解析電力系統(tǒng)監(jiān)控中SCADA自動(dòng)化軟件的應(yīng)用

李蔣

摘 要：隨著經(jīng)濟(jì)與社會(huì)的快速發(fā)展，我國(guó)的電力行業(yè)得到前所未有的發(fā)展，各種先進(jìn)的電力技術(shù)也隨之得到發(fā)展。SCADA自動(dòng)化軟件是目前我國(guó)電力系統(tǒng)監(jiān)控中最常用的軟件系統(tǒng)之一，文章介紹了SCADA自動(dòng)化軟件的概念，探析了SCADA自動(dòng)化軟件在電力系統(tǒng)監(jiān)控中的應(yīng)用，以供參考。

關(guān)鍵詞：電力系統(tǒng)監(jiān)控；SCADA自動(dòng)話軟件；應(yīng)用

中圖分類(lèi)號(hào)：TP277 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A 文章編號(hào)：1006-8937（2014）32-0074-02

隨著經(jīng)濟(jì)與社會(huì)的快速發(fā)展，我國(guó)的電力行業(yè)得到前所未有的發(fā)展，各種先進(jìn)的電力技術(shù)也隨之得到發(fā)展。SCADA自動(dòng)化軟件是目前我國(guó)電力系統(tǒng)監(jiān)控中最常用的軟件系統(tǒng)之一，其具有信息采集全面、完整度高、價(jià)值高、對(duì)電力系統(tǒng)故障判斷準(zhǔn)確以及反應(yīng)快等特點(diǎn)，致使SCADA自動(dòng)化軟件成為現(xiàn)代電力系統(tǒng)監(jiān)控中必不可少的組成部分。

1 SCADA自動(dòng)化軟件的概念

所謂SCADA自動(dòng)化軟件，指的是采集和監(jiān)視數(shù)據(jù)的軟件控制系統(tǒng)，其是Supervisory Control And Data Acquisition的簡(jiǎn)稱，該種自動(dòng)化軟件是在計(jì)算機(jī)技術(shù)的基礎(chǔ)上發(fā)展形成的，在生產(chǎn)應(yīng)用的過(guò)程中能夠?qū)崿F(xiàn)對(duì)系統(tǒng)的自動(dòng)化調(diào)度和控制。由于SCADA自動(dòng)化軟件不僅能夠?qū)崿F(xiàn)對(duì)生產(chǎn)現(xiàn)場(chǎng)的設(shè)備進(jìn)行實(shí)時(shí)的監(jiān)視與控制，還能對(duì)實(shí)現(xiàn)對(duì)數(shù)據(jù)采集和處理等功能，致使SCADA自動(dòng)化軟件在電力系統(tǒng)監(jiān)控中的應(yīng)用非常廣泛，并且不但涉及電力系統(tǒng)，還在石油、給水、化工等行業(yè)的信息數(shù)據(jù)采集、監(jiān)視以及控制等方面具有普遍的應(yīng)用。

2 SCADA自動(dòng)化軟件在電力系統(tǒng)監(jiān)控中的應(yīng)用分析

2.1 SCADA自動(dòng)化軟件在電力系統(tǒng)監(jiān)控中的應(yīng)用架構(gòu)

文章某電站為例，該電站的裝機(jī)容量為3×1 600 kW，年平均發(fā)電量高達(dá)550萬(wàn) kW·h，該電站承擔(dān)著附近城市的用電需求。但是隨著電站的運(yùn)行，其發(fā)生了一系列的故障，嚴(yán)重的影響了供電的穩(wěn)定性與安全性，該電站通過(guò)將SCADA自動(dòng)化軟件應(yīng)用在電力系統(tǒng)監(jiān)控中，有效的提高了電力調(diào)度的水平與效率，并顯著地提高了供電的安全性與可靠性。

2.1.1 SCADA的數(shù)據(jù)庫(kù)

SCADA自動(dòng)化軟件在電力監(jiān)控中的實(shí)踐應(yīng)用，每個(gè)軟件系統(tǒng)都需要相應(yīng)完整的數(shù)據(jù)庫(kù)做支持。對(duì)于SCADA自動(dòng)化軟件來(lái)說(shuō)，其數(shù)據(jù)庫(kù)儲(chǔ)存的數(shù)據(jù)通常包括兩種類(lèi)型：

