關于3號線供電PSCADA調試共性問題的探討

葉維鈞 郭紅紅

（成都地鐵運營有限公司 四川成都 610000）

關于3號線供電PSCADA調試共性問題的探討

葉維鈞 郭紅紅

（成都地鐵運營有限公司 四川成都 610000）

本文主要以成都地鐵3號線供電系統PSCADA綜合聯調為背景，介紹了3號線PSCADA系統的基本結構以及各部分在整個系統中的作用。闡述了聯調的項目與內容，列舉出了聯調中遇到的一些共性問題，并對問題進行了分析，提出了一些建議。

成都地鐵3號線；PSCADA系統；聯調內容；聯調問題；解決措施

引言

為實現地鐵信息互通、資源共享，提升自動化水平，提高地鐵的安全性、可靠性和響應性，采用綜合監控系統（ISCS）是非常重要的手段。而PSCADA（電力監控）系統作為承擔地鐵供電系統監控任務的一個綜合監控子系統，它的安全可靠性極大程度影響著電力系統的安全可靠性。

為滿足地鐵安全、穩定的運營需求，在地鐵設備系統安裝調試完成后，地鐵維保人員將通過對設備系統之間的聯合調試驗證各系統之間的相互匹配、相互協調及相互保護功能；驗證各類設備系統是否達到合同技術規格書的要求，是否能形成一個有機的整體以滿足地鐵運營的需求。

本文將對成都地鐵3號線一期PSCADA聯調進行介紹，針對此次聯調中的一些共性問題進行討論分析，并對其中存在的問題進行了討論，提出一些建議。

1 3號線PSCADA介紹

成都地鐵3號線PSCADA系統由設置在OCC的中央級監控系統、變電所綜合自動化系統、車輛段供電復示系統等組成。系統實行兩級管理，三級控制的模式。系統采用南自NDT650監控系統，主要組成設備包括：WTX-65U通信管理機、工業交換機、WCK-65C微機測控裝置、WTS-661/WTS-65C通訊服務器。該系統采用分層分布式結構。系統分為三個部分：站級管理層，網絡通信層，間隔設備層。

站級管理層—為設置在控制信號盤的便攜式維護計算機、冗余熱備的通信管理裝置和當地監控后臺。監控后臺是系統與運行人員的接口，作為控制中心處理的后備措施，實現現場設備的遙控、遙測、遙信、遙脈等任務，實現數據的存儲及畫面的處理便攜式維護計算機主要實現系統維護，在調試維護或應急情況下，便攜式維護計算機可以完成當地監控功能。

網絡通信層—為所內通信網路和接口設備，實現間隔層設備與站級管理層、控制中心的數據通信。

間隔設備層—實現一次設備電氣接口；實現對一次設備保護、測量、控制、信號監視功能；接收并執行控制中心命令；上傳保護、測量、控制、信號等數據信息。間隔層設備主要包括主變差動保護裝置、后備保護裝置、綜合測控裝置、35kV各類保護測控裝置、1500V各類保護、智能電能表、交/直流系統等。

NDT650監控系統主要實現以下四大功能：

遙控——變電所中壓及以上電壓等級的斷路器、電動負荷開關及系統用電動隔離開關；牽引供電系統直流快速斷路器、電動隔離開關；低壓配電系統需要遠方控制的斷路器；跳閘等動作的遠動復歸、保護及自動裝置的投/退。

遙信——遙控對象的位置信號；故障報警及斷路器跳閘信號；變電所中壓進線電源帶電顯示信號；所用交、直流設備的電源故障信號；鋼軌電位限制裝置的動作及自動恢復信號；斷路器手車信號；控制轉換開關位置信號。

遙測——包變電所進線的電壓、電流、功率、電能；變電所中壓母線電壓；牽引直流母線電壓；牽引整流機組電流與電能、牽引直流進線及饋線電流；配電變壓器電流與電能；所用直流操作電源的母線電壓；各種保護動作的幅值。

遙調——有載調壓變壓器的調壓開關；中壓和牽引直流繼電保護整定值組。

2 供電系統PSCADA聯調

供電系統PSCADA的聯調主要是為了驗證供電設備之間控制、保護等功能配合是否滿足設計和使用要求所進行的必要的工作。根據地鐵供電系統的特點，調試涉及主所設備系統、35kV中壓變電系統、1500V直流牽引供電系統、400V低壓配電系統等項目。只有成功的完成了聯調項目，才能有力的保證地鐵供電系統安全平穩的運行。

2.1 調試內容

牽引變電所供電設備整組試驗全部結束后，控制中心主站對變電所供電設備進行遙控、遙信、遙測對位聯調，功能調試，參數校驗等，此時需要核對現場、所內后臺、綜合監控信息是否一致。

