02城市軌道交通供電綜合自動化系統(tǒng)概述

項目二城市軌道交通綜合自動化系統(tǒng)概述主講人：XXX學(xué)校：XXX《城市軌道交通供電綜合自動化技術(shù)》城市軌道交通供電綜合自動化系統(tǒng)概述學(xué)習(xí)要點城市軌道交通供電綜合自動化系統(tǒng)基本概念及發(fā)展變電所綜合自動化系統(tǒng)的體系結(jié)構(gòu)和配置變電所綜合自動化系統(tǒng)研究的內(nèi)容和特點變電所綜合自動化系統(tǒng)的功能典型城市軌道交通自動化監(jiān)控系統(tǒng)城市軌道交通供電綜合自動化系統(tǒng)基本概念及發(fā)展本節(jié)導(dǎo)讀城市軌道交通供電系統(tǒng)復(fù)雜而特殊，其綜合自動化系統(tǒng)為保證一次供電設(shè)備可靠工作提供了有效的監(jiān)視、控制、保護(hù)等功能，同時提高了電氣綜合自動化水平，大大減少了電氣專業(yè)維護(hù)和檢修人員，有效提高了勞動生產(chǎn)率。本節(jié)內(nèi)容從基礎(chǔ)知識出發(fā)，簡要介紹城市軌道交通供電綜合自動化系統(tǒng)的基本概念和發(fā)展歷程。一城市軌道交通供電綜合自動化系統(tǒng)概述一、城市軌道交通供電綜合自動化的基本概念城市軌道交通供電（以下簡稱城軌供電）綜合自動化是將城軌供電系統(tǒng)的二次設(shè)備(包括測量儀表、信號系統(tǒng)、繼電保護(hù)、自動裝置和遠(yuǎn)動裝置等)經(jīng)過功能的組合和優(yōu)化設(shè)計，利用先進(jìn)的計算機技術(shù)、現(xiàn)代電子技術(shù)、通信技術(shù)和信號處理技術(shù)，實現(xiàn)對全線路的主要設(shè)備和主變電所、牽引降壓混合變電所、降壓變電所等的自動監(jiān)視、測量、自動控制和微機保護(hù)，以及與調(diào)度通信等綜合性的自動化功能。城市軌道交通供電綜合自動化系統(tǒng)概述綜合自動化系統(tǒng)，即利用多臺微型計算機和大規(guī)模集成電路組成的自動化系統(tǒng)，代替常規(guī)的測量和監(jiān)視儀表，代替常規(guī)控制屏、信號系統(tǒng)和遠(yuǎn)動屏，用微機保護(hù)代替常規(guī)的繼電保護(hù)屏，改變常規(guī)的繼電保護(hù)裝置不能與外界通信的缺陷，簡化了二次接線。綜合自動化是提高城軌供電系統(tǒng)安全穩(wěn)定運行水平、降低運行維護(hù)成本、提高經(jīng)濟(jì)效益、向城市軌道交通車輛及車站等用戶提供高質(zhì)量電能的一項重要技術(shù)措施。城市軌道交通供電綜合自動化系統(tǒng)概述

二、發(fā)展城軌供電綜合自動化的必要性城軌供電系統(tǒng)作為整個城市軌道交通系統(tǒng)中的一個重要環(huán)節(jié)，擔(dān)負(fù)著電能轉(zhuǎn)換、分配、監(jiān)測、控制和管理的任務(wù)。城軌供電系統(tǒng)繼電保護(hù)、監(jiān)控自動化系統(tǒng)是保證上述任務(wù)完成的基礎(chǔ)。在城市軌道交通線網(wǎng)調(diào)度統(tǒng)一指揮和協(xié)調(diào)下，城軌供電的綜合自動化系統(tǒng)具體實施和保障城市軌道交通全系統(tǒng)的安全、穩(wěn)定、可靠運行。因此，城軌供電綜合自動化是城市軌道交通控制中心的一個重要組成部分。它應(yīng)確保實現(xiàn)以下要求：城市軌道交通供電綜合自動化系統(tǒng)概述

（1）檢測供電系統(tǒng)故障，盡快隔離故障部分。（2）采集城軌供電系統(tǒng)運行實時信息，對城軌供電系統(tǒng)運行進(jìn)行監(jiān)視、計量和控制。（3）采集一次設(shè)備狀態(tài)數(shù)據(jù)，供維護(hù)一次設(shè)備參考。（4）實現(xiàn)當(dāng)?shù)睾髠淇刂坪途o急控制。（5）確保通信要求。城市軌道交通供電綜合自動化系統(tǒng)概述因此，要求城軌供電綜合自動化系統(tǒng)運行高效、實時、可靠，對變電所內(nèi)設(shè)備進(jìn)行統(tǒng)一監(jiān)測、管理、協(xié)調(diào)和控制。同時，又必須與控制中心進(jìn)行實時、有效的信息交換、共享，提高控制中心安全穩(wěn)定運行水平，提高經(jīng)濟(jì)效益，并為控制中心自動化的進(jìn)一步發(fā)展留下空間。