①動(dòng)態(tài)數(shù)據(jù)，電力監(jiān)控系統(tǒng)中的動(dòng)態(tài)數(shù)據(jù)指的是隨時(shí)間不斷變化，相關(guān)的數(shù)據(jù)信息頁(yè)隨之發(fā)生變化或者更新，該種數(shù)據(jù)類(lèi)型主要包括在運(yùn)行電力系統(tǒng)監(jiān)控過(guò)程中，對(duì)數(shù)據(jù)信息進(jìn)行的歸檔管理；對(duì)該種系統(tǒng)監(jiān)控進(jìn)行研究和開(kāi)發(fā)過(guò)程中產(chǎn)生的預(yù)算數(shù)據(jù)信息；由電力系統(tǒng)監(jiān)控技術(shù)采集的實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)信息等。

②靜態(tài)數(shù)據(jù)，電力系統(tǒng)中儲(chǔ)存的靜態(tài)數(shù)據(jù)主要包括電力系統(tǒng)監(jiān)控中相關(guān)的數(shù)據(jù)參數(shù)信息；電力監(jiān)控系統(tǒng)中和軟件、硬件相關(guān)的數(shù)據(jù)信息；設(shè)備參數(shù)信息以及電力系統(tǒng)監(jiān)控中的運(yùn)行信息。

通過(guò)分析電力系統(tǒng)監(jiān)控中的相關(guān)數(shù)據(jù)信息，能夠?qū)φ麄€(gè)電力系統(tǒng)的運(yùn)行狀況進(jìn)行模擬分析。

2.1.2 調(diào)度中心的設(shè)置

調(diào)度中心為SCADA系統(tǒng)的控制中心和設(shè)備間，設(shè)備間用來(lái)擺放各種硬件設(shè)備，控制中心用來(lái)擺放操作員站、工程師站以及操作臺(tái)等，便于調(diào)度人員對(duì)系統(tǒng)進(jìn)行管理和監(jiān)控。調(diào)度中心墻上應(yīng)該設(shè)置無(wú)縫拼接大屏幕，用來(lái)顯示系統(tǒng)監(jiān)控采集的信息，根據(jù)顯示的各個(gè)局域系統(tǒng)的運(yùn)行狀況，分析整個(gè)電力系統(tǒng)的運(yùn)行狀況。

2.1.3 通訊方式的選擇

SCADA系統(tǒng)工作的可靠性和有效性，在很大程度上取決于各個(gè)監(jiān)控站和調(diào)度中心之間的信號(hào)傳輸狀況，即選擇合適的通訊方式對(duì)保證整個(gè)SCADA自動(dòng)化軟件系統(tǒng)的運(yùn)行質(zhì)量具有非常重要的作用。因此，應(yīng)該從適應(yīng)未來(lái)、當(dāng)?shù)仉娏ο到y(tǒng)環(huán)境、運(yùn)行質(zhì)量、運(yùn)行費(fèi)用以及建設(shè)費(fèi)用等方面進(jìn)行綜合考慮。通常狀況下采用的通訊方式為CDMA、GPRS、寬帶VPN、DDn線路、光纖以及衛(wèi)星等，常用的通訊類(lèi)型包括圖像傳輸、語(yǔ)音傳輸以及數(shù)據(jù)傳輸?shù)取?/p>

2.1.4 監(jiān)控軟件的選擇

目前，SCADA系統(tǒng)應(yīng)用的監(jiān)控軟件相對(duì)較多，主要包括基于Windows的OAsys、Citect、Intouch、Ifix等，應(yīng)該根據(jù)電力系統(tǒng)監(jiān)控的具體狀況選擇合適的監(jiān)控軟件。

2.1.5 電力系統(tǒng)下位機(jī)

電力系統(tǒng)監(jiān)控系統(tǒng)的下位機(jī)指的是硬件層設(shè)備，即信息數(shù)據(jù)采集設(shè)備，其主要的作用是實(shí)時(shí)的采集電力系統(tǒng)的各種運(yùn)行數(shù)據(jù)，同時(shí)也能實(shí)現(xiàn)對(duì)數(shù)據(jù)庫(kù)信息的傳輸和與之對(duì)應(yīng)的后臺(tái)控制命令的轉(zhuǎn)發(fā)等。

2.1.6 后臺(tái)處理系統(tǒng)

