SCADA（電力監控）

系統介紹

SCADA（電力監控）

系統介紹概述

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SCADA又稱遠動（SupervisoryControlAndDataAcquisition），其定義是：監控和數據采集。遠動就是應用遠程通信技術對遠方運行設備進行監視和控制，以實現遠程信號、遠程測量、遠程控制和遠程調節等各項功能。遠動技術是隨著生產過程自動化程度的日益提高而發展起來的，是自動化技術與遠程通信技術在電力生產上的有機結合。概述2023年8月4日2SCADA又稱遠2023年9月14日3一、遠動系統的特征（一）遠程性遠動系統遠程性表現在系統使用了通訊技術。（二）實時性實時性：是指數據采集能及時反應到調度所；調度所的控制命令也能及時下達到控制對象。遠動技術是一門綜合技術，它是應用電力技術、計算機技術、現代通訊技術在供電系統中的應用。2023年8月4日3一、遠動系統的特征

二、遠動系統的功能和優越性（一）遠動系統的功能

1.遙控。調度所對遠方變電站的被控對象（如開關等）進行操作。

2.遙測。將變電站的被測對象（如電流、電壓等）傳送到調度所。

3.遙信。將變電站的被控對象（如開關位置信號等）傳送到調度所。

4.遙調。調度所對遠方變電站的被控對象的工作狀態和參數（如變壓器的輸出電壓等）進行調整。其他管理功能：報表管理、事故回放、故障分析、信息管理、技能培訓等。2023年9月14日4二、遠動系統的功能2023年9月14日5

（二）遠動系統的優越性集中監控，提高安全運行水平。及時了解事故的發生范圍，加快事故處理。

1.集中控制，提高勞動生產率和操作質量。

2.經濟效益顯著，減少運行費用。2023年8月4日5（二）遠動系統的優越性

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系統由控制中心調度系統、牽引降壓混合變電所綜合自動化系統、降壓變電所綜合自動化系統及通信通道構成，其中通信通道由地鐵通信系統提供。電力監控系統實施對全線上述變電所主要供電設備及接觸網電動隔離開關的監控，完成調度所對全線供電系統的運行及維修調度管理。在車輛段供電檢修車間調度室內設置一套供電復示系統，通過與控制中心電調系統遠程通信完成對供電系統的復示功能，用于檢修調度管理?？刂浦行倪x用DSC-9000U自動化系統，變電所綜合自動化系統采用NDT650變電所綜合自動化系統。

系統構成與功能

2023年8月4日6系統由控制DSC-9000U自動化系統2023年9月14日7一、系統構成

控制中心調度系統設備包括三層以太網交換機兩臺、兩套系統服務器、兩套調度員工作站、一套系統維護工作站、一套web服務器、兩套打印服務器、四套網絡打印機及其它網絡連接附件構成；并且滿足與其他系統的互聯互通要求?？刂浦行恼{度系統的局域網絡采用雙以太網結構，互為熱備用。網絡結構采用總線型結構，配置以太網交換機。網絡采用國際標準化的、成熟、可靠、通用性強的TCP/IP網絡協議。DSC-9000U自動化系統2023年8月4日7一、系統構成2023年9月14日8

系統網絡采用雙網對等工作方式，正常情況下雙網同時工作，并可根據需要分擔不同的數據傳輸，當某一網絡故障時，系統給出報警信息，并由非故障網絡承擔全部的數據傳輸。主服務器分別通過雙網卡掛接在雙網上，兩臺主服務器自身完成雙網絡路由功能；兩個調度員工作站均掛在雙網上，分別與兩個主服務器通過雙網交換信息。由于兩個調度員工作站的功能是平等的，當任一網絡或任一調度員工作站出現故障時，仍能保證系統可靠運行。2023年8月4日8系統網絡采用雙網對等工作方2023年9月14日92023年8月4日92023年9月14日101、系統服務器控制中心調度系統配置兩臺主服務器，兩臺主服務器冗余配置、對等工作方式，通過網絡管理軟件和網絡適配器連接網上設備。兩個主服務器定時進行工作狀態的在線檢測，在一臺主服務器故障情況下進行自動切換。主服務器的主要功能：一是管理維護控制站局域網的全局配置文件，接收來自局域網內各其它接點的信息；二是遙控、遙信、遙測處理；三是保存并維護有關電力監控系統運行所需的全局數據和對歷史數據的管理，并對調度端客戶機提供數據服務；四是完成調度文檔管理、統計報表生成制作；五是定時任務管理。

