地铁电力监控系统的相关应用分析

地铁电力监控系统的相关应用分析

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摘要:电力监控系统(PSCADA)是地铁中较实用的监控系统,其具有良好的应用前景。电力监控系统在地铁中也有着良好的应用前景。文章将立足于电力监控系统在地铁中的实际应用,分析研究存在的问题,从而提出相应的解决方案。

关键词:电力监控系统;地铁;应用方案

前言

地铁是由多个子系统联合构成的自动化系统,每个子系统都有着各自独立的运行方式和监控系统,子系统之间的功能不同需要的监控设施也具备不同的软、硬件配置。为确保地铁的安全运行,按时进行维护检修是极其必要的,但是,其复杂的结构使得系统的维护成为难点,因此采用综合一体化的监控系统是非常必要的。

一、SCADA系统简述

所谓SCADA(SupervisoryControlAndDataAcquisition)系统,在电力系统中被称为远动系统,是在系统设备的远程状态监视、远程控制的需求基础上发展起来的。在地铁中的应用主要体现在其供电系统主变电所、牵引变电所、降压变电所等不同类别变电所内的高压设备、中压设备、直流设备、低压设备、交直流电源屏、排流柜、轨道电位限制装置等对象进行监控,实现对各种设备的控制、信息采集、数据分析处理、远方维护、统计报表、事故报警、画面调阅、历史数据查询等功能,简单来说就是系统数据的采集和监视控制系统。随着社会的进步,SCADA系统的应用领域越来越广,为现代发展各领域的数据采集和监视控制带来很多方便。

随着SCADA系统的普及推广,该系统的技术也越来越成熟,其中电力系统在应用该领域内的技术上取得了可喜的成绩,这也加速了SCADA系统在电力系统领域的推广速度。在地铁综合监控系统(ISCS)中有一个很重要的子系统,它就是PSCADA(PowerSupervisoryControlAndDataAcquisition)系统,目前,它已成为电力调度必不可少的工具之一。PSCADA系统作为综合监控系统中非常重要的一个子系统,这与它自身的特点是分不开的。总的来说,该子系统有快速收集信息,显示准确,运行状态及故障等都可以迅速判断及显示,为系统的运行提供了极大的便利。它在提高电网运行的安全性、操作性、减少运行负担等各方面拥有不可忽视的特殊意义。

SCADA系统更早的运用于铁道电气化远动系统,铁路电气化能够安全可靠地用电,铁路运输调度管理技术的提升,很大部分取决于SCADA系统的运用。

SCADA系统运用在铁道电气化远动系统的时间较早,由于SCADA系统技术的成熟发展,这也使得远动系统在实际运行过程中用电的安全可靠,运输调度的合理科学。总之,铁道电气化远动系统高效运行,SCADA系统功不可没。

二、电力监控系统(PSCADA)在地铁中的应用

电力监控系统(PSCADA)将各种先进信息技术集于一体,实现了对变电系统的数据收集和储存,故障的分析和诊断以及系统的修复与维护等功能。其中在系统数据收集功能中,主要是对变电站的一些设备电压、电流、运行参数及耗电量等基本情况进行收集和整理;故障的分析和诊断正是通过对变电系统运行储存数据的分析来实现的,并通过人为管理,实现对变电站系统的修复与维护。电力监控系统(PSCADA)具有改善变电站运行安全可靠水平、改善运行速率、减少运行成本投入以及保证供电品质等作用,相较于二次变电设备,该系统大大减省了接线工作量,逐渐取代二次变电设备,在变电站中得到普及应用。但是电力监控系统的实施需要满足一些条件,比如,针对电压量要求不高的的变电站,要尽量使用自动化的软件和技术,达到对人力资源和物力资源节省的目的;在电压量要求较高的变电站中,要采用比较先进的测控软件和控制方法,达到对技术、专业及运行等方面的要求等。

下面结合生活应用,简述一下电力监控系统在地铁中的具体实践应用。

某些地铁站在变电控制系统管理中采用分层分布式的管理框架进行监测和管治,该框架结构中将系统管理分为三个层次,如下所述:

1.站级管理层。该管理层的仪器中主要是一些外部调控装置,可以显示、控制以及维护内部系统的运行效果,并对一些运行威胁及时进行修复。常见的仪器有信号控制盘、显示屏等。

2.间隔层。该管理层中中的仪器设施主要用来进行设备保护和实现数据收集工作,常见的如微机维护监控设施用来对供电仪器进行保护;在显示屏内部进行电流过压保护并采用一些监控系统及时监测和控制;此外,在数据收集中也要进行适当的间隔层保护。

3.网络通信层。该通信层主要实现各级管理层与外部设施及网络的通讯,也就是常说的数据交换和信息传递。

地铁供电监测系统中常常会出现由于线路中断、线路接触不良等问题造成的系统故障,为此采用分散管理的方式可以缩小部分线路故障对整体系统的影响,同时应用集中管理的方式对各分系统分线路进行综合管治。系统运行正常时,可以采用远程监控的方式来进行远程控制管理,这样可以避免监控装置对内部系统运行的干扰和影响;系统运行故障时,要及时进行系统断闸,进行故障清理,以尽早修复系统,恢复其正常工作能力。

在地铁供电系统管理中,网络通信层一般用于对数据进行转换和传递,一般所需装置要能够实现信号转化的功能,并且可以对数据进行识别,实现数据在网络中的传输,保证地铁系统的安全运行。间隔层可以对一些现场运行装置进行信息采集和运行管理,控制其运行状态。而站级管理层则用于对地铁外部可见设备的观察和管治上,并负责一些设备仪器的维修和调整。

三、SCADA系统前景展望

SCADA系统虽然已在变电站供电系统控制中发挥重要作用,但是由于其应用时间不长,理论不成熟,并没有很好的与一些先进科学技术相结合,为了进一步提高SCADA系统的应用广度及应用范围,可以从一些几个方向对SCADA系统进行改善:

(一)SCADA系统的集成性

SCADA系统要满足未来系统更高的需求,必须实现其集成性的特点,将各种信息技术集于一身,实现各相关企业与平台的数据收集与整合。

(二)变电所综合应用自动化

提升SCADA系统的测控能力,引进一些测控设备的智能化管理,实现对变电所的自动化运行控制与系统管理功能,促进地铁事业的发展。

(三)SCADA与新技术的融合

将SCADA系统中融入先进的科学技术,比如专家测控系统、智能化管理技术等,实现SCADA系统的在线实时监控功能、专业精准诊断功能以及及时修复功能等,提高对变电所的管理效率和管理的全面性。

结束语

现代的工业发展快速,监控系统也必须紧跟发展进程,传统的地铁监控模式已经无法满足社会发展的需要,电力监控系统已经与地铁综合监控系统实现了资源整合,实现了地铁的信息互通、资源共享、全面提升了地铁的自动化水平,提高了地铁运行的安全性和可靠性。

参考文献:

[1]张杰.电力监控系统(PSCADA)在地铁中的应用[J].科技信息,2012,12:250+252.

[2]梁日煦.电力监控系统在广州地铁三号线北延线的应用[J].科技风,2016,9:93

[3]王剑.电力监控系统(PSCADA)在地铁中的应用[J].科技与企业,2016(15):122,123

[4]张杰.电力监控系统(PSCADA)在地铁中的应用[J].科技信息,2017(12):250,252

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