浅谈地铁电力监控系统组成及其调试

浅谈地铁电力监控系统组成及其调试

发表时间：2018-05-31T09:59:13.217Z 来源：《基层建设》2018年第9期作者：浅谈地铁电力监控系统组成及其调试[导读] 摘要：电力监控系统是以计算机及通信技术为基础的生产过程控制与调度自动化系统，对地铁变电所现场运行的供电设备进行集中监视和控制，以实现数据采集、设备控制、测量、参数调节及各类信号报警等各项功能，使调度中心实时掌握各个变电所设备的运行情况，保障地铁运营的安全。

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摘要：电力监控系统是以计算机及通信技术为基础的生产过程控制与调度自动化系统，对地铁变电所现场运行的供电设备进行集中监视和控制，以实现数据采集、设备控制、测量、参数调节及各类信号报警等各项功能，使调度中心实时掌握各个变电所设备的运行情况，保障地铁运营的安全。

关键词：地铁；测控单元；电力监控系统；调试

电力监控系统（Power Supervisory Control And Data Acquisition），简称：PSCADA系统，它的控制对象为地铁供电系统的所有设备，包括：110kVGIS、110/35kV主变压器、SVG静态无功补偿装置、35kVGIS、动力/整流变压器、DC1500V开关柜、0.4kV开关柜、排流柜、交直流盘、上网隔离开关、轨电位限制装置等。

因此，该系统的稳定运行对地铁供电系统供电好坏、稳定性及地铁运营安全起着至关重要的作用。下文以成都地铁三号线为例对地铁电力监控系统的构成、各监控单元特点、现场调试方法进行介绍。

1系统构成及特点

成都地铁三号线一期工程供电系统，主要由110kV/35kV主变电所及分布于沿线各站的牵引降压混合变电所、降压变电所组成，地铁内部由35kV电压组成一个独立开环供电网络，该网络以双回路馈电电缆向各牵引降压混合变电所和降压变电所供电。电力监控系统对全线上述各类变电所的供电设备进行监视控制、数据采集以及对接触网电动开关设备的运行状态监视控制，负责全线供电系统的运行管理、正常检修及事故抢修的调度指挥，确保整个供电系统及设备安全、可靠接地运行。各级监控系统特点如下：

（一）中央级监控系统，主要完成对全部车站变电所信号控制盘检测控制，同时可以完成报表和事件打印，调度员可以根据要求灵活调整供电方式。中央级控制系统和车站级控制系统采用环形网络传输通道，如果一端通道故障可采用另一端通道，有效降低通道故障率为通道维修提供保障。

（二）车站级监控系统，主要实现对本站的监控单元检测控制，或中央级监控系统故障，监控将下放至车站级。车站级监控系统装置起承上启下的作用，既可以完成对本站各测控单元的监控也可以接受来自中央级的命令，同时也将各测控单元状态上传至中央监控系统。（三）测控单元，是电力监控系统中最基本的测控单元，主要完成检测信号上传以及上级控制单元的命令执行。

2 调试

（一）调试程序

调试原则：先完成各测控单元至信号控制盘之间调试，再完成各测控单元至中央级综合监控室调试。调试内容：根据信号控制盘点表逐条调试。

调试步骤：

1 信号控制盘与各测控单元之间调试。

2 各子系统与中央级综合监控室和供电车间复视系统调试。

变电所信号控制盘与各测控单元之间调试完成后，可安排各子系统至中央级监控室和供电车间复视系统调试同时进行。调试步骤如下：

（1）通道测试

（2）地址设定

（3）信号控制盘至中央级监控对时

（4）遥信、遥测功能调试

遥信、遥测功能调试时将信号控制盘调到远方位，按照电力监控点表要求的项目逐个输入模拟量，在中央级监控室和供电车间复视系统同时完成检测遥信、遥测功能。遥信、遥测信号须正常传至供电车间电力监控复视系统。（5）遥控功能调试