2023年8月4日101、系統服務器2023年9月14日11

2、調度員工作站用于調度人員的日常控制、監視、和調度管理工作。

3、系統維護工作站用于維護系統軟件、定義系統運行參數、定義系統數據庫及編輯、修改、增擴人機界面畫面等工作；并同時具有網絡管理功能，對全線網絡設備進線設置和管理。當兩臺調度員工作站故障時，可作為備用臨時替代調度員工作站使用。

4、WEB服務器

WEB服務器負責向外部發布SCADA運行信息，通過與主服務器網絡通信接口讀取主服務器內監控系統的實時數據,并且以自己的特有的存儲形式優化存入數據庫，以便于數據的快速讀取。2023年8月4日112、調度員工作站2023年9月14日12

二、系統功能

控制中心監控系統可以實現沿線所有變電所所內電壓、電流、功率、電度量和開關量等信息的采集，實現對全線變電所所內設備工作情況的監視與全線各所電力設備的監控工作。在正常情況下，由控制中心電調操作工作站實現電力設備的控制工作，如控制開關及刀閘的合/分，變電所監控工作站只進行監視功能。當維護和調試時，控制中心下放控制權，由變電所監控計算機實現所內設備的控制和維護功能。

1、通信功能系統服務器通過通信專業提供的以太網通道采集全線變電站綜合自動化系統采集的所內電氣設備信息。通信專業提供的以太網通道為兩個，采用主備工作方式。正常運行時中心監控系統通過一個通道與綜自系統通信，當通道故障時，中心系統自動切換到備用通道與所內綜自系統通信。2023年8月4日12二、系統功能2023年9月14日132、數據采集與處理

2.1數據采集控制中心監控系統實時采集的信息包括：模擬量、狀態量、控制量。

2.2數據處理信息采集后需在監控計算機進行顯示，由計算機監控系統軟件完成數據的處理工作。

3、采樣數據的顯示和查詢

4、控制操作

4.1單控功能

4.2程控功能

4.3操作閉鎖與解鎖功能2023年8月4日132、數據采集與處理2023年9月14日14

4.4遙控試驗功能遙控試驗用于測試調度系統至變電所綜合自動化系統之間的可靠性，不對實際控制對象進行操作。

4.5接地、檢修掛牌功能系統提供掛地線操作、掛檢修牌操作等掛牌操作，系統自動對掛牌對象實現閉鎖操作。

4.6防誤操作功能系統自動閉鎖不符合電力調度操作規程的不安全操作。

5報警功能

6系統權限管理功能

6.1使用權限管理

6.2控制權限管理2023年8月4日144.4遙控試驗功能2023年9月14日15

電力監控系統實現3級監控，即中心級、車站級和設備就地級。三級控制方式(遠程控制、所內盤上集中控制、設備本體控制三級控制方式)正常時由控制中心實施監控功能，此時站內監控計算機將閉鎖控制功能，在緊急情況必須等到控制中心將控制權下放，此時控制中心失去控制權限，由站內監控計算機實現控制功能，控制中心和車站之間控制權的轉換由雙方確認后完成。通過上述方法實現遠方和所內控制操作的互鎖，達到同一被控設備由一方實施遙控。正常運行時采用遠動控制，當設備檢修時，采用所內集中控制或設備本體控制。在開關柜上設當地/遠方選擇開關，對于接觸網電動隔離開關，在綜控屏上設置當地/遠方轉換開關和相應的合分閘開關。

2023年8月4日15電力監控系統實現3級監控2023年9月14日167、報表及統計功能

8、數據庫管理功能

9、培訓功能

10、漢化功能

11、軟件在線編輯、維護、修改、擴展功能

12、系統容錯能力、自診斷、自恢復功能

13、通道及網絡管理功能對基礎設備采集量的修改、人機界面更改、硬件參數配置及對網絡設備的統一管理設置。

14、系統時鐘同步功能

15、系統復示功能

2023年8月4日167、報表及統計功能2023年9月14日17

三、系統基本監控界面

2023年8月4日17三、系統基本監控界面NDT650變電所綜合自動化系統

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一、系統構成

車站級監控系統采用國電南自生產的NDT650變電所綜合自動化系統，采用分層分布式結構。系統分為三個部分：站級管理層，網絡通信層，間隔設備層。站級管理層為設置在綜控屏內的SCADA操作員站、便攜式維護計算機、冗余熱備的通信管理裝置。NDT650變電所綜合自動化系統2023年8月4日182023年9月14日19

