 在线帮助功能 18) 事故追忆功能 19) 故障录波功能

20) SOE（事件顺序记录）功能 21) 培训功能

22) 系统时钟同步功能 23) 调度运行工作管理 2、部分功能简述

1) 控制功能

单点遥控

改变某一对象运行状态的控制，包括开关合/分、自动装置投入/撤除、保护定值切换等操作。

程序遥控

为了简化操作步骤，将某些固定的倒闸作业流程序列定义在一个序列控制中，以简化操作步骤。程序遥控包括所内程序遥控和所间程序遥控两种。程序遥控的执行可以具有手动一次启动、手动逐条启动，条件自动（经人工确认）执行等方式。

程序遥控的编制应用表格定义方式，并加入执行条件判断，在执行过程中若出现限制执行条件，则自动终止程序遥控，并给出提示。程序遥控执行过程中允许用户终止执行程序遥控。

2) 控制闭锁功能

当现场供电设备故障时，相应开关跳闸，则此开关控制命令的操作被自动闭锁，人工解锁后才能进行操作。定义被控制对象时，可编辑输入与之相关开关对象的闭锁条件。 3) 定时停/送电控制操作

每天对直流750V牵引供电系统进行定时停/送电操作，停/送时间可由用户设置。当到停/送时间时，系统自动弹出停/送电操作画面，由调度人员确认后执行停/送电操作。 4) 遥控试验

每个变电所主接线画面上设置遥控试验对象，各车站级综合自动化系统内设置模拟试验继电器，用于测试调度系统至变电所综合自动化系统之间的可靠性。 5) 复归操作

综合自动化系统具有解除及对复归的信号进行远方复归的操作的功能。该操作完成后，系统应给出操作成功与否的返回信息。 6) 闭锁、解锁操作

对遥控对象进行的单个、批量闭锁遥控操作。解锁为闭锁的反操作。

为了控制输出的安全性，系统应具有防止输出继电器接点粘接、多重选择、选择超时监视等措施，在上述情况下，执行命令应被自动屏蔽并给出提示信息。 7) 模拟操作

可对开关进行不下位模拟对位、闭锁、解锁操作。 8) 挂接地线操作

当现场供电开关设备接地刀闸接地时，操作员可在主接线画面上开关符号处设置接地标志，对有接地标志的供电开关设备，自动闭锁与之相关的控制命令操作，具体如下：

调度员可以在系统单线图上对检修元件挂接地牌； 被挂元件按照动态网络拓扑着色原则变成接地色；

若被检修元件没有被隔离停电，则挂接地牌时将发出警告并拒挂； 接地牌去掉时，被检元件按照动态网络拓扑着色原则变成停电色； 允许调度员对未接地的元件进行合闸投运；

若对挂接地牌的元件进行合闸送电时，将发出警告并拒合； 提供对被挂检修元件统计列表画面；

9) 其他安全操作

系统应考虑基本的安全操作因素，防止误操作，系统应能自动闭锁不安全操作。此外，

调度员还可以进行遥信、遥测闭锁操作等，这时停止对画面相关对象的实时信息刷新。

远程数据设置和读取功能：可对变电所10kV、750V微机保护装置的保护定值进行远方读取、设定和修改。该功能应采取加密措施，防止无权限人员的误操作。

上述单控、程控、遥控试验操作、远程数据设置采用选择—执行两步操作方式，并给出执行中的提示；复归操作、模拟操作、闭锁、解锁操作等安全操作为单步操作。 10) 系统互锁功能

系统对远方互锁功能在同一时刻只允许一个操作员控制一个独立供电可控设备。系统远方调度控制操作可按照设备、系统、车站进行互锁，采用何种方式互锁关系可由用户自定义。 11) 遥信信息的采集及处理功能

综合监控系统的对各PSCADA进行实时数据采集，并通过显示器和模拟显示设备对各变电所供电设备的运行状态进行实时监视。监视画面可采用单窗口或多窗口方式显示，遥控开关状态的显示颜色合闸为红色，分闸为绿色。

对系统和供电设备非正常运行状态下信息内容的监视：当发生事故跳闸时，与所发生事故变电所相对应的主接线画面自动弹出，显示器报警栏内站名闪光，同时在故障记录画面中记录有故障内容，综合自动化系统的跳闸开关符号闪光，音响报警产生，等待操作员进行确认处理。

? 当有两个以上的PSCADA发生故障时，在报警栏内同时显示两个以上发生故障的

PSCADA系统站名，或另设用于显示故障站名的专用画面，在画面上按故障处理等级对故障站名进行排序，紧急故障优先于非紧急故障，同一等级的故障以先到控制中心的故障为优先。此外，在模拟显示设备上相应的灯及跳闸开关指示灯闪光，等待操作员确认处理。

? 操作员按复归键后停止闪烁及音响报警；同时在故障报警画面显示的故障内容，经操作员确认后，若故障仍存在，则保留故障内容，确认与未确认的内容应有明显区别。

? 对异常运行状态的处理功能：对异常运行状态提供报警提示功能，报警提示将包括画面显示、文本信息和音响报警，并提供报警确认、打印、分类、归档、存贮等管理手段。

(1) 报警条件

? 供电系统设备异常或故障； ? 调度系统设备故障；

? 通道或变电所自动化设备电源故障； ? PSCADA设备故障； ? 保护及自动装置动作；

(2) 报警处理

? 产生可视信号及音响提示；

? 在显示器及模拟显示设备上显示报警信息；

? 修改相关的显示页面(自动弹出相关的报警显示两面)；

? 自动将报警信息加入数据库中，并在实时数据打印机上打印相关信息；

(3) 提供操作员确认手段

? 调度员可通过对报警类别、报警站名、报警时间的定义检索报警内容。

? 当报警发生后，操作员可调出报警类型画面，判断报警情况，然后调出报警处理一般原则内容画面，对操作员进行报警处理指导，此提示内容可通过软件进行增改。

(4) 报警种类

? 系统的所有报警将根据报警类别在报警表上区别显示，系统信息类别不少于5级，打印机及显示器上可以通过不同打印颜色及显示方式区别。

? 开关变位信号和保护动作信号优先上送，以保证供电系统出现事故时调度中心能在最短的时间内得到故障信息，并对此作出快速反应、及时处理事故。

? 音响报警：系统报警音响分为轻重两种故障报警，两种音响应有明显区别，音量应可调。

12) 遥测监视功能

遥测参数的采集方式：系统通过实时采样方式对PSCADA系统运行参数进行实时采集并在调度系统进行实时监视。