后臺(tái)處理指的是控制后臺(tái)主機(jī)（處理后臺(tái)主機(jī)即SCADA節(jié)點(diǎn)機(jī)），對(duì)整個(gè)電力系統(tǒng)進(jìn)行監(jiān)控的中心和關(guān)鍵就是后臺(tái)處理主機(jī)，其主要的功能是對(duì)信息數(shù)據(jù)采集設(shè)備采集的數(shù)據(jù)信息進(jìn)行分析和處理，由于后臺(tái)處理劑具有非常重要的作用，所以調(diào)度電力監(jiān)控主要采用雙重配置技術(shù)，該種技術(shù)很容易導(dǎo)致電力系統(tǒng)結(jié)構(gòu)的冗余，應(yīng)該謹(jǐn)慎的處理。

2.1.7 維護(hù)員和操作員節(jié)點(diǎn)

SCADA操作員和維護(hù)員節(jié)點(diǎn)是指在整個(gè)電力系統(tǒng)中，通常會(huì)設(shè)置軟件維護(hù)節(jié)點(diǎn)機(jī)，以便于實(shí)現(xiàn)對(duì)實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)庫(kù)進(jìn)行維護(hù)和管理。操作員節(jié)點(diǎn)在電力系統(tǒng)監(jiān)控系統(tǒng)中的主要作用是對(duì)系統(tǒng)監(jiān)視或者對(duì)命令發(fā)布等進(jìn)行操作，通過(guò)網(wǎng)絡(luò)適配器或者網(wǎng)絡(luò)連接進(jìn)行單獨(dú)工作。在特殊狀況下，電力系統(tǒng)維護(hù)員節(jié)點(diǎn)機(jī)能夠?qū)崿F(xiàn)對(duì)操作員節(jié)點(diǎn)機(jī)全部功能或者部分功能的控制。

2.2 SCADA自動(dòng)化軟件在電力系統(tǒng)監(jiān)控中的應(yīng)用功能

分析

SCADA自動(dòng)化軟件在電力系統(tǒng)監(jiān)控中的應(yīng)用功能主要包括以下幾個(gè)方面：

①自動(dòng)檢測(cè)與防止干擾功能，SCADA自動(dòng)化軟件能夠自動(dòng)管理和控制大量數(shù)據(jù)，并通過(guò)對(duì)管理員進(jìn)行級(jí)別和口令設(shè)置，能夠規(guī)定每個(gè)操作員的權(quán)限，防止操作過(guò)程受到其他因素的干擾。

②數(shù)據(jù)采集功能，通過(guò)控制中心調(diào)度系統(tǒng)，能夠?qū)崿F(xiàn)對(duì)電力系統(tǒng)所有運(yùn)行數(shù)據(jù)信息的采集，并通過(guò)顯示器等設(shè)備將各個(gè)控制點(diǎn)的信息顯示出來(lái)。

③數(shù)據(jù)處理和制表功能，SCADA自動(dòng)化軟件能夠?qū)崿F(xiàn)報(bào)表系統(tǒng)和應(yīng)用數(shù)據(jù)、礫石數(shù)據(jù)等的連接，并形成各種圖文并茂的數(shù)據(jù)信息報(bào)表。

④遙控功能，通過(guò)對(duì)電力系統(tǒng)的載體進(jìn)行調(diào)節(jié)和控制，能夠?qū)崿F(xiàn)對(duì)整個(gè)電力監(jiān)控系統(tǒng)的遙控。

⑤復(fù)視功能，復(fù)視功能指的是通過(guò)電力系統(tǒng)監(jiān)控復(fù)視系統(tǒng)，能夠?qū)φ{(diào)度中心的復(fù)視數(shù)據(jù)信息進(jìn)行處理和顯示，監(jiān)視與控制整個(gè)電力系統(tǒng)的運(yùn)行狀況。

3 結(jié) 語(yǔ)

總而言之，將SCADA自動(dòng)化軟件應(yīng)用在電力系統(tǒng)監(jiān)控中，能夠?yàn)閷?shí)現(xiàn)強(qiáng)化監(jiān)控管理、改善運(yùn)行環(huán)境、提高生產(chǎn)效率、降低能耗、保證生產(chǎn)安全以及保證綜合經(jīng)濟(jì)效益等目標(biāo)，提供可靠的保障。

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