城市轨道交通综合监控系统第4章 电力监控系统
浅谈城市轨道交通电力监控系统
浅谈城市轨道交通电力监控系统
城市轨道交通电力监控系统是一个综合的、集成化的信息管理平台，可以对各个控制中心及车站的电力系统、环境系统与其他配套设备的运行状况进行实时集中监控，最大化保障交通用电的稳定性和可靠性。
一、系统的功能
城市轨道交通电力监控系统能够实现对各种电力设备的控制、信息采集、数据分析处理、远程运行维护、统计报表、事故报警、画面调阅、历史数据查询功能，实时对设备与环境进行监测、控制，保证轨道交通的正常运作。
二、系统的特点
（1）智能化集成
系统配有各种类型的智能元器件，采用标准的现场总线或其他数字通讯方式将具有通讯能力的传感器相互连接起来，实现数据采集和智能化控制。
从而方便地实现对低压配电设备和具体工程机电设备的遥测、遥信、遥控、遥调功能。
（2）个性化定制
通过平台软件实现整个工程系统的智能化管理，可根据不同用户的需求来定制解决方案。
（3）通信协议兼容性
系统基于国际标准网络传输技术和网络协议设计，本系统可接入其他厂家的传感器或第三方公司的管理系统，具备很高的兼容性。
城市轨道交通电力监控系统可以对交通供电设备及其运行环境进行监控和数据采集，打造供电系统的自动化管理。
城市轨道交通电力监控系统研究
城市轨道交通电力监控系统研究摘要：随着经济的不断发展，城市化进程的加快，城市的基础设施逐步完善。
特别是城市轨道交通技术的发展，使城市居民的生活更加便利。
将电力监测系统应用于城市轨道交通运行过程中，可以进一步提高城市轨道交通供电质量，保证城市轨道交通安全稳定运行。
这对城市轨道交通的发展和城市经济的发展有着深远的影响。
的影响。
简要分析了城市轨道交通动力监测系统的设计类型和发展趋势。
关键词：城市轨道交通；电力监控；系统集成1、城市轨道交通电力监控系统相关理论概述城市轨道交通电力监控系统，又被叫做PSCADA系统，主要是指各种变电站的电力设备和电源（例如主变电站的城市铁路供电系统，降压变电站和牵引变电站设备）以及其他信息平台的实时监视，控制，测量和故障检测。
就当前状况来看，PSCADA系统的组成主要由调度系统，集成自动化系统以及通信系统组成。
利用交通电力监控系统能够有效的观察到整个交通系统中电力运行的状况，尤其是在出现故障的过程中，能够及时的发现故障的所在处，并进行及时的处理，保证整个供电系统的安全性。
2、城市轨道交通电力监控系统的发展方式在我国轨道交通系统中，电力监控系统占据着重要的地位，能够保证轨道交通中电力系统稳定安全的运行。
但是在使用的过程中供电系统中由于信息集成技术和网络传输技术等硬件系统因素的影响，中国城市轨道交通工程项目的初步建设需要建立监测系统模型。
综合监控系统在现代城市轨道交通中的应用在电力监控系统的通信技术和信息技术方面取得了长足的进步。
过去，通过现代高度集成的综合监控系统执行了一些与系统无关的功能。
利用大数据分析功能，它在简化电力监控系统的内部人员，协调机器设备和集中化系统设备管理方面发挥了积极的辅助作用。
3、城市轨道交通电力监控系统的设计和应用3.1、轨道交通电力监控系统构架设计及应用电力监控系统的构架设计并不是统一的，它要根据它所监控的城市轨道交通的特点进行一对一的专门化设计。
城市轨道交通电力监控系统的设计及发展
城市轨道交通电力监控系统的设计及发展1. 引言1.1 城市轨道交通电力监控系统的设计及发展随着城市轨道交通的快速发展，电力监控系统在其中扮演着至关重要的角色。
城市轨道交通电力监控系统是指采用现代信息技术手段对城市轨道交通电力设备进行实时监测、数据分析和故障诊断的系统。
它的设计和发展直接关系到城市轨道交通运营的安全、稳定和高效。
本文将对城市轨道交通电力监控系统的重要性、功能和特点、技术框架、发展趋势以及实际应用案例进行深入探讨，旨在全面了解该系统在城市轨道交通领域的作用和意义，为其设计及发展提供理论与实践的指导。