間隔層包括分散安裝于供電一次設備中的各種微機保護測控單元、信息采集設備以及采用硬接點輸出的現場設備。設備包括400V及35kV交流保護測控單元、1500V直流保護測控單元、變壓器溫控器、微機測控單元、雜散電流監控單元、交/直流屏、上網隔離開關、負荷開關等。各廠家的智能裝置由國電南自提供的網絡通信服務器進行接口及規約的轉換，實現與變電所綜合自動化系統的接口，其它硬接點信號可由智能測控裝置進行采集，并由其實現對接觸軌隔離開關等的控制功能。網絡通信層即為所內通信網絡和接口設備，間隔單元通過所內網絡通信層與站級管理層進行數據交換。2023年8月4日19間隔層包括分散安裝于供電2023年9月14日202023年8月4日202023年9月14日211、站級管理層系統站級管理層包括控制信號盤及安裝于控制信號盤內的通信管理機、交換機、一體化監控計算機、用于維護的便攜式計算機等設備構成。

1.1通信管理機

通信管理機是變電所綜合自動化系統的信息中心，對變電所內各種設備的信息進行采集處理，形成標準的信息并通過數據通道傳送到變電所監控計算機和綜合監控系統。通信處理機采用可靠性高，處理能力強，實時響速度快的專用工業控制裝置。2023年8月4日211、站級管理層2023年9月14日221.2一體化監控計算機

正常情況下，電力設備的監視和控制由控制中心監控系統完成，在維修或緊急情況下，控制中心下發工作權限給變電所一體化監控計算機實現監控功能。在變電所一體化監控計算機上可進行本站電力設備的監控及相鄰站相關設備的運行信息等。

1.3交換機

網絡交換機用于綜控屏設備接入；35kV測控單元，直流柜測控單元等的接入與上傳到綜控屏。

2023年8月4日221.2一體化監控計算機2023年9月14日231.4模擬器系統配置輸入、輸出、測量等功能的便攜式模擬器。狀態量模擬輸出：16路開、關信號，為刀閘接點；脈沖量模擬輸出：16路開、關信號，可選OC門或繼電器接點；遙控量模擬輸出：16路跳、合閘信號，1路復位信號；模擬量模擬輸出：8路電壓、電流模擬量輸出；電壓量范圍0-10V（41/2位數字顯示）；電流量范圍0-20mA（41/2位數字顯示）。

2023年8月4日231.4模擬器2023年9月14日24

1.5綜控屏盤上安裝有站控主單元、一體化監控計算機、測控單元、網絡交換機等設備。綜控屏上還裝設分合閘繼電器、所內及所間聯鎖繼電器、越區隔離開關聯鎖遠動解除繼電器、信號輸入隔離中間繼電器以及用于功能擴展的繼電器等，并設置兩個帶鎖的當地/遠方轉換開關，6個帶合/分信號指示燈的合/分按鈕，用于對牽引降壓混合所4個饋線電動隔離開關，2個越區電動隔離開關的控制。遙控、遙信功能通過配置的微機綜合測控裝置實現。具有跟隨式變電所的變電所信號盤設置跟隨所負荷開關控制命令輸出繼電器。

2023年8月4日241.5綜控屏

2.遠程通信通信管理機各主機單元中分別提供2個獨立的以太網接口，互為備用，通信傳輸速率100Mbps，分別連接到SCADA系統主干通信雙環網上。正常時，主通信接口處于工作狀態，當主通信以太網接口或主通道故障時，自動起動備用通信以太網接口，使用備用通道。2.遠程通信2023年9月14日263.所內監控網絡

3.1網絡通信服務器網絡通信服務器用以將其他廠家的智能設備接進NDT650牽引變電所綜合自動化系統。網絡通信服務器可以在底層物理接口和到高層應用規約的各層次上進行雙向的規約轉換，讓各種具備通信接口的智能設備在NDT650站內網上映射成一臺虛擬的兼容裝置。網絡通信服務器在硬件和底層軟件（操作系統，驅動程序）上均具有較豐富的資源，具有4個RS-232/485串行接口和3個10M以太網接口（光接口或電接口），可用在需要轉換的設備比較多的場合，也可以用于單網到雙網的轉