城市軌道交通供電綜合自動化系統(tǒng)概述傳統(tǒng)的二次系統(tǒng)中，各設(shè)備按設(shè)備功能配置，彼此之間相關(guān)性甚少，相互之問協(xié)調(diào)困難，需要值班人員比較多的干預(yù)，難以適應(yīng)城市軌道交通快速發(fā)展的控制要求。另外需要對設(shè)備進(jìn)行定期的試驗和維修，既便如此，仍然存在設(shè)備故障(異常運行)不能及時發(fā)現(xiàn)的現(xiàn)象，甚至這種定期檢修也可能引起新的問題，發(fā)生和出現(xiàn)由試驗人員過失引起的故障。城市軌道交通供電綜合自動化系統(tǒng)概述發(fā)展城軌供電綜合自動化的必要性還體現(xiàn)以下幾個方面：一是隨著城市軌道交通規(guī)模不斷擴(kuò)大，新增大量的城市軌道交通變配電所，使得供電系統(tǒng)結(jié)構(gòu)更加復(fù)雜，這就要求控制中心調(diào)度值班人員掌握、管理、控制的信息也大量增長，城軌供電故障處理和恢復(fù)卻要求更為迅速和準(zhǔn)確；二是現(xiàn)代工業(yè)技術(shù)的發(fā)展，特別是電子工業(yè)技術(shù)的發(fā)展，計算機技術(shù)的普遍應(yīng)用，對城市軌道交通系統(tǒng)的可靠供電提出了更高的要求；三是市場經(jīng)濟(jì)的發(fā)展，使得整個社會對環(huán)保要求更高，這樣也對城市軌道交通系統(tǒng)的建設(shè)、運行和管理提出許多的要求，如，要求城市軌道交通企業(yè)，降低成本，提高經(jīng)濟(jì)效益；要求城市軌道交通的各級變配電所減少占地面積。要解決上述問題，顯然僅依靠各級調(diào)度運行值班人員是難以解決的。現(xiàn)代控制技術(shù)的發(fā)展，計算機技術(shù)、通信技術(shù)和電力電子技術(shù)的進(jìn)步與發(fā)展，電網(wǎng)自動化系統(tǒng)的應(yīng)用，為上述問題提供了解決的方案。這些技術(shù)的綜合應(yīng)用造就了城軌供電綜合自動化系統(tǒng)的產(chǎn)生與發(fā)展。城市軌道交通供電綜合自動化系統(tǒng)概述

三、變電所綜合自動化系統(tǒng)的發(fā)展過程

1．由分立元件構(gòu)成的自動裝置階段20世紀(jì)70年代以前，由研究單位和制造廠家生產(chǎn)出的各種功能的自動裝置，（如自動重合閘裝置、低頻自動減負(fù)荷裝置、備用電源自動投入、直流電源和各種繼電保護(hù)裝置等），主要采用模擬電路，由晶體管等分立元件組成，對提高變電所的自動化水平，保證系統(tǒng)安全運行，發(fā)揮了一定的作用。但這些自動裝置，相互之間獨立運行，互不相干，而且缺乏智能，沒有故障自診斷能力，在運行中若自身出現(xiàn)故障，不能提供告警信息，有的甚至?xí)绊懝╇娤到y(tǒng)安全。同時，分立元件的裝置可靠性不高，維護(hù)工作量大，裝置本身體積大，不經(jīng)濟(jì)。城市軌道交通供電綜合自動化系統(tǒng)概述2．以微處理器為核心的智能化自動裝置階段隨著我國改革開放的發(fā)展，微處理器技術(shù)開始引入我國，并逐步應(yīng)用于各行各業(yè)。在變電所自動化方面，用大規(guī)模集成電路或微處理器代替了原來的繼電器晶體管等分立元件組成的自動裝置，利用微處理器的智能和計算能力，可以發(fā)展和應(yīng)用新的算法，提高了測量的準(zhǔn)確度和可靠性；能夠擴(kuò)充新的功能，尤其是裝置本身的故障自診斷功能，對提高自動裝置自身的可靠性和縮短維修時間是很有意義的；此外，由于采用了數(shù)字式，統(tǒng)一數(shù)字信號電平，縮小了體積等，其優(yōu)越性是明顯的。由于這些微機型的自動裝置，只是硬件結(jié)構(gòu)由微處理器及其接口電路代替，并擴(kuò)展了一些簡單的功能，雖然提高了變電所自動控制的能力和可靠性，但基本上還是維持著原有的功能和邏輯關(guān)系，在工作方式上多數(shù)仍然是各自獨立運行，不能互相通信，不能共享資源，變電所設(shè)計和運行中存在的問題沒有得到根本的解決。城市軌道交通供電綜合自動化系統(tǒng)概述