2. 正文2.1 城市轨道交通电力监控系统的重要性城市轨道交通电力监控系统的重要性在于确保城市轨道交通运行的高效性、安全性和可靠性。
随着城市轨道交通系统的发展和规模的扩大，对于电力供应系统的监控和管理要求也越来越高。
电力监控系统能够实时监测电力设备的运行状态，预测可能出现的故障和问题，并及时采取措施进行修复，从而避免因电力故障带来的交通阻塞和安全隐患。
城市轨道交通电力监控系统还能够提高能源利用率，减少能源浪费，降低城市轨道交通系统的运营成本。
通过实时监测电力设备的工作状态和运行效率，可以及时调整电力供应，达到节能减排的效果，使得城市轨道交通系统更加环保、可持续发展。
城市轨道交通电力监控系统的重要性在于保障城市轨道交通系统的正常运行，提高运行效率和安全性，降低运营成本，实现可持续发展。
这也是城市轨道交通系统发展过程中必不可少的一部分，对于城市交通运输的发展起着至关重要的作用。
2.2 城市轨道交通电力监控系统的功能和特点1. 实时监测和控制：城市轨道交通电力监控系统能够实时监测电力设备的运行状态，包括电压、电流、功率等参数，并能够根据实时数据进行调控，确保电力系统的稳定运行。
2. 故障检测与报警：系统能够及时发现电力设备的故障，并发出警报，指导运维人员进行快速处理，避免因故障造成的交通事故和运营中断。
轨道交通中电力监控系统的应用浅析
轨道交通中电力监控系统的应用浅析1.前言轨道交通电力监控系统指的是对城市轨道交通情况进行全面监控的电力系统，该系统的监控对象包括城市轨道交通的接触网、变电所、配电所等电力设备，主要任务是监控这些电力设备的实际运行情况，通过远程实时控制和远程实时监视，及时发现电力设备的异常状况，报警异常事件，确保电力设备的正常运行。
并通过实时监控，进一步提高电力设备供电系统及配电系统的自动化程度，提高其电力设备管理水平，实现设备自动化调度，做好电力设备维修工作。
交通电力系统主要通过车站变电所及通信通道系统完成信息传输，这两个系统都属于通信专业系统。
其中，变电所综合系统现场测控装置与通信网相互连接而成，并由此形成主控中心、车站以及现场的综合体系，该体系是一种多层应用体系。
系统各个子系统负责的工作大不相同，车站监控系统与主控制系统主要负责数据分析、数据处理以及数据收集等，也作为系统的使用节点与实时监控关键节点存在，几个子系统形成拓扑结构，接口设备指的是系统中的监控设备。
2.轨道交通电力监控系统的架构与分布轨道交通电力监控系统随着城市发展水平的不断提高得到了进一步发展，应用多年以来，主要采用两级管理的方法实施单条线管理，并采用三级控制方法进行使用。
2.1系统架构根据城市轨道交通的分布特征及地域特征来构架整个监控系统，结构体系为分层分布体系。
采用该体系构架监控系统，具有一定的复杂性，且适用于大型系统，与分级别、多层次以及跨地域的自动化系统相适应，不仅可以满足城市轨道交通的发展需求，还可以满足电力发展需求[1]。
车站级管理管理及中央级管理就是上文提及的两级管理，而现场级、车站级以及中央级对应的是三级控制。
可以说，两者之间存在一定的关联性，但同时又保持一种相对独立的关系而存在。
采用分层分布的方法实施系统架构，主要是为了进一步提升系统的可靠性，优化和简化系统；采用动态分布及冗余分布方法，主要是为了使系统的并行度提高。
在此基础上，采用抗干扰及软硬件隔离等措施，最终目的是为了有效提高系统的可用性。
城市轨道交通综合监控系统第4章 电力监控系统
I/0功能的RTU(Remote Terminal Unit)设备,中心设 置主站系统,主站系统通过对各变电站的端口扫描获 取数据。 进入20世纪90年代，操作终端计算机在我国的 迅速普及,使得电力监控系统的应用走向新阶段。变 电站内部还是以传年代,单片/单板计算机以统继电 器为主的继电保护系统,通常在变电站内部设置一套 以计算机为核心的RTU系统。 RTU系统带有开关量输入/输出、模拟量(通常为 4-20mA,0-10V)输入功能模块,一方面,RTU通过开关 量输入/输出模块对断路器、隔离闸刀的位置信号进 行采集、对可控制的开关进行分/合控制、对变压器 /电容器组的抽头位置进行调整;另一方面,通过前端 变压器对经过电流、电压互感器次边的电压、电流