聯調從功能上劃分主要是三遙調試：遙控、遙信、遙測。

以調試對象來分類，主要分為如下三類：

（1）主所供電系統PSCADA聯調，主要包括：110kV高壓進線側、35kV中壓饋線側、交直流屏、SVG等系統的三遙測試

（2）牽引降壓變電所供電系統PSCADA聯調，主要包括：35kV中壓進線側、1500kV直流饋線側、400V動力照明系統、交直流屏等的點對點測試

（3）車輛段電動隔離開關系統PSCADA聯調，主要包括：單導與隔開的點對點測試。

點對點測試要點：確認供電設備本體運行狀態，驗證供電設備功能實現是否滿足設計要求；確認所內自動化系統能否及時反應設備狀態以及其他查詢功能是否能按設計供電需求實現；保證各設備系統接口正確、符合規格要求、信息傳遞無誤、系統能夠正常聯動。

2.2 調試方法

采用分站進行的方式，配合OCC綜合監控終端對被控變電所進行調試。現場設備調試人員在被控變電所對監視、測量范圍內所有項目（遙信、遙測）通過實際操作、模擬短接、施加模擬量等方法進行操作，綜合監控廠家調試督導人員在控制中心觀察、記錄、同時控制中心對控制范圍內所有項目進行遙控（單控、程控）操作，變電所配合調試人員進行觀察、記錄。同時PSCADA人員在被控變電所的PSCADA后臺對進行觀察、記錄，不正確的地方要進行修改、完善，只到滿足設計要求。調試過程中需三方調試人員密切配合。

遙控時需先將所內控制信號盤調到遠方位，各設備本體開關均打到遠方位，在綜合監控終端上點擊選擇需要操作的開關，核對開關狀態無誤，且滿足閉鎖邏輯關系后，執行遙控操作，OCC操作后所內后臺與現場及時核對設備狀態是否一致；點對點遙信調試則需將所有設備的控制位打到就地操作方式，設備現場人員在本體上做出各種動作信號，所內后臺與OCC及時觀察是否收到對應信號；遙測是現場調試人員通過對設備本體的加量，后臺與OCC及時觀測是否收到正確的測量值上傳。

3 聯調中共性問題的分析

地鐵運營是在建設基本完成后才開始接管，由于建設工期較為緊張，導致未能充分的進行地鐵供電PSCADA系統及設備調試，在運營調試期間難免會出現一些系統或是設備問題，下面列出了兩個3號線供電系統PSCADA調試初期發現的共性問題對其進行了分析討論。

（1）OCC 遙控直流饋線開關 211、212、213、214執行失敗

在3號線聯調初期，調試人員發現當OCC遙控選擇牽混所直流饋線開關時，需要遙控多次才能成功，且命令下達直至執行成功時間長達18s左右，遠超過國標《地鐵設計規范》中規定的時間。對于這一共性問題，最后經分析討論發現是由于本體保護定值設置相比104問詢周期過長的原因。

悉知在OCC下發遙控直流饋線開關合閘命令后，饋線開關會啟動線路測試功能，只有在線路測試通過后，直流饋線開關才能夠實現自動合閘，完成遙控執行并返回遙信信息，所以必然會造成從遙控命令下發到執行成功間隔超過10s。另外，由于OCC對下采用通訊采用IEC104協議，104協議執行一個問詢循環的周期小于10s，可能造成循環周期內主站在未獲得被控站遙控返回信息的情況下重新開始新的循環，導致遙控執行失敗。

針對這一問題可以考慮從以下方面解決：重新設置饋線直流開關保護定值，OCC遙控開關時多次操作。但由于保護定值的修改需經設計、運營多方共同商討決定，因此可以選擇OCC多次操作的方式實現遙控操作。

（2）所內自動化電力監控系統通訊管理機主備切換不成功

在3號線供電PSCADA聯調期間，一直都有所內自動化通信管理機主備切換不成功的問題出現，直至現在空載試運行階段，個別站還曾出現過主備無法切換的問題。按照《地鐵設計規范》中規定的電力監控系統必須有主/備通道切換的功能，保證OCC能夠對供電設備進行實時監控，因此這一問題必須在開通運營前全面解決。對此問題分析如下：

所內自動化系統的主備機與OCC綜合監控終端的主備網相連接，并以主網——A機，備網——B機的方式進行通信，在綜合監控系統與所內自動化系統均正常工作的情況下，OCC綜合監控終端采用主網對下通訊，所內自動化系統對應運行的也是主機，在綜合監控的主網出現故障或是所內自動化的A機運行不暢時，此時系統會自動啟用備網—B機的備網運行模式，此時，無論是綜合監控的備網還是所內自動化的B機只要有任意一個存在問題，均無法實現主備切換，從而導致通訊中斷，OCC無法監控供電系統運行情況。同理，在綜合監控主網與所內自動化A機能夠正常通信的情況下，系統會主動切換到主網——A機通信模式。

運營后期若主/備網任一通道出現問題，主備切換不成功必然會造成全所通訊中斷，因此，在運營期若出現單個變電所通訊中斷時，在確定所內通訊全部正常的情況下，可以通過主/備通道切換來判斷問題是出現在主通道還是備通道。

4 小結

通過3號線供電PSCADA聯調，發現系統、設備存在的一些問題，及時整改，并從中得到經驗，便于運營期處理故障分析問題，保障安全、穩定運營。

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TH38

A

1004-7344（2016）25-0159-02

2016-8-10

葉維鈞（1989-），男，助工，本科，主要從事自動化技術管理方面工作。