3．變電所綜合自動化系統(tǒng)的發(fā)展階段我國是從20世紀(jì)60年代開始研制變電所自動化技術(shù)。到70年代初，便先后研制出電氣集中控制裝置和集保護(hù)、控制、信號為一體的裝置。在80年代中期，由清華大學(xué)研制的35kV變電站微機保護(hù)、監(jiān)測自動化系統(tǒng)在威海望島變電站投入運行。與此同時南京自動化研究院也開發(fā)出了220kV梅河口變電站綜合自動化系統(tǒng)。此外，國內(nèi)許多高等校及科研單位也在這方面做了大量的工作，推出一些不同類型、功能各異的自動化系統(tǒng)。為國內(nèi)的變電所自動化技術(shù)的發(fā)展起到了卓有成效的推動作用。進(jìn)入90年代，變電所綜合自動化已成為熱門話題，研究單位和產(chǎn)品如雨后春筍般的發(fā)展，具有代表性的公司和產(chǎn)品有：北京四方公司的CSC2000系列綜合自動化系統(tǒng)，南京南瑞集團(tuán)公司的BSJ2200計算機監(jiān)控系統(tǒng)，南京南瑞繼電保護(hù)電氣有限公司的RCS一9000系列綜合自動化系統(tǒng)，上海惠安Powercomm2000變電站自動化監(jiān)控系統(tǒng)，國電南自PS6000系列綜合自動化系統(tǒng)，許繼電氣公司的CBZ一8000系列綜合自動化系統(tǒng)等。城市軌道交通供電綜合自動化系統(tǒng)概述變電所綜合自動化系統(tǒng)的體系結(jié)構(gòu)和配置本節(jié)導(dǎo)讀通過本節(jié)介紹，可以從自動化系統(tǒng)的功能優(yōu)勢、體系結(jié)構(gòu)、配置等角度對城市軌道交通供電綜合自動化系統(tǒng)的構(gòu)成有一個初步的了解。二城市軌道交通供電綜合自動化系統(tǒng)概述一、變電所綜合自動化的功能優(yōu)勢變電所綜合自動化采用自動控制和計算機技術(shù)實現(xiàn)變電所二次系統(tǒng)的部分或全部功能。為達(dá)到這一目的，滿足城市軌道交通系統(tǒng)運行對變電所的要求，變電所綜合自動化系統(tǒng)體系由“數(shù)據(jù)采集和控制”、“繼電保護(hù)”、“直流電源系統(tǒng)”三大塊構(gòu)成變電所自動化基礎(chǔ)?！巴ㄐ趴刂乒芾怼笔菢蛄?，聯(lián)系變電所內(nèi)部各部分之間、變電所與控制中心之間使其相互交換數(shù)據(jù)。城市軌道交通供電綜合自動化系統(tǒng)概述與變電所傳統(tǒng)電磁式二次系統(tǒng)相比，在體系結(jié)構(gòu)上，變電所綜合自動化系統(tǒng)增添了“變電所主計算機系統(tǒng)”和“通信控制管理”兩部分；在二次系統(tǒng)具體裝置和功能實現(xiàn)上，計算機化的二次設(shè)備代替和簡化了非計算機設(shè)備，數(shù)字化的處理和邏輯運算代替了模擬運算和繼電器邏輯；在信號傳遞上，數(shù)字化信號傳遞代替了電壓、電流模擬信號傳遞。數(shù)字化使變電所自動化系統(tǒng)與傳統(tǒng)變電所二次系統(tǒng)相比，數(shù)據(jù)采集更精確、傳遞更方便、處理更靈活、運行維護(hù)更可靠、擴(kuò)展更容易。城市軌道交通供電綜合自動化系統(tǒng)概述變電所綜合自動化系統(tǒng)結(jié)構(gòu)體系較為典型的是：1.在低壓無人值班變電所里，取消變電所主計算機系統(tǒng)或者簡化變電所主計算機系統(tǒng)。2.在實際的系統(tǒng)中，更為常見的是將部分變電所自動化設(shè)備，如微機保護(hù)、RTU與變電所二次系統(tǒng)中電磁式設(shè)備（如模擬式指針儀表、中央信號系統(tǒng)）揉和在一起，組成一個系統(tǒng)運行。這樣，既提高了變電所二次系統(tǒng)的自動化水平，改進(jìn)了常規(guī)系統(tǒng)的性能，又需投入更多的物力和財力。城市軌道交通供電綜合自動化系統(tǒng)概述二、變電所綜合自動化的結(jié)構(gòu)模式變電所綜合自動化系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)模式主要有集中式、分布式和分散分布式三種。1.集中式結(jié)構(gòu)集中式一般采用功能較強的計算機并擴(kuò)展其I／O接口，集中采集變電所的模擬量和數(shù)字量等信息，集中進(jìn)行計算和處理，分別完成微機監(jiān)控、微機保護(hù)和自動控制等功能。