城市轨道交通综合监控系统(4)
第4章 电力监控系统
4.1 4.2 4.3 4.4 4.5 概述 电力监控系统的基本组成 电力监控系统的设备配置 电力监控系统的功能 系统接口
难点 电力监控系统的基本组成 电力监控系统的设备配置
要 求 了解RTU系统的功能 掌握PSCADA系统组成、设备配置 了解PSCADA系统功能 掌握PSCADA与其他系统的接口
数值进行采集。这些数据在RTU内部进行简单的处理 按照设定的通信规约打包送至调度中心,此时的数据 称为“生数据”。 断路器：一种对电路进行控制和保护的高压电气开 关、用于自动切断负载电流和短路电流。 调度中心设置一套计算机系统,通常分为前置机 和后台机系统,前置机系统负责对各变电站端口的扫 描读取数据,并对数据进行初步处理,例如,工程量变 换等,使之变成“熟数据”,再送至后台相关的服务 器、计算机中储存、显示。后台机系统包括服务器、 调度员工作站等计算机设备,负责数据的存储、显示 以及人机界面的功能。
城市轨道交通供电系统—电力监控系统
➢ 遥调—调度端对被监控的各种必要设备的远距离调整。
三、电力监控系统
1.电力监控系统
电力监控系统（SCADA系统）是实现在控制中心（OCC）对供电系统进 行集中管理和调度，实时控制和数据采集的系统。
电力监控系统
1.电力监控系统
➢ 遥控—调度端对被监控的各种断路器和其它主要开关的远距离控制。
➢ 遥信—对被监视的各种断路器和其它主要开关的位置（分或合）信号， 状态预告信号和事故信号的远距离监视。
城市轨道交通综合监控系统存在的问题
城市轨道交通综合监控系统绪言：近年来,随着科学技术的进步和计算机集成技术的发展,通过统一平台将多个地铁机电系统进行集成的设想成为了可能，城市轨道交通综合监控系统正是在此背景下应运而生。
通过该系统提供的统一软硬件平台,将中央调度人员和车站值班人员所关心的监控信息汇集在一起,在功能强大的集成软件开发平台的支持下,最终用户可通过图形化人机界面,方便有效地监控管理整条线路相关机电系统的运作情况。
该系统实现了各底层系之间信息共享和协调互动,从而推动地铁自动化整体水平迈上了一个新的台阶。
第一章：综合监控系统简述城市轨道交通综合监控的定义根据《城市轨道交通综合监控系统工程设计规范》(GB50536-2010)中ISCS 的定义，ISCS是一种用于监测城市轨道交通线路中所有电力和机电设备的分层分布式计算机集成系统。
包括内部集成子系统，并与其他专业自动化系统互联，实现信息共享，促进信息共享，城市轨道交通的有效运行[1]。
第二章：地铁综合监控系统运行的主要功能地铁综合监控系统的主要功能包括中心功能和站级功能（1）中央职能。
系统的核心功能是实现各子系统原有上位机监控的所有功能，包括各接口的信息接收，根据不同启动预置模式，各子系统整体联动控制。
（2）站级职能。
地铁综合监控系统中站级的主要功能是在子系统中充分实现车站调度管理功能，即监控各站管理范围的环境，监控各接口系统的信息及乘客和乘客的运行状态。
器和站点级数据处理。
综合监控系统的功能确定应以客运服务，运营服务，设备维护为原则，联动功能应深入，完整，功能齐全。
第三章：地铁综合监控系统运行的设计要点3.1监控系统的科学设计。
在监测系统设计过程中，相关设计人员应遵循基本原则，对监测信息的采集点和方向进行综合分析和科学论证，使采集点及时有效地反馈信息。
例如，在设计图像监控点的过程中，设计人员应结合摄像机范围有效地设置设置点，以防止监控死角，确保全方位监控，确保地铁安全运行。
再举一个例子，在设计空气质量采集信息点时，设计者不仅要在不拥挤的地方，而且要在人口稠密的地方收集全面的信息。
城市轨道交通电力综合监控系统的结构与网络通信资料
