1系統(tǒng)結(jié)構(gòu)

電力監(jiān)控系統(tǒng)主要分布于控制中心、車(chē)站、變電所，系統(tǒng)采用熱備冗余的方式，保證系統(tǒng)有高度的可用性通常是集成在綜合監(jiān)控（ISCS）系統(tǒng)之內(nèi)，由控制中心調(diào)度系統(tǒng)、各變電所綜合自動(dòng)化系統(tǒng)、系統(tǒng)骨干網(wǎng)絡(luò)共同構(gòu)成全線完整的電力遠(yuǎn)程監(jiān)控系統(tǒng)。系統(tǒng)按照集中調(diào)度、分散后備的原則來(lái)設(shè)計(jì)，這種工作模式保證站級(jí)可以完全獨(dú)立于級(jí)，并在降級(jí)模式下接管中心級(jí)的絕大部分功能。

1.1控制中心系統(tǒng)結(jié)構(gòu)

控制中心電力監(jiān)控系統(tǒng)的設(shè)備由服務(wù)器、存儲(chǔ)、三層工業(yè)級(jí)以太網(wǎng)核心交換機(jī)、工業(yè)級(jí)網(wǎng)絡(luò)拓展交換機(jī)、信息安全設(shè)備、調(diào)度員雙屏工作站、打印機(jī)及大屏幕系統(tǒng)（OPS）等組成?？刂浦行姆?wù)器部署全線電力監(jiān)控?cái)?shù)據(jù)庫(kù)副本，通過(guò)系統(tǒng)骨干網(wǎng)絡(luò)與全線變電所通信控制器設(shè)備通信，然后將收到的信息加工處理后在工作站上顯示。

調(diào)度大廳設(shè)備：行調(diào)輔助工作站2套；環(huán)調(diào)工作站2套；電調(diào)工作站2套；維調(diào)工作站1套；總調(diào)工作站1套；交換機(jī)1套（冗余）；事件打印機(jī)3臺(tái)；報(bào)表打印機(jī)1臺(tái)；彩色打印機(jī)1臺(tái)；中心機(jī)房設(shè)備：區(qū)域?qū)崟r(shí)服務(wù)器7套（冗余）；中心歷史服務(wù)器1套（冗余）；區(qū)域?qū)崟r(shí)服務(wù)器2套（冗余）；可視化數(shù)據(jù)分析服務(wù)器1臺(tái)；中心FEP1套（冗余）；磁盤(pán)陣列2套。

1.2系統(tǒng)骨干網(wǎng)

控制中心與全線各個(gè)車(chē)站骨干網(wǎng)交換機(jī)組成電力監(jiān)控系統(tǒng)內(nèi)部的局域網(wǎng)，骨干網(wǎng)絡(luò)采用雙環(huán)型結(jié)構(gòu)，通過(guò)通信系統(tǒng)提供的1000Mbps單模光纖實(shí)現(xiàn)連接，交換機(jī)為工業(yè)級(jí)的以太網(wǎng)交換機(jī)。當(dāng)其中一條環(huán)路有一個(gè)斷點(diǎn)時(shí)，網(wǎng)絡(luò)仍可正常運(yùn)行，當(dāng)一條環(huán)路中有2個(gè)斷點(diǎn)時(shí)，網(wǎng)絡(luò)自動(dòng)切換到另一條熱備網(wǎng)絡(luò)。中心級(jí)局域網(wǎng)：由2臺(tái)千兆工業(yè)以太網(wǎng)交換機(jī)搭建，兩臺(tái)交換機(jī)互為冗余，采用TCP/IP協(xié)議并，符合IEEE802.3標(biāo)準(zhǔn)；車(chē)站級(jí)局域網(wǎng)。每個(gè)車(chē)站局域網(wǎng)也由2臺(tái)千兆工業(yè)以太網(wǎng)交換機(jī)搭建，兩臺(tái)交換機(jī)互為冗余，采用TCP/IP協(xié)議并，符合IEEE802.3標(biāo)準(zhǔn)。

1.3變電所綜合自動(dòng)化系統(tǒng)

變電所綜合自動(dòng)化系統(tǒng)分布于全線各變電所，對(duì)本所電力設(shè)備進(jìn)行的控制、監(jiān)視（可以監(jiān)視臨站環(huán)網(wǎng)設(shè)備）；可獨(dú)立運(yùn)行，無(wú)人值守。系統(tǒng)由一個(gè)監(jiān)控工作站、2個(gè)冗余通信控制器、間隔層設(shè)備組成。監(jiān)控工作站部署本所數(shù)據(jù)庫(kù)正本，通過(guò)所內(nèi)管理層網(wǎng)絡(luò)與通信控制器通信，通信控制器通過(guò)變電所內(nèi)現(xiàn)場(chǎng)總線將所內(nèi)的間隔層設(shè)備連接起來(lái)。

2 系統(tǒng)功能

2.1 控制及操作功能

電調(diào)可以在控制指揮中心調(diào)度工作站上，對(duì)全線變電所設(shè)備進(jìn)行集中控制，包括單獨(dú)控制、程序控制、遠(yuǎn)方復(fù)歸等。遙控權(quán)限默認(rèn)在控制中心，變電所無(wú)控制權(quán)限，變電所可以向中心請(qǐng)求設(shè)備控制權(quán)限，經(jīng)中心電力調(diào)取確認(rèn)后，移交到變電所。中心和變電所可以通過(guò)遙控權(quán)限移交功能實(shí)現(xiàn)遙控權(quán)移交管理，設(shè)備控制權(quán)限可通過(guò)權(quán)限移交和強(qiáng)制取回實(shí)現(xiàn)在中心調(diào)度員和其他級(jí)別操作員之間傳遞；另外，特殊情況時(shí)（中心服務(wù)器宕機(jī)、中心與變電所通訊中斷）中心的遙控權(quán)限自動(dòng)下放至變電所，此時(shí)變電所也具備遙控功能，待故障恢復(fù)后，經(jīng)過(guò)中心調(diào)度人員確認(rèn)，權(quán)限重新移交回控制中心。