集中式結(jié)構(gòu)也并非指只由一臺計算機完成保護(hù)、監(jiān)控等全部功能。多數(shù)集中式結(jié)構(gòu)的微機保護(hù)、微機監(jiān)控和與調(diào)度等通信的功能也是由不同的微型計算機完成的，只是每臺微型計算機承擔(dān)的任務(wù)多些。例如監(jiān)控機要擔(dān)負(fù)數(shù)據(jù)采集、數(shù)據(jù)處理、斷路器操作、人機聯(lián)系等多項任務(wù)；擔(dān)負(fù)微機保護(hù)的計算，可能一臺微機要負(fù)責(zé)多回低壓線路的保護(hù)等。城市軌道交通供電綜合自動化系統(tǒng)概述集中式系統(tǒng)的主要特點有：（1）能實時采集變電所各種模擬量、開關(guān)量，完成對變電所的數(shù)據(jù)采集和實時監(jiān)控、制表、打印、事件順序記錄等功能。（2）完成對變電所主要設(shè)備和進(jìn)、出線的保護(hù)任務(wù)。（3）結(jié)構(gòu)緊湊、體積小，可大大減少占地面積。（4）造價低，尤其是對35kV或規(guī)模較小的變電所更為有利。（5）實用性好。城市軌道交通供電綜合自動化系統(tǒng)概述集中式的主要缺點有：（1）每臺計算機的功能較集中，若一臺計算機出現(xiàn)故障，影響面大，因此，必須采用雙機并聯(lián)運行的結(jié)構(gòu)才能提高可靠性。（2）軟件復(fù)雜，修改工作量大，系統(tǒng)調(diào)試煩瑣。（3）組態(tài)不靈活，對不同主接線或規(guī)模不同的變電所，軟、硬件都必須另行設(shè)計，工作量大。（4）集中式保護(hù)與長期以來采用一對一的常規(guī)保護(hù)相比，不直觀，不符合運行和維護(hù)人員的習(xí)慣，調(diào)試和維護(hù)不方便，程序設(shè)計麻煩，只適合于保護(hù)算法比較簡單的情況。城市軌道交通供電綜合自動化系統(tǒng)概述

2.分布式結(jié)構(gòu)該系統(tǒng)結(jié)構(gòu)的最大特點是將變電所自動化系統(tǒng)的功能分散給多臺計算機來完成。分布式模式一般按功能設(shè)計，采用主從CPU系統(tǒng)工作方式，多CPU系統(tǒng)提高了處理并行多發(fā)事件的能力，解決了CPU運算處理的瓶頸問題。各功能模塊（通常是多個CPU）之間采用網(wǎng)絡(luò)技術(shù)或串行方式實現(xiàn)數(shù)據(jù)通信，選用具有優(yōu)先級的網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)較好地解決了數(shù)據(jù)傳輸?shù)钠款i問題，提高了系統(tǒng)的實時性。分布式結(jié)構(gòu)方便系統(tǒng)擴(kuò)展和維護(hù)，局部故障不影響其它模塊正常運行。該模式在安裝上可以形成集中組屏或分層組屏兩種系統(tǒng)組態(tài)結(jié)構(gòu)，較多地使用于中、低壓變電所。城市軌道交通供電綜合自動化系統(tǒng)概述

3.分布分散（層）式結(jié)構(gòu)分布分散式結(jié)構(gòu)系統(tǒng)從邏輯上將變電所自動化系統(tǒng)劃分為兩層，即變電所層（所級測控單元）和間隔層（間隔單元）。也可分為三層，即變電所管理層、通信層和間隔層。該系統(tǒng)的主要特點是按照變電所的元件，斷路器間隔進(jìn)行設(shè)計。將變電所一個斷路器間隔所需要的全部數(shù)據(jù)采集、保護(hù)和控制等功能集中由一個或幾個智能化的測控單元完成。測控單元可直接放在斷路器柜上或安裝在斷路器間隔附近，相互之間用光纜或特殊通信電纜連接。這種系統(tǒng)代表了現(xiàn)代變電所自動化技術(shù)發(fā)展的趨勢，大幅度地減少了連接電纜，減少了電纜傳送信息的電磁干擾，且具有很高的可靠性，比較好的實現(xiàn)了部分故障不相互影響，方便維護(hù)和擴(kuò)展，大量現(xiàn)場工作可一次性地在設(shè)備制造廠家完成。城市軌道交通供電綜合自動化系統(tǒng)概述變電所綜合自動化系統(tǒng)研究的內(nèi)容和特點本節(jié)導(dǎo)讀本節(jié)通過對不同電壓等級的變電所實現(xiàn)綜合自動化系統(tǒng)情況的介紹，初步熟悉變電所綜合自動化系統(tǒng)研究的主要內(nèi)容，能夠?qū)崿F(xiàn)的功能作用；了解變電所綜合自動化系統(tǒng)的特點、優(yōu)點。