城市轨道交通电力综合监控系统的结构与网络通信城市轨道交通电力综合监控系统的结构与网络通信1引言目前我国城市轨道交通建设正在快速的发展，到2010年我国计划新建城市轨道交通项目总长度将近1300公里，总投资约5000亿元。
城市轨道交通系统是一种高密度、大运量的交通系统，必须保证其高度的安全性和可靠性，而电力综合监控自动化系统则为整个轨道交通的安全运行提供了基础保障。
电力综合监控系统简称SCADA 系统，它是以计算机为基础的生产过程控制与调度自动化系统，对现场的运行设备进行监视和控制，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，直接对设备进行操作。
电力综合监控系统早期广泛应用在铁道电气化远动系统上，如今随着城市轨道交通的迅猛发展，它走入了一个新的发展时期，并逐渐形成了具有城市轨道交通特色的电力综合监控系统，和以往的系统相比其具备以下特点：（1）具有更强大的接口通讯处理能力；（2）具有更快速准确的实时数据运算和传送功能；（3）具有单控、程控、时间控制等更灵活多样控制功能（4）具有更强大集中的数据监视平台，提供更丰富的调度管理功能。
随着计算机等通信技术的飞速发展和广泛应用，地铁电力综合监控系统网络及其通信协议正向着开放、高速、综合的网络化方向发展，采用统一的国际标准，提高所内设备的互操作性，是今后电力综合监控系统的方向，也是设计新的大型综合监控系统的出发点。
本文结合国内外城市轨道交通对电力综合监控系统的功能需求和工程实际详细分析和阐述了城市轨道交通电力综合监控系统的结构和网络通信体系，分析了IEC61850标准在城市轨道交通电力综合监控系统上的良好应用前景。
2 电力综合监控系统结构电力综合监控系统是利用计算机控制、网络、数据库、现代通信等技术将变电站所有二次设备（包括控制、信号、测量、保护、自动装置及远动装置等），经过功能组合和优化设计，对变电站执行自动监视、测量、控制和协调来提高变电站运行效率和管理水平的一种综合性的自动化系统。
谈城市轨道交通电力监控系统
谈城市轨道交通电力监控系统【摘要】随着我国经济的飞速发展，人们生活质量的提高，以及城市现代化进程的不断加快，本文提出了城市轨道交通电力监控系统分层分布总体架构、平台化的技术方案和累积性应用思路，旨在保证监控系统实时性、安全性、可实施性及应用的开放性，同时提出了以综合监控系统为基础的系统架构思路和应用框架。
【关键词】城市轨道交通；电力监控；综合监控中图分类号：c913.32 文献标识码：a 文章编号：引言由于我国国民经济和社会文明的不断发展，城市现代化、智能化的不断进步，对轨道交通的需求日趋增多，城市轨道交通电力监控系统主要是对城市轨道交通全线各类变配电所、接触网等电力设备运行情况进行分层分布远程实时监视和控制，处理供变配电系统的各种异常事故及报警事件，保障系统的正常运行，同时提升供变配电系统调度、管理及维修的自动化程度，提高供电质量，保证系统安全、可靠地运行。
1分层分布的系统架构城市轨道交通虽然在我国起步较晚，但是城市轨道交通在我国的发展还是比较成熟的，城市轨道交通电力监控系统经过多年的实践，单条线路基本上按照两级管理、三级控制方式进行使用和管理，与之相适应的监控系统架构考虑城市轨道交通的地域分布特点，监控系统采用分层分布的结构体系。
分层分布系统架构在监控系统中属于大型复杂系统的系统结构，适用于跨地域、多层次、分级别的大型自动化系统，这种结构既满足目前城市轨道交通的电力应用需求，也满足今后城市轨道交通横向规模综合和纵向应用综合的两度应用发展对支持系统的基础架构要求。
两级管理分别是中央级和车站级，三级控制分别是中央级、车站级和现场级。
它们之间既相互联系又相对独立，分层分布原则确保了层次间的相对独立性，有效分解了系统的复杂度，提升了系统的可实施性；冗余和动态分布原则极大提升了系统的并行度，结合多种软硬件隔离和抗干扰措施，软件支持 1+n 冗余调度，实现系统高可用性的终极目标。