变电所信号控制盘调到远方位，完成中央级对各自单元的遥控调试。遥控功能不纳入供电车间电力监控复视系统。

3 杂散电流监控系统调试

（1）地址核对

1）各测量端子至传感器的地址核对。

2）传感器和排流柜至信号转接器地址核对。

3）信号转接器至杂散电流检测装置地址核对。

（2）功能调试

由于信号传感器和传感器没有人机接口，所以杂散电流监控系统不能逐级调试，功能调试由各子单元和杂散电流检测装置之间一步调试到位。

（二）调试方法

1 通信通道测试

2 被控站监控子系统调试

变电所电力监控盘、柜内的设备有以下各子系统：

（1）遥控输出子系统：调试其接收控制输出命令并通过遥控出口继电器执行状况。

（2）遥信输入子系统：通过模拟试验使该系统采集来自现场监视对象的实时状态信息，包括位置遥信和非位置遥信。

（3）模拟量输入接口：用于遥测，接收来自模拟量变送器设备的信息，模拟量输入可采用电流型或电压型。

（4）通信接口子系统：变电所采用单网络结构，主要测试其网络完成远动数据的发送和接收能力。

以上各子系统功能调试均能够在控制信号盘和液晶显示器上出现正确的声光报警和液晶显示信号及消除。

3 中央控制系统与被控站间的联调

（1）联调准备条件

电力监控系统与被控站的联调是在变电所单体设备元件性能测试、变电所各子系统调试完成后开始进行。

电力监控系统与被控站的联调必须按预先排定的计划一对一逐站进行，所有被控站均处在远方控制运行方式上。然后由指挥控制中心中央控制系统对被控站进行遥控方式操作，检验各系统功能完成情况。

（2）供电系统运行方式

全线供电系统采用控制指挥中心遥控，所内盘上控制，设备本体控制三级控制方式。正常运行时由调度中心进行遥控操作，当所内设备检修或通道故障时，采用所内盘上控制或设备本体控制。通过当地/远方转换开关，闭锁遥控操作，保证所内设备及人身安全。

（3）联调方法

电力调度系统与变电所间的联调目的是为了检测系统各项功能。电力监控系统功能为遥控、遥信、遥测三类功能，联调按以下步骤进行。

1）遥信项目功能调试

遥信项目的功能为位置信号、预告信号、事故信号三部分。

开关位置信号的调试，是对变电所内被控开关进行分合位置与调度端一一对应操作，使其变化的信息数据通过处理和通道传递直达调度端，在控制台和大型屏幕上正确显示。

各种保护动作发出的预告信号、保护动作的跳闸、合闸信号，是通过变电所设备上或各系统保护回路源头端施加模拟电量达到保护动作，并产生和传递保护动作状态信号为数据到调度端以便检验是否正确。

2）遥控项目功能调试

本工程电力调度系统设计结构是1：N集中监控方式。项目投入运行后，变电所无人值班，由电力调度遥控操作完成变电所各种运行方式及检修维护的倒闸作业。

在指挥中心调度室控制台上对变电所内的被控开关进行分合闸控制。遥控命令数据通过通讯通道及网络设备的处理和传输达到被控开关，被控开关正确动作，并将相应信号传输到调度端，反映在控制和显示屏幕上。 3）遥测项目功能调试

遥测的项目有电压、电流、功率等功能。

在变电所需要测量的项目电流、电压回路源头加一定数值的模拟电量，并用0.2级仪表监测记录。然后与调度端、控制台上仪表显示数值相比较，其误差应满足设计要求，误差超标时找出原因并进行调整。

4 结束语

本文在介绍电力监控系统组成的基础上，对电力监控系统调试的基本方法进行了总结，希望能为电力监控系统调试工作奠定基础。

参考文献：

[1] 张永健.电网监控与调度自动化[M].北京，中国电力出版社，2004.

[2] 黄益庄.变电站综合自动化技术[M].北京，中国电力出版社，2000.

[3] 金午桥.洪宪平，变电站自动化新技术的应用研究[J].电网技术，2000.

[4] 魏晓东.城市轨道交通自动化系统与技术[M].北京，电子工业出版社，2004.