2.2 數(shù)據(jù)采集與處理功能

遙信。電力監(jiān)控系統(tǒng)采集變電所內(nèi)各種裝置的遙信信息，包括位置遙信（雙位置）和保護(hù)遙信（單位置）。根據(jù)采用的通訊協(xié)議的不同，設(shè)備的狀態(tài)通過(guò)主動(dòng)上送或是輪詢的方式發(fā)送給電力監(jiān)控系統(tǒng)，實(shí)時(shí)的顯示在人機(jī)界面。位置遙信包括各種開(kāi)關(guān)的分位、合位，開(kāi)關(guān)柜手車(chē)的工作位、試驗(yàn)位、退出位，各個(gè)設(shè)備的啟動(dòng)、停止?fàn)顟B(tài)、接觸網(wǎng)帶電狀態(tài)等。保護(hù)遙信包括過(guò)流保護(hù)、零序過(guò)流保護(hù)、過(guò)負(fù)荷報(bào)警、重合閘失敗報(bào)警、變壓器超溫跳閘、整流器超溫跳閘，以及系統(tǒng)過(guò)電壓、失壓報(bào)警、裝置異常報(bào)警信號(hào)。

遙測(cè)。電力監(jiān)控系統(tǒng)采集35kV系統(tǒng)、1500V系統(tǒng)、變壓器、400V系統(tǒng)、能饋逆變裝置等的三相電流、零序電流、三相電壓、線電壓、系統(tǒng)功率、頻率、功率因數(shù)、電度、設(shè)備溫度等遙測(cè)信息。遙測(cè)以周期掃描的方式進(jìn)行采集，采集周期可設(shè)置，長(zhǎng)不得小于60s，遙測(cè)數(shù)據(jù)以周期的方式保存在歷史服務(wù)器中。根據(jù)采集電度信息可以生成用電量日?qǐng)?bào)表、周報(bào)表、月報(bào)表、年報(bào)表；根據(jù)采集的電壓、電流、溫度等可以棒圖、圖形列表的方式展現(xiàn)出來(lái)；根據(jù)保存的遙測(cè)信息可以在趨勢(shì)圖形中打開(kāi)，了解設(shè)備在任何一段時(shí)間的工作狀態(tài)。

2.3 顯示及操作功能

中心電力調(diào)度、變電所值班人員通過(guò)監(jiān)控工作站的畫(huà)面對(duì)變電所設(shè)備進(jìn)行監(jiān)視。監(jiān)控工作站實(shí)現(xiàn)的主要功能有：用戶登、錄注銷(xiāo)功能；對(duì)開(kāi)關(guān)設(shè)備進(jìn)行遙控、程控操作功能；對(duì)開(kāi)關(guān)設(shè)備進(jìn)行遙信、遙測(cè)監(jiān)視功能；對(duì)開(kāi)關(guān)設(shè)備進(jìn)行權(quán)限移交操作功能；歷史事件、報(bào)警查詢及打印功能；電量報(bào)表統(tǒng)計(jì)功能；定值組投退功能。

中心電力調(diào)度工作站圖形畫(huà)面。系統(tǒng)根據(jù)用戶權(quán)限的不同，為OCC操作員提供對(duì)PSCADA全線設(shè)備的不同監(jiān)視畫(huà)面。主要畫(huà)面有：全線一次系統(tǒng)圖；全線供電分區(qū)系統(tǒng)圖；全線35kV系統(tǒng)圖；全線1500V系統(tǒng)圖；全線35kV母線電壓柱形圖；全線1500V母線電壓柱形圖；全線1500V開(kāi)關(guān)饋出電流柱形圖；全線1500V程控送電；全線1500V程控停電；全線1500V接觸網(wǎng)狀態(tài)圖；全線35KV系統(tǒng)、1500V系統(tǒng)、400V系統(tǒng)模擬量顯示圖；趨勢(shì)、報(bào)表顯示圖；控制權(quán)限移交圖。

變電所圖形畫(huà)面。變電所一次系統(tǒng)圖；10kV系統(tǒng)圖；1500V系統(tǒng)圖；400V系統(tǒng)圖；信號(hào)光字牌圖；通訊結(jié)構(gòu)圖；變電所平面布置圖；模擬量圖；電能表圖；有源濾波信息圖；交直流屏信息圖；溫控器信息圖；整流柜信息圖；負(fù)柜信息圖；接口柜信息圖；鋼軌電位信息圖；自動(dòng)化屏圖；排流柜圖；雜散電流圖；控制權(quán)限移交圖；遙控組屏蔽。

參考文獻(xiàn)

[1] 黃昱旻 . 地鐵綜合監(jiān)控系統(tǒng)的構(gòu)成及優(yōu)化 [J]. 城市軌道交通研究 ,2010,10.

[2] 駱漢賓 , 宮培松 , 等 . 地鐵設(shè)計(jì)管理系統(tǒng)的研究與應(yīng)用 [J]. 鐵道工程學(xué)報(bào) ,2013,9.

[3] 李 鵬.城市軌道交通電力監(jiān)控系統(tǒng)的應(yīng)用

[4] 安科瑞企業(yè)微電網(wǎng)設(shè)計(jì)與應(yīng)用手冊(cè).2022.05版

審核編輯 黃宇