2 系统平台化实现方案由于城市轨道交通已发展多年，根据其发展历程的实践经验可以看出，基于平台化的实时监控系统显现出强大的优势，尤其在综合监控应用模式中，软件平台成为技术方案的核心和技术精华所在。
城市轨道交通综合监控系统方案
城市轨道交通综合监控系统资料单元1综合监控系统概述城市轨道交通综合监控系统：简称"综合监控系统”【ISCS】Integrated Supervisory Con trol SystemISCS相关英文缩写1 AFC Automatic Fare Collecti on 自动售检票系统2 ATC Automatic Train Con trol 自动列车控制3 ATO Automatic Train Operati on 自动列车运行4 ATP Automatic Train Protectio n 自动列车防护5 ATS Automatic Train Supervisi on 自动列车监控6 BAS Buildi ng Automatic System 环境与设备监控系统7 CLK Clock 时钟系统8 FAS Fire Alarm System 火灾报警系统9 FEP Front End Processor 前端处理机10 OCC Operati ng Con trol Centre 控制中心11 CCTV Closed Circuit Televisi on 闭路电视系统12 ISCS In tegrated Supervisory Con trol System 综合监控系统13PA （S）Public Address （System）公共广播（系统）14PIS Passe nger In formation System 乘客信息系统15PSCADA Power SCADA电力监控系统16PSD Platform Scree n Door 屏蔽门17SIG Sig nali ng 信号系统18FG Flood Gate 防淹门19ACS Access 门禁20UPS Unin terrupted Power System 不间断电源系统21EMCS Electrical and Mecha ni cal Co ntrol System 机电设备监控系统22SCADA Supervisory Control and Data Acquisitio n 监控与数据采集FACP （Fire Alarm Co ntrol Pan el ）火灾报警控制盘COM （Commu ni catio n System ）通信系统ASD （Automatic Slidi ng door ）滑动门OA （Office Automatio n ）办公自动化系统ISCS系统介绍1.硬件构成1）中心级ISCS硬件设备2）车站级ISCS硬件设备2.软件构成1）数据接口层2）数据处理层3）人机接口层3.网络系统构成1）主干层2）局域层3）现场层5.杭州地铁1号线ISCS 系统软硬件构成（9 ）电源设备控制中心应分别为综合监控系统设备和综合显示屏配置UPS 电源。
城市轨道交通综合监控系统课件
城市轨道交通综合监控系统介绍一、什么是综合监控系统？是一个高度集成的综合自动化监控系统，其目的是主要是通过集成多个主要弱电系统，形成统一的监控层硬件平台和软件平台，从而实现对地铁主要弱电设备的集中监控和管理功能，实现对列车运行情况和客流统计数据的关联监视功能，最终实现相关各系统之间的信息共享和协调互动功能。
通过综合监控系统的统一用户界面，运营管理人员能够更加方便、更加有效地监控管理整条线路的运营情况。
达到提升自动化水平，提高地铁的安全性、可靠性和高响应性的要求。
二、综合监控系统构成概况及主要监控对象1、概况：综合监控系统分中央综合监控系统和车站（包括定修段及停车场）综合监控系统组成,分为控制中心级、车站级、现场级。
控制中心级与车站之间通过主干网联网，车站级与各子系统的现场级通过局域网互联，控制中心级、车站级以及控制中心与车站级采用客户/服务器（C/S）结构，网络协议采用TCP/IP，软件系统采用统一的操作系统平台和统一的数据管理平台。