三城市軌道交通供電綜合自動化系統(tǒng)概述一、變電所綜合自動化研究的主要內(nèi)容1.變電所綜合自動化要實現(xiàn)的功能：（1）隨時在線監(jiān)視供電系統(tǒng)運行參數(shù)、設(shè)備運行狀態(tài)；自檢、自診斷設(shè)備本身的異常運行，發(fā)現(xiàn)變電所設(shè)備異常變化或裝置內(nèi)部異常時，立即自動報警并閉鎖相應(yīng)的出口，以防止事態(tài)擴(kuò)大。（2）供電系統(tǒng)出現(xiàn)事故時，快速采樣、判斷、決策，迅速隔離和消除事故，將故障限制在最小范圍。（3）完成變電所運行參數(shù)在線計算、存儲、統(tǒng)計、分析報表和遠(yuǎn)傳，保證自動和遙控調(diào)整電能質(zhì)量。城市軌道交通供電綜合自動化系統(tǒng)概述

2.變電所綜合自動化應(yīng)包括兩個方面：（1）橫向綜合：利用計算機手段將不同廠家的設(shè)備連在一起，替代或升級老設(shè)備。（2）縱向綜合：在變電所層這一級，提供信息、優(yōu)化、綜合處理分析信息和增加新的功能，增加變電所內(nèi)部和各控制中心間的協(xié)調(diào)能力。如借用人工智能技術(shù)，在控制中心間的協(xié)調(diào)能力。如借用人工智能技術(shù)，在控制中心實現(xiàn)對變電所控制和保護(hù)系統(tǒng)進(jìn)行在線診斷和事件分析。變電所綜合自動化與一般自動化區(qū)別在于：自動化系統(tǒng)是否作為一個整體執(zhí)行保護(hù)、檢測和控制功能。城市軌道交通供電綜合自動化系統(tǒng)概述二、變電所綜合自動化系統(tǒng)的特點變電所綜合自動化系統(tǒng)具有功能綜合化、系統(tǒng)結(jié)構(gòu)微機化、測量顯示數(shù)字化、操作監(jiān)視屏幕化、運行管理智能化等特征。同傳統(tǒng)變電所二次系統(tǒng)不同的是：各個保護(hù)、測控單元既保持相對獨立，（如繼電保護(hù)裝置不依賴于通信或其他設(shè)備，可自主、可靠地完成保護(hù)控制功能，迅速切除和隔離故障），又通過計算機通信的形式，相互交換信息，實現(xiàn)數(shù)據(jù)共享，協(xié)調(diào)配合工作，減少了電纜和設(shè)備配置，增加了新的功能，提高了變電所整體運行控制的安全性和可靠性。城市軌道交通供電綜合自動化系統(tǒng)概述

6.變電站綜合自動化的優(yōu)點有：（1）控制和調(diào)節(jié)由計算機完成，減少了勞動強度，避免了誤操作。（2）簡化了二次接線，整體布局緊湊，減少了占地面積，降低變電所建設(shè)投資。（3）通過設(shè)備監(jiān)視和自診斷，延長了設(shè)備檢修周期，提高了運行可靠性。（4）變電所綜合自動化以計算機技術(shù)為核心，具有發(fā)展、擴(kuò)充的余地。（5）減少了人的干預(yù)，使人為事故大大減少。（6）提高經(jīng)濟(jì)效益。減少占地面積，降低了二次建設(shè)投資和變電所運行維護(hù)成本；設(shè)備可靠性增加，維護(hù)方便；減輕和替代了值班人員的大量勞動；延長了供電時問，減少了供電故障。城市軌道交通供電綜合自動化系統(tǒng)概述變電所綜合自動化系統(tǒng)的功能一、監(jiān)控子系統(tǒng)的功能監(jiān)控子系統(tǒng)應(yīng)取代常規(guī)的測量系統(tǒng)，取代指針式儀表；改變常規(guī)的操作機構(gòu)和模擬盤，取代常規(guī)的告警、報警、中央信號、光字牌等；取代常規(guī)的遠(yuǎn)動裝置等等。監(jiān)控子系統(tǒng)功能有：1.數(shù)據(jù)采集數(shù)據(jù)采集有兩種。一種是變電所原始數(shù)據(jù)采集。原始數(shù)據(jù)直接來自一次設(shè)備，如：電壓互感器、電流互感器的電壓和電流信號、變壓器溫度以及斷路器輔助觸點、一次設(shè)備狀態(tài)信號。變電站的原始數(shù)據(jù)包括模擬量和開關(guān)量。另一種是變電站自動化系統(tǒng)內(nèi)部數(shù)據(jù)交換或采集。典型的如：電能量數(shù)據(jù)、直流母線電壓信號、保護(hù)動作信號等。