摘要：轨道交通SCADA系统有着信息完整、效率高、正确掌握供电系统运行状态，帮助快速诊断系统故障，加快决策等优势，现成为电力调度不可缺少的工具。它对提高电网运行的可靠性、安全性和经济效益，减轻调度员负担，实现电力调度自动化和现代化，提高调度的效率和水平有着不可替代的作用。SCADA系统贯穿于整个供电系统的监视和控制部分。轨道交通综合监控系统集成了SCADA系统，实现了调度系统的统一管理，资源共享、互联互通、集中控制。文章重点就地铁供电领域中SCADA系统的应用进行分析，仅供参考。
关键词：地铁供电；SCADA系统；应用
地铁供电系统负责为地铁列车和动力照明负荷提供电源。它不仅要保证为电力用户提供安全、可靠、经济的电能，还要保证地铁的正常、安全运营，防止各类电气事故和灾害的发生。地铁供电系统一般包括电源系统、牵引供电系统、动力照明系统和SCADA系统等。SCADA系统有着信息完整、效率高，正确掌握电力系统运行状态，帮助快速诊断系统故障，加快决策等优势，现已成为电力调度不可缺少的工具。它对提高电网运行的可靠性、安全性与经济效益；减轻调度员负担；实现电力调度自动化与现代化；提高调度的效率和水平有着不可替代的作用。SCADA系统是贯穿于整个供电系统的监视和控制部分，是控制技术在电力系统中的应用。
一、地铁供电领域SCADA系统概述
（一）SCADA系统主要组成
SCADA系统由控制中心、通信通道和被控站系统组成，对全线变电所及沿线供电设备实行集中监视、控制和测量，控制中心由数据服务器通信前置机、工程师工作站、调度员工作站、大屏显示系统等组成，完成对所采集数据的分析、计算、存储、设备状态监视以及控制命令的发送等功能，被控站系统由变电所下位机、后台计算机、所内通信通道及下位PLC组成，完成对设备状态、信号等数据采集、整理、简单分析计算及所内控制功能。SCADA软件系统一般包括数据采集、数据处理、分布式控制、数据库组态、图形组态、监控界面、数据报表、对外接口、安全等，从使用的角度讲，SCADA系统还可分为组态系统和运行系统，组态系统主要包括监控面组态、数据库组态、分布式控制组态，报表组态，通信组态等，运行系统主要包括数据采集、数据处理、分布式控制、数据库、监控界面、数据报表、对外系统接口等。
（二）SCADA系统的特点
1.实时性和多任务性
SCADA系统的实时性和多任务性是其重要特征之一，当然根据行业的不同，SCADA系统对实时性和多任务性的要求也不一样，在轨道交通领域对实时性要求较高。
2.开放性
SCADA系统大多遵循国际标准或行业标准，满足开放性的要求，系统的软件多采用全开放式的体系结构，系统具有良好的扩展功能，也有利于更好地与其他相关系统的连接与广泛集成。
期刊文章分类查询,尽在期刊图书馆
3.可靠性
SCADA系统关键节点以及重要的功能单元采用冗余配置，保证整个系统功能的可靠性不受单个节点或单元故障影响。在硬件方面选择工业级标准的硬件，有时用小型服务器代替普通监控机，以提高系统的可靠性。
4.安全性
SCADA系统具有隔离故障，切除故障不会影响各节点的运行，SCADA系统可设置软、硬件防火墙，以达到有效杜绝病毒和黑客入侵的目的，为了杜绝病毒对系统的破坏，在上位机和下位机选择操作系统时不选用Windows操作系统平台，而选用UNIX操作系统平台、Linux操作系统平台。
二、SCADA系统在地铁供电中的应用及作用
（一）减少变电所运行值班人员，提高了经济效益
以某地铁线路为例，有1座110KV主变电所，29个车站变电所，1个车辆段变电所，1个停车场变电所，共有三十二个变电所。如果没有SCADA系统，变电所就必须有人值班，以每个值班点安排值班人员8人计算，共需变电值班人员256人。有了SCADA系统以后，变电所可以实行无人值班，地铁运营人员就可减少变电运行值班人员256人，如果以每人年薪6万元计算，每年可节省工资开支1 536万元。到2011年6月底，深圳地铁集团有4条地铁线路投入运营，可减少变电运行值班人员约1000人，每年可节省工资开支约6000万元。
（二）提高了电力调度员的工作效率
该地铁2号线开通前，SCADA系统还在调试阶段，电力调度对2号线进行全线停电作业，采用人工电话调度的方式停送电，工作效率很低。停电时间用时超过90分钟，送电时间也超过90分钟，整个停送电时间超过3个小时，停送电效率非常低。停送电时间过长，会缩短接触网检修的“天窗”时间以及变电检修人员的检修时间，影响其它和停送电相关的作业。SCADA系统正式投入运行后，通过SCADA系统提供的程控功能，对全线停送电用程控卡片来进行停送电操作，停送电时间可以在30分钟内完成，大大缩短了停送电时间，提高了电力调度员的工作效率。
（三）迅速切除故障元件，恢复系统正常运行并优化用电管理
当地铁供电系统发生不正常的运行状态或发生故障时，电力调度员可以通过SCADA系统的遥控功能，快速切换运行方式，恢复正常供电，缩短供电中断时间，保障地铁供电不出现长时间的供电中断，避免出现大规模的地铁列车晚点。在优化用电管理方面，SCADA系统利用现代化的监控手段进行实时监测，所采集的分段电量、负荷曲线、最高最低负荷、时段电量比例、功率因数、分时电压等实际数据，经分析整理后，可由电力企业向地铁运行提供合理用电建议，并分析利用现行的分时电价政策，帮助他们减少不必要的电力消耗，避峰用电，平滑负荷曲线，降低生产成本，提高经济效益。
总之，SCADA系统是一类功能强大的计算机远程监督控制与数据采集系统，它综合利用了计算机技术、控制技术、通信与网络技术，完成了对分散的测控点的各种设备实时数据采集，本地或远程的自动控制，以及实现了对生产过程的全面实时监控，并为安全生产、调度、管理、优化和故障诊断提供必要和完整的数据及技术支持。
参考文献
[1]蔡永勇.地铁供电领域中SCADA系统的应用研究[J].住宅与房地产,2016,09
[2]陈惠娟.地铁牵引供电系统仿真与分析[D].福州大学,2010
[3]卢钧.地铁SCADA系统调试中VE应用的经验探讨[J].价值工程,2012,27
论文作者:陈庆欢
论文发表刊物:《基层建设》2016年19期
论文发表时间:2016/12/5
标签：系统论文; 地铁论文; 组态论文; 变电所论文; 供电系统论文; 调度员论文; 电力论文; 《基层建设》2016年19期论文;