主要设备包括实时服务器、历史服务器、可编程逻辑控制器PLC、磁盘阵列及网络设备、以太网交换机、冗余的前端处理器（FEP）等。
组成方式：集成和互联。
ISCS集成相关系统是指ISCS与各被集成系统之间存在紧密的耦合关系，被集成系统的数据处理、监控功能、人机界面均通过ISCS完成，正常情况下集成的相关系统依赖lSCS实现面向调度、值班人员的正常监控功能。
ISCS互联相关系统是指ISCS与各互联系统之间是采用松耦合的结构，各互联系统与ISCS之间存在数据交换，但其数据处理相对独立，ISCS 与各互联系统交换必要的信息，实现联动等功能。
2、集成项目：电力监控系统(PSCADA)、环境与设备监控系统(BAS)、火灾自动报警系统(FAS)互联项目：屏蔽门(PSD)、防淹门(FG)、隧道温度探测系统(TFDS)、门禁系统(ACS)、信号系统(SIG)、自动售检票系统（AFC）、广播系统(PA)、闭路电视监视系统(CCTV)、乘客信息系统(PIS）、时钟系统(CLK)、通信集中告警系统(TEL/ALARM）。
城市轨道交通综合监控系统(课堂PPT)
；工控机具有自诊断功能；设有看门狗定时器，因故障死机时，
无须人的干预可自动复位；开放性和兼容性好，可直接运行计算
机的各种应用软件；可配置实时操作系统，便于多任务的调度和
运行。打开前面板，可以看到光驱、软驱、电源开关以及报警复
位按钮。
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4.1.2服务器
• 在轨道交通中，服务器是综合监控系统的中枢，主要包括有车站 实时服务器、中央级实时服务器和中央级历史服务器。
• 车站实时服务器主要运行本站的实时数据库，负责数据采集、分 析、计算、存储等。由于数据量比较少，可采用性能较低的服务 器，例如HPrx2600。
• 中央级实时服务器和中央级历史服务器因为涉及全线路数据的运 算，数据量大，一般采用级别较高的服务器。
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4.1.3前端处理器
• 简称FEP，又称互联开关、通信控制器。FEP负责与相连系统的周 期数据巡检和协议转换，定期查询各子系统的数据，完成协议转 换，将各种不同格式的实时数据转换成主控系统的内容数据对象 格式 ，提交给服务器，同时FEP向需要数据的操作站和历史服务 器等提供实时数据。
备构成，其监控操作范围是全线所有的区间及车站EMCS子系统或 设备。 • SCR：由监控工作站、MCP及其他计算机外围设备构成，其监 控操作范围是某车站及相关区间所有EMCS子系统或设备。
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典型车站EMCS系统结构图
车站控制室
车站局域网 Ethernet 10/100M
冗余 PLC
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工作内容
(１) 认识工控机 (２) 认识服务器、磁带机和磁盘阵列 (３) 认识前端处理器 (４) 认识综合后备盘
城市轨道交通供电监控子系统
电力监控系统的组成与结构
组成
调度主站系统主要由SCADA服 务器、数据库服务器、调度员工作 站、操作员工作站等组成，它们通 过冗余的以太网连接。
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2
电力监控系统的监控对象
电力监控系统的监控对象
电力监控系统的监控对象
电力监控系统的监控对象
电力监控系统监控对象一般按照供电系统的具体内容而定。典 型监控对象包括66-110kv设备、主变压器、10-35kv设备、直流 750v或直流1500v设备、400v设备、配电变压器、交直流电源屏、 排流柜、轨道电位限制装置等。
其它操作员不能发送控 制指令，只具有设备监 视功能，数据正常扫描 刷新。在摘牌后，恢复