變電所的數(shù)據(jù)包括模擬量、開關(guān)量和電能量。四城市軌道交通供電綜合自動化系統(tǒng)概述2.數(shù)據(jù)庫的建立與維護(hù)監(jiān)控子系統(tǒng)建立實時數(shù)據(jù)庫，存儲并不斷更新來自I／O單元及通信接口的全部實時數(shù)據(jù)；建立歷史數(shù)據(jù)庫，存儲并定期更新需要保存的歷史數(shù)據(jù)和運行報表數(shù)據(jù)。3．順序事件記錄及事故追憶順序事件記錄包括：斷路器跳合閘記錄，保護(hù)及自動裝置的動作順序記錄，斷路器、隔離開關(guān)、接地開關(guān)、變壓器分接頭等操作順序記錄，模擬輸入信號超出正常范圍等。事故追憶功能。事故追憶范圍為事故前1min到事故后2min的所有相關(guān)模擬量值，采樣周期與實時系統(tǒng)采樣同期一致。城市軌道交通供電綜合自動化系統(tǒng)概述4．故障記錄、錄波和測距功能變電所的故障錄波和測距采用兩種方法，一是由微機保護(hù)裝置兼作故障記錄和測距，再將記錄和測距的結(jié)果送監(jiān)控系統(tǒng)存儲及打印輸出或直接送調(diào)度主站；另一種方法是采用專用的微機故障錄波器，并且故障錄波器應(yīng)具有串行通信功能，可以與監(jiān)控系統(tǒng)通信。對35kV及以下的配電線路，很少設(shè)置專門的故障錄波器，為了分析故障的方便，可設(shè)置簡單故障記錄功能。對于大量中、低壓變電所，沒有配置專門的故障錄波裝置。而對10kV出線數(shù)量大、故障率高的，在監(jiān)控系統(tǒng)中設(shè)置了故障記錄功能，這對正確判斷保護(hù)的動作情況及正確分析和處理事故是非常必要的。城市軌道交通供電綜合自動化系統(tǒng)概述5．操作控制功能無論是無人還是少人值班的變電所，運行人員都可通過液晶顯示器屏幕對斷路器、允許遠(yuǎn)方電動操作的隔離開關(guān)和接地開關(guān)進(jìn)行分、合操作；對變壓器及所用變壓器分接頭位置進(jìn)行調(diào)節(jié)控制；對補償裝置進(jìn)行投、切控制，同時，要能接受遙控操作命令，進(jìn)行遠(yuǎn)方操作；為了防止計算機系統(tǒng)故障時無法操作被控設(shè)備，在設(shè)計時，應(yīng)保留人工直接跳、合閘方式。操作控制有手動和自動控制兩種控制方式。手動控制包括控制中心控制、站內(nèi)主控制室控制和就地控制，并具備控制中心／站內(nèi)主控室、站內(nèi)主控制室／就地手動的控制切換功能；自動控制包括順序控制和調(diào)節(jié)控制。城市軌道交通供電綜合自動化系統(tǒng)概述6．安全監(jiān)視功能監(jiān)控系統(tǒng)在運行過程中，對采集的電流、電壓、主變壓器溫度、頻率等量要不斷進(jìn)行越限監(jiān)視，如發(fā)現(xiàn)越限，立刻發(fā)出告警信號，同時記錄和顯示越限時間和越限值，另外還要監(jiān)視保護(hù)裝置是否失電，自控裝置是否正常等。城市軌道交通供電綜合自動化系統(tǒng)概述7．人機聯(lián)系功能(1)液晶顯示器、鼠標(biāo)和鍵盤是人機聯(lián)系的橋梁。變電所采用微機監(jiān)控系統(tǒng)后，無論是有人值班還是無人值班，最大的特點之一是操作人員或調(diào)度員只要面對液晶顯示器的屏幕，通過操作鼠標(biāo)或鍵盤，就可以對全所的運行工況、運行參數(shù)一目了然，可對全站斷路器和隔離開關(guān)等進(jìn)行分、合操作，徹底改變了傳統(tǒng)的依靠指針式儀表和模擬屏或操作屏等進(jìn)行操作。(2)液晶顯示器顯示畫面。作為變電所人機聯(lián)系的主要橋梁手段的液晶顯示器，不僅可以取代常規(guī)的儀器、儀表，而且可實現(xiàn)許多常規(guī)儀表無法完成的功能。其可顯示采樣和計算的實時運行參數(shù)(U、I、P、Q、cosφ、有功電能、無功電能及主變壓器溫度、系統(tǒng)頻率，等)、實時主接線圖、事件順序記錄、越限報警、值班記錄、歷史趨勢、保護(hù)定值自控裝置的設(shè)定值、故障記錄和設(shè)備運行狀態(tài)等。(3)輸入數(shù)據(jù)。指輸入電流互感器和電壓互感器變比、保護(hù)定值和越限報警定值、測控裝置的設(shè)定值、運行人員密碼等。城市軌道交通供電綜合自動化系統(tǒng)概述8．