电力监控系统：实现安全监控和节能降耗

电力监控系统（supervisory control and data acquisition，SCADA）实现在控制中心（operation control center，OCC）对供电系统进行集中管理和调度、实时控制和数据采集。除利用“五遥”（遥控、遥信、遥测、遥调、遥视）功能监控供电系统设备的运行情况，及时掌握和处理供电系统的各种事故、报警事件外，还可利用该系统的后台工作站对供电系统进行数据归档和报表统计，以便更好地管理供电系统。

1.电力监控系统的作用

SCADA系统的作用主要有在线监控、经济调度、安全分析和事故处理等。通过SCADA系统，调度人员在控制中心可以实现对供电系统中各类变电所内的供电设备运行状态的监视、控制及数据采集，直观地了解电力设备的工作状况，确保城市轨道交通供电系统安全、可靠、经济地运行。

（1）在线监控。当城市轨道交通供电系统正常运行时，调度管理人员通过SCADA系统对供电系统的电压、潮流、负荷、设备运行状态及各项工况指标进行监视和控制，以保证供电质量满足用户的用电要求。

（2）经济调度。在实现对供电系统安全监控的基础上，SCADA系统根据供电系统的各类运行参数，对系统进行经济调度，以达到降低损耗、节约电能的目的。

（3）安全分析和事故处理。对供电系统发生事故之前、之后或事故发生时的信息要进行及时的采集、分析和处理，以缩小事故范围。根据历史数据记录和分析，提供事故处理对策和相应的监控手段，尽量在事故发生前作出预警和干预，避免事故发生或减小事故范围，及时处理已发生的事故，以减少事故造成的损失。

2.电力监控系统的一般要求

自20世纪90年代末开始，随着计算机和通信技术的发展，以计算机为基础的变电所综合自动化技术为供电系统的运行管理带来了一次变革，它为推行变电所无人值班提供了强大的技术支持。SCADA系统则是在变电所综合自动化技术的基础上发展而来的，它包含计算机技术、通信技术、自动控制技术等多方面现代技术。为了确保系统功能的实现和可靠运行，对SCADA系统有如下具体的要求。

（1）SCADA系统应在控制中心设置电力调度中心。单独建立的SCADA系统必须在控制中心设置一套中央监控系统，采集各变电所的“三遥”（遥测、遥信、遥视）信息，实现对全线供电系统的远程监控。当SCADA系统集成于综合监控系统时，电力调度中心由综合监控系统统一设计。

（2）中央监控系统的构成方式应该保证系统运行的可靠性，独立建设电力监控系统时，系统中的关键设备，如系统服务器、前置数据处理机、交换机等要进行冗余配置。

（3）为了满足电力调度中心与变电所值班、维护人员的通信需求，在电力调度中心须设置电力调度电话总机，在各变电所内设电力调度分机。主变电所根据当地电力部门的要求装设与上级电力管理部门联系的调度电话。

（4）SCADA系统的通信通道必须进行冗余设置，主、备用通信通道应支持手/自动切换功能。在满足通信速率不低于相关规范的要求下，通信接口类型可以选择串口或以太网等。

（5）全线各变电所设置变电所综合自动化系统，各变电所综合自动化系统均可以脱离控制中心独立运行。变电所综合自动化系统为分层、分散式结构。根据设备功能，自动化系统分为间隔设备层、网络通信层、站级管理层。

（6）如果变电所无人值守，且经济条件许可，可在变电所内的主要设备间内设置闭路电视监控装置，在控制中心设置图像监视终端，以实时监视变电所内的情况。

（7）SCADA系统软、硬件属于国内成熟产品，因此在选择产品时应该优先选用技术成熟、功能完善、性能优越、国内领先的产品，设备选型应立足于国产化设备。(www.xing528.com)

（8）各级监控网络及系统设备应满足电磁兼容的各项标准和要求。

（9）如果所建设的工程有远期延伸计划，则系统设计时应适度预留远期扩展裕量。

3.电力监控系统的构成

SCADA系统既可独立建设，也可集成于综合监控系统，目前后者应用比较广泛。虽然两种类型的SCADA系统在结构上有一定区别，但其基本结构是类似的，都是由电力调度中心主站系统、变电所综合自动化系统、通信信道和供电复示系统组成。

（1）电力调度中心主站系统。

电力调度中心主站系统可采用客户/服务器网络结构，通过以太网形成计算机监控网络，配置专用服务器，采用双机冗余工作方式，并具有软硬件自诊断功能。

电力调度中心主站系统作为全线电力监控系统的中心，可将全线各变电所的自动化信息汇集到实时数据长度中，支持各电力操作站的监管功能，支持全线供电SCADA功能，并完成历史数据的处理与存储功能。

（2）变电所综合自动化系统。

变电所综合自动化系统通过通信信道与电力调度中心进行通信，接受调度中心的控制命令，向调度中心主机传送变电所操作、事故，预告、测量等信息。但变电所综合自动化系统的运行不依赖于中央监控系统，在通信故障时，变电所综合自动化系统可以脱离控制中心独立运行。

（3）通信信道。

SCADA系统的通信信道一般由城市轨道交通通信系统统一组建，SCADA系统向通信系统提出通道要求。当通信系统难以为SCADA系统提供通信通道时，SCADA需要建设独立的通信信道。

（4）供电复示系统。

供电复示系统通过电力调度中心主站系统采集全线供电系统的各类信息，用于供电系统维护人员监视、统计各类设备的运行数据。