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

李蔣

摘 要：隨著經(jīng)濟(jì)與社會的快速發(fā)展，我國的電力行業(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自動化軟件是目前我國電力系統(tǒng)監(jiān)控中最常用的軟件系統(tǒng)之一，文章介紹了SCADA自動化軟件的概念，探析了SCADA自動化軟件在電力系統(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自動話軟件；應(yīng)用

中圖分類號：TP277 文獻(xiàn)標(biāo)識碼：A 文章編號：1006-8937（2014）32-0074-02

隨著經(jīng)濟(jì)與社會的快速發(fā)展，我國的電力行業(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自動化軟件是目前我國電力系統(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、價值高、對電力系統(tǒng)故障判斷準(zhǔn)確以及反應(yīng)快等特點，致使SCADA自動化軟件成為現(xiàn)代電力系統(tǒng)監(jiān)控中必不可少的組成部分。

1 SCADA自動化軟件的概念

所謂SCADA自動化軟件，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的簡稱，該種自動化軟件是在計算機(jī)技術(shù)的基礎(chǔ)上發(fā)展形成的，在生產(chǎn)應(yīng)用的過程中能夠?qū)崿F(xiàn)對系統(tǒng)的自動化調(diào)度和控制。由于SCADA自動化軟件不僅能夠?qū)崿F(xiàn)對生產(chǎn)現(xiàn)場的設(shè)備進(jìn)行實時的監(jiān)視與控制，還能對實現(xiàn)對數(shù)據(jù)采集和處理等功能，致使SCADA自動化軟件在電力系統(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自動化軟件在電力系統(tǒng)監(jiān)控中的應(yīng)用分析

2.1 SCADA自動化軟件在電力系統(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 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，該電站通過將SCADA自動化軟件應(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

SCADA自動化軟件在電力監(jiān)控中的實踐應(yīng)用，每個軟件系統(tǒng)都需要相應(yīng)完整的數(shù)據(jù)庫做支持。對于SCADA自動化軟件來說，其數(shù)據(jù)庫儲存的數(shù)據(jù)通常包括兩種類型：

①動態(tài)數(shù)據(jù)，電力監(jiān)控系統(tǒng)中的動態(tài)數(shù)據(jù)指的是隨時間不斷變化，相關(guān)的數(shù)據(jù)信息頁隨之發(fā)生變化或者更新，該種數(shù)據(jù)類型主要包括在運行電力系統(tǒng)監(jiān)控過程中，對數(shù)據(jù)信息進(jìn)行的歸檔管理；對該種系統(tǒng)監(jiān)控進(jìn)行研究和開發(fā)過程中產(chǎn)生的預(yù)算數(shù)據(jù)信息；由電力系統(tǒng)監(jiān)控技術(shù)采集的實時數(shù)據(jù)信息等。

②靜態(tài)數(shù)據(jù)，電力系統(tǒng)中儲存的靜態(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)控中的運行信息。

通過分析電力系統(tǒng)監(jiān)控中的相關(guān)數(shù)據(jù)信息，能夠?qū)φ麄€電力系統(tǒng)的運行狀況進(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)備間用來擺放各種硬件設(shè)備，控制中心用來擺放操作員站、工程師站以及操作臺等，便于調(diào)度人員對系統(tǒng)進(jìn)行管理和監(jiān)控。調(diào)度中心墻上應(yīng)該設(shè)置無縫拼接大屏幕，用來顯示系統(tǒng)監(jiān)控采集的信息，根據(jù)顯示的各個局域系統(tǒng)的運行狀況，分析整個電力系統(tǒng)的運行狀況。

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監(jiān)控站和調(diào)度中心之間的信號傳輸狀況，即選擇合適的通訊方式對保證整個SCADA自動化軟件系統(tǒng)的運行質(zhì)量具有非常重要的作用。因此，應(yīng)該從適應(yīng)未來、當(dāng)?shù)仉娏ο到y(tǒng)環(huán)境、運行質(zhì)量、運行費用以及建設(shè)費用等方面進(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，常用的通訊類型包括圖像傳輸、語音傳輸以及數(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，其主要的作用是實時的采集電力系統(tǒng)的各種運行數(shù)據(jù)，同時也能實現(xiàn)對數(shù)據(jù)庫信息的傳輸和與之對應(yīng)的后臺控制命令的轉(zhuǎn)發(fā)等。

2.1.6 后臺處理系統(tǒng)

后臺處理指的是控制后臺主機(jī)（處理后臺主機(jī)即SCADA節(jié)點機(jī)），對整個電力系統(tǒng)進(jìn)行監(jiān)控的中心和關(guān)鍵就是后臺處理主機(jī)，其主要的功能是對信息數(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

SCADA操作員和維護(hù)員節(jié)點是指在整個電力系統(tǒng)中，通常會設(shè)置軟件維護(hù)節(jié)點機(jī)，以便于實現(xiàn)對實時數(shù)據(jù)庫進(jìn)行維護(hù)和管理。操作員節(jié)點在電力系統(tǒng)監(jiān)控系統(tǒng)中的主要作用是對系統(tǒng)監(jiān)視或者對命令發(fā)布等進(jìn)行操作，通過網(wǎng)絡(luò)適配器或者網(wǎng)絡(luò)連接進(jìn)行單獨工作。在特殊狀況下，電力系統(tǒng)維護(hù)員節(jié)點機(jī)能夠?qū)崿F(xiàn)對操作員節(jié)點機(jī)全部功能或者部分功能的控制。

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

分析

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

①自動檢測與防止干擾功能，SCADA自動化軟件能夠自動管理和控制大量數(shù)據(jù)，并通過對管理員進(jìn)行級別和口令設(shè)置，能夠規(guī)定每個操作員的權(quán)限，防止操作過程受到其他因素的干擾。

②數(shù)據(jù)采集功能，通過控制中心調(diào)度系統(tǒng)，能夠?qū)崿F(xiàn)對電力系統(tǒng)所有運行數(shù)據(jù)信息的采集，并通過顯示器等設(shè)備將各個控制點的信息顯示出來。

③數(shù)據(jù)處理和制表功能，SCADA自動化軟件能夠?qū)崿F(xiàn)報表系統(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)信息報表。

④遙控功能，通過對電力系統(tǒng)的載體進(jìn)行調(diào)節(jié)和控制，能夠?qū)崿F(xiàn)對整個電力監(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)視與控制整個電力系統(tǒng)的運行狀況。

3 結(jié) 語

總而言之，將SCADA自動化軟件應(yīng)用在電力系統(tǒng)監(jiān)控中，能夠為實現(xiàn)強(qiáng)化監(jiān)控管理、改善運行環(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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