打印功能定時打印報表和運行日志；斷路器、隔離開關(guān)操作記錄；事件順序記錄；越限；召喚；抄屏；事故追憶等。9．?dāng)?shù)據(jù)處理與記錄功能在監(jiān)控系統(tǒng)中，數(shù)據(jù)處理和記錄也是很重要的環(huán)節(jié)。歷史數(shù)據(jù)的形成和存儲是數(shù)據(jù)處理的主要內(nèi)容。此外，為了滿足繼電保護(hù)專業(yè)人員和變電站管理的需要，必須進(jìn)行一些數(shù)據(jù)統(tǒng)計，主要有：記錄母線電壓日最高值和最低值以及相應(yīng)的時間；主變壓器及各條線路的功率、功率因數(shù)及電能的計算和統(tǒng)計；統(tǒng)計斷路器、避雷器、重合閘的動作次數(shù)；統(tǒng)計斷路器切除故障電流和跳閘次數(shù)的累計數(shù)；記錄控制操作和定值的修改；事件順序記錄及事故追憶等。城市軌道交通供電綜合自動化系統(tǒng)概述10．諧波的分析與監(jiān)視電能質(zhì)量的一個重要指標(biāo)是其諧波要限制在規(guī)定的范圍內(nèi)。隨著非線性元件和設(shè)備的廣泛使用，使電力系統(tǒng)的諧波成分明顯增加，影響程度也越來越嚴(yán)重，目前，諧波“污染”已成為電力系統(tǒng)的公害之一。因此，在綜合自動化系統(tǒng)中，必須重視對諧波含量的分析和監(jiān)視。對諧波“污染”嚴(yán)重的變電所，要采取適當(dāng)?shù)囊种拼胧?，降低諧波含量。11．報警處理報警處理內(nèi)容包括：設(shè)備狀態(tài)異常、故障；測量值越限及計算機監(jiān)控系統(tǒng)的軟／硬件、通信接口及網(wǎng)絡(luò)故障等。城市軌道交通供電綜合自動化系統(tǒng)概述12．畫面生成及顯示畫面顯示的信息包括：日歷時間、經(jīng)編號的測點、表示該點的文字或圖形、該點實時數(shù)據(jù)或歷史數(shù)據(jù)、經(jīng)運算或組合后的各種參數(shù)等。由畫面顯示的內(nèi)容包括：全所生產(chǎn)運行的電氣接線圖、設(shè)備配置圖、運行工況圖、電壓棒形圖、實時參數(shù)曲線圖、各種信息報告、操作票、工作票及各種運行報表等。13．在線計算及制表功能(1)對變電所運行的各種常規(guī)參數(shù)進(jìn)行統(tǒng)計及計算，如：日、月、年中的最大值、最小值及其出現(xiàn)的時間、電壓合格率、變壓器負(fù)荷率、全所負(fù)荷及電能平衡率等。(2)對變電站主要設(shè)備的運行狀況進(jìn)行統(tǒng)計及計算，如：斷路器正常操作及事故跳閘次數(shù)、變壓器分接頭調(diào)節(jié)的檔次、次數(shù)、停運時間等。(3)利用以上數(shù)據(jù)生成不同格式的生產(chǎn)運行報表。并按要求方式打印輸出。城市軌道交通供電綜合自動化系統(tǒng)概述14．電能量處理電能量處理包括變電所各種方式采集到的電能量進(jìn)行處理、對電能量進(jìn)行分時段的統(tǒng)計計算以及當(dāng)運行方式的改變而自動改變計算方法并在輸出報表上予以說明等。15．遠(yuǎn)動功能監(jiān)控子系統(tǒng)能實現(xiàn)DL5002—1991《地區(qū)電網(wǎng)調(diào)度自動化設(shè)計技術(shù)規(guī)程》、DL5003－1991《電力系統(tǒng)調(diào)度自動化設(shè)計技術(shù)規(guī)程》中與變電所有關(guān)的全部功能，滿足電網(wǎng)電能實時性、安全性和可靠性。16．運行管理功能運行管理功能包括：運行操作指導(dǎo)、事故記錄檢索、在線設(shè)備管理、操作票開列、模擬操作、運行記錄及交接班記錄等。除上述功能外還具有：時鐘同步、防誤閉鎖、同步、系統(tǒng)自診斷與恢復(fù)以及與其他設(shè)備接口等功能。城市軌道交通供電綜合自動化系統(tǒng)概述二、微機保護(hù)子系統(tǒng)功能微機保護(hù)系統(tǒng)功能是變電所綜合自動化系統(tǒng)最基本、最重要的功能，它包括變電所的主設(shè)備和輸電線路的全套保護(hù)：高壓輸電線路保護(hù)和后備保護(hù)；變壓器的主保護(hù)、后備保護(hù)以及非電量保護(hù)；母線保護(hù)；低壓配電線路保護(hù)；無功補償裝置保護(hù)；所用變保護(hù)等。