设备的控制功能。
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PSCADA控制及操作功能
设备控制禁止
检修人员在电调、车站变电所值班员挂检修牌后，可以不受挂牌的限制， 允许进行控制操作，挂牌条件下其他人员无权操作。
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PSCADA控制及操作功能
遥控屏蔽
与结构
组成
电力监控系统的组成与结构
组成
电力监控系统包括调度主站系统、变电站综合自动化 系统和所间通信通道三部分。位于控制中心的调度主站 系统通过通信通道与变电所主控单元进行信息交换，变 电所综合自动化系统通过所内通信网与所内的智能电子 设备通信，通过通信通道与调度主站进行通信。变电所 综合自动化系统由站控主单元和所内通信网等组成。
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PSCADA控制及操作功能
遥控屏蔽
遥控屏蔽管理面板如图8-6所示。
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PSCADA控制及操作功能
遥控屏蔽
单个对象屏蔽指屏蔽一个遥控设备，点 击PSCADA设备控制对话框中的“高级” 按钮，切换到详细操控窗口，通过点击 “设置屏蔽”/“取消屏蔽”控制操作按钮， 可对单个设备进行开关的闭锁、解锁操作。
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数值进行采集。这些数据在RTU内部进行简单的处理 按照设定的通信规约打包送至调度中心,此时的数据 称为“生数据”。 断路器：一种对电路进行控制和保护的高压电气开 关、用于自动切断负载电流和短路电流。 调度中心设置一套计算机系统,通常分为前置机 和后台机系统,前置机系统负责对各变电站端口的扫 描读取数据,并对数据进行初步处理,例如,工程量变 换等,使之变成“熟数据”,再送至后台相关的服务 器、计算机中储存、显示。后台机系统包括服务器、 调度员工作站等计算机设备,负责数据的存储、显示 以及人机界面的功能。
SINEC H1用于连接主机、备机、模拟屏及主母钟； ETHERNET用于连接主工作站、备工作站、维修工作 站、归档工作站、监视工作站及各备用工作站。 广州地铁1号线工程反映了当时电力监控主流 技术,开始在地铁运用微机保护装置,并初步实现了 分布的系统。但是受当时技术的限制,站内仍然存在 大量的变送器、保护测量功能分离、站内总线速率 较低、中心局域网络非交换以太网、信息传送存在 不确定性等缺点。
4.1概述
电力监控系统又称电力SCADA系统或远动系统, 是在供电系统设备(如断路器、隔离开关)的远程状 态监视、远程控制的需求基础上发展起来的。 自20世纪50年代,我国就开始了电力监控系统的 研究、开发工作。但是受到硬件技术、通信手段的 制约,电力监控系统的应用没有得到广泛的应用。通 过电话传送命令的人工调度指挥在电力部门长期存 在,变电站还普遍存在以传统继电器为基础的继电保 护系统。 随着集成电路技术的发展,出现了以集成电路为 基础的电力监控系统,各变电站内部设置一套带有
城市轨道交通综合监控系统(4)
第4章 电力监控系统
4.1 4.2 4.3 4.4 4.5 概述 电力监控系统的基本组成 电力监控系统的设备配置 电力监控系统的功能 系统接口
难点 电力监控系统的基本组成 电力监控系统的设备配置
要 求 了解RTU系统的功能 掌握PSCADA系统组成、设备配置 了解PSCADA系统功能 掌握PSCADA与其他系统的接口
RTU：开关量、模拟量的采集
生数据
调度中心前置机：对变电站端口扫描、数据加工
熟数据
调度中心后台机：数据存储、显示、人机界面、通信