各保護(hù)單元，除應(yīng)具備獨立、完整的保護(hù)功能外，還應(yīng)具有以下附加功能：(1)具有事件記錄功能。事件記錄包括發(fā)生故障、保護(hù)動作出口、保護(hù)設(shè)備狀態(tài)等重要事項的記錄。(2)具有與系統(tǒng)對時功能。以便準(zhǔn)確記錄發(fā)生事故和保護(hù)動作的時間。(3)具有存儲多種保護(hù)定值功能。(4)具備當(dāng)?shù)厝藱C接口功能。不僅可顯示保護(hù)單元各種信息，還可通過它修改保護(hù)定值。(5)具備通信功能。提供必要的通信接口，支持保護(hù)單元與計算機系統(tǒng)通信協(xié)議。(6)具備故障自診斷功能。通過自診斷，及時發(fā)現(xiàn)保護(hù)單元內(nèi)部故障并報警。對于嚴(yán)重故障，在報警的同時，應(yīng)可靠閉鎖保護(hù)出口。(7)各保護(hù)單元滿足上述功能要求的同時，還應(yīng)滿足保護(hù)裝置的快速性、選擇性和靈敏性要求。城市軌道交通供電綜合自動化系統(tǒng)概述典型城市軌道交通自動化監(jiān)控系統(tǒng)一、概述SCADA系統(tǒng)在控制中心設(shè)有電力調(diào)度系統(tǒng)（主站監(jiān)控系統(tǒng)），在主變電所、牽引降壓混合變電所、降壓變電所、電源開關(guān)站設(shè)有綜合自動化系統(tǒng)（子站系統(tǒng)），并通過數(shù)據(jù)通道，實現(xiàn)控制中心對供電系統(tǒng)的運行狀態(tài)進(jìn)行實時監(jiān)視、控制和數(shù)據(jù)采集。除利用遙控、遙信、遙測、遙調(diào)功能監(jiān)視供電系統(tǒng)的運行情況，及時掌握和處理供電系統(tǒng)的各種事故、報警事件功能外，利用該系統(tǒng)的后臺工作站?？梢詫ο到y(tǒng)進(jìn)行數(shù)據(jù)歸檔和統(tǒng)計報表功能，實現(xiàn)供電系統(tǒng)設(shè)備的自動化調(diào)度管理，以確保供電系統(tǒng)安全可靠和經(jīng)濟(jì)運行。五城市軌道交通供電綜合自動化系統(tǒng)概述全線配置一套電力監(jiān)控與數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)，采用計算機型監(jiān)控裝置，1：N集中監(jiān)控方式，系統(tǒng)預(yù)留遠(yuǎn)期擴(kuò)展裕度，分期實施。主站監(jiān)控系統(tǒng)采用分布式計算機局域網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)，客戶機/服務(wù)器模式，網(wǎng)絡(luò)重要設(shè)備冗余配置。子站系統(tǒng)（綜合自動化系統(tǒng)）設(shè)在主變電所、牽引降壓混合變電所、降壓變電所。變電所綜合自動化系統(tǒng)采用集中管理，分散控制模式。主變電所內(nèi)設(shè)置集中監(jiān)控臺設(shè)備，為值班員提供管理界面?？刂菩盘柶僚渲糜腥藱C接口工作站，為運行人員提供監(jiān)控圖形界面，同時留有與外界便攜式計算機的接口，用于對綜合自動化子系統(tǒng)的調(diào)試、維護(hù)及所內(nèi)監(jiān)控?？刂浦行碾娏ΡO(jiān)控系統(tǒng)與數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)主變電所綜合自動化系統(tǒng)配置與地調(diào)的通信接口。在車輛基地供電車間內(nèi)設(shè)置復(fù)示系統(tǒng)，通過與控制中心電力監(jiān)控與數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)聯(lián)網(wǎng)，完成對全線供電系統(tǒng)設(shè)備的維修和調(diào)度管理。城市軌道交通供電綜合自動化系統(tǒng)概述二、系統(tǒng)軟件（一）操作系統(tǒng)軟件操作系統(tǒng)是計算機的資源管理系統(tǒng)，它實現(xiàn)對計算機資源的分配、控制、調(diào)度及回收。在操作系統(tǒng)平臺的選擇上主要考慮以下性能特點：可靠性、安全性、可移植性、實時