随着我国城市轨道交通的飞速发地铁1号线、13号线;广州地铁1号线、2号线； 上海地铁1号线、2号线、明珠线；大连快轨3号线； 武汉轨道交通1号线一期工程；天津市区至滨海快速 轨道交通等。这些工程实施的时间不一样,技术水平 相差较大,但主要是3种类型。
3.北京城铁13号线分布式电力监控系统 北京城铁13号线建设于21世纪伊始,是建立在微 机继电保护系统、网络技术取得飞速发展并成熟应 用的基础之上的。城铁13号线的变电站自动化系统 采用了分布式的系统,应用了集保护、测量、控制为 一身的10kv微机综合保护测控单元、750v系统微机 保护测控单元、智能化的变压器温控装置、智能化 的交/直流屏控制系统等智能化的间隔层单元,通信 网络采用了5Mbps光纤ArcNet现场总线、最高速率 12Mbps的Profibus-DP现场总线、MODBUS+现场总线 等多种现场总线。
1.北京地铁1号线是典型的传统继电器控制系统 1号线的电力监控系统实施工作大体分为两个部 分：一是电力调度中心以及各变电站内的RTU,由一家 英国公司提供;一是复八线段的10kV交流继电保护系 统采用微机化成套保护。 微机化成套保护通信输出到一面转换屏,转换屏 完成通信--硬线的转换,转换后的接点接入到变电站 内的RTU的输入/输出通道中,没有微机成套保护的变 电站其继电器接点直接与RTU连接,750V牵引继电保护 系统仍沿用继电器保护,其相应接点也与RTU相连接。 RTU与调度中心的连接采用通信专业提供的光纤通道, 调度中心计算机采用iRMX实时多任务操作系统,各调 度员通过主机的接口与主机相连接。可以说,这是国 内轨道交通系统最早的电力监控系统,其最大的特点 是变电站采用了集中式的RTU结构,通道采用串行通道 ,中心未采用组网方式。
I/0功能的RTU(Remote Terminal Unit)设备,中心设 置主站系统,主站系统通过对各变电站的端口扫描获 取数据。 进入20世纪90年代，操作终端计算机在我国的 迅速普及,使得电力监控系统的应用走向新阶段。变 电站内部还是以传年代,单片/单板计算机以统继电 器为主的继电保护系统,通常在变电站内部设置一套 以计算机为核心的RTU系统。 RTU系统带有开关量输入/输出、模拟量(通常为 4-20mA,0-10V)输入功能模块,一方面,RTU通过开关 量输入/输出模块对断路器、隔离闸刀的位置信号进 行采集、对可控制的开关进行分/合控制、对变压器 /电容器组的抽头位置进行调整;另一方面,通过前端 变压器对经过电流、电压互感器次边的电压、电流
变电站自动化系统及环控系统在车站综合,通过 通信专业提供的2M El通道和路由器与中心进行连 接,中心设置核心路由器，与各车站系统形成物理 上点对点的通信模式。在控制中心,以10/100Mbps 以太网为局域网的系统连接了服务器、调度员工作 站、维护工作站、核心路由器等设备,完全取消了 通道切换、前置机系统。此外,为了保证SOE信号的 时间精确程度,在中心和各车站设置了GPS对时系统 ,通过对时集线器与主要设备进行对时。北京城铁 13号线在变电站内部间隔层单元全部采用了智能化 的装置,取消了各种中央信号装置,并在地铁系统率 先采用网络化的通信通道,真正实现了分层分布式 的电力监控系统。
2.广州地铁1号线分立电力监控系统 变电站自动化由主控单元、下位监控单元、继 电保护装置及通信网络等部分组成。主控单元、下位 监控单元分别采用了西门子SIMATICS5系列PLC,变电 站内部PLC之间采用SINEC L2现场总线通信,速率为 9600bps。这样,每个回路的微机保护装置负责该回路 的保护、下位监控单元负载开关量、模拟量、脉冲采 集并执行来自主控单元的命令进行开关控制；主控单 元负责对下位单元的管理、对调度中心或当地后台机 执行命令、状态传送、33kv备自投、0.4kv备自投、 开关闭锁、联跳等功能。各变电站自动化系统通过双 RS-422接口借助OTN网络与调度中心的通道切换装置 连接。在中心存在两个网络：SINEC H1和ETHERNET。