《城市軌道交通變電所運行與維護》 課件 項目6任務8 電力監(jiān)控系統(tǒng)的認知

項目6變電所二次回路的識圖與分析任務8電力監(jiān)控系統(tǒng)的認知【任務描述】認識電力監(jiān)控系統(tǒng)的組成，運用電力監(jiān)控系統(tǒng)實現(xiàn)其主要功能，分組利用變電所綜自系統(tǒng)監(jiān)控后臺機實施斷路器101分合閘操作。01電力監(jiān)控系統(tǒng)的組成電力監(jiān)控系統(tǒng)的組成電力監(jiān)控系統(tǒng)又稱為電力SCADA系統(tǒng)或者遠動系統(tǒng)，即監(jiān)視控制與數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)。有時也稱PSCADA系統(tǒng)。典型的電力監(jiān)控系統(tǒng)由位于控制中心的電力調(diào)度系統(tǒng)（主站,含位于供電維修基地的供電復示系統(tǒng)）、變電所綜合自動化系統(tǒng)(子站)、聯(lián)系主站和子站的專用數(shù)據(jù)傳輸通道三部分組成。電力調(diào)度系統(tǒng)即主站也稱為監(jiān)控端或調(diào)度端。子站也稱為被控站或被控端。電力監(jiān)控系統(tǒng)的組成主站設在城市軌道交通的運營控制中心（簡稱OCC），用于對全線變電所及沿線供電設備實行集中監(jiān)視、測量和控制。子站設在城市軌道交通沿線的變電所，對變電所主要設備通過通信接口連接，實現(xiàn)集中監(jiān)控。主站和子站以通信通道為橋梁構成一個局域網(wǎng)。主站通過設置在變電所的子站采集處理數(shù)據(jù)，并經(jīng)過通信網(wǎng)絡將信息傳送至電力調(diào)度中心的電力監(jiān)控系統(tǒng)服務器，從而實現(xiàn)電力監(jiān)控系統(tǒng)的遙控、遙信、遙測和遙調(diào)等功能。供電復示系統(tǒng)可實現(xiàn)對供電系統(tǒng)的遠程監(jiān)視功能。SCADA系統(tǒng)已經(jīng)歷了人工監(jiān)控、電力監(jiān)控分立系統(tǒng)和綜合監(jiān)控系統(tǒng)電力監(jiān)控子系統(tǒng)三個發(fā)展階段。目前廣泛采用電力監(jiān)控子系統(tǒng)模式，即把電力監(jiān)控作為一個子系統(tǒng)納入綜合監(jiān)控系統(tǒng)。（一）電力調(diào)度系統(tǒng)（主站）控制中心的電力調(diào)度系統(tǒng)的硬件主要由系統(tǒng)局域網(wǎng)、網(wǎng)絡服務器、通信處理機、工作站、模擬顯示設備、打印機、UPS不間斷電源等設備組成。電力調(diào)度系統(tǒng)（主站）1.系統(tǒng)局域網(wǎng)電力調(diào)度中心局域網(wǎng)采用雙以太網(wǎng)結(jié)構，互為備用。正常情況下，一個網(wǎng)絡用于監(jiān)控計算機之間的通信，另一個處于熱備用狀態(tài)，當主用網(wǎng)絡發(fā)生故障時，系統(tǒng)在規(guī)定的時間內(nèi)自動切換到備用網(wǎng)絡。電力調(diào)度系統(tǒng)（主站）2.網(wǎng)絡服務器電力調(diào)度中心一般采用兩套功能相同的網(wǎng)絡服務器，互為備用。正常情況下，一主一備。當主用服務器發(fā)生故障時，備用服務器將自動切換并承擔全部功能，故障信息在打印機上打印，并在監(jiān)視器上顯示故障系統(tǒng)畫面。電力調(diào)度系統(tǒng)（主站）3.通信處理機系統(tǒng)通常配備兩套通信處理機，互為備用。用于遠方通信的處理，實現(xiàn)控制中心與變電所綜合自動化系統(tǒng)的信息交流。電力調(diào)度系統(tǒng)（主站）4.工作站（1）調(diào)度員工作站調(diào)度員工作站用于調(diào)度人員的日?？刂?、監(jiān)視和調(diào)度管理工作。配置兩套功能完全相同且互為備用的調(diào)度員工作站，每個工作站均可單獨承擔整個系統(tǒng)的實時監(jiān)控和調(diào)度管理工作，也可同時工作，分區(qū)監(jiān)控和管理。兩套調(diào)度員工作站互為備用，其中一臺發(fā)生故障，另一臺可自動切換并承擔全部功能。（2）維護工作站維護工作站用于維護系統(tǒng)軟件，定義系統(tǒng)運行參數(shù)、系統(tǒng)數(shù)據(jù)庫，修改用戶畫面等。當調(diào)度員工作站故障時，通過系統(tǒng)設置可作為備用臨時替代調(diào)度員工作站使用。（3）數(shù)據(jù)文檔工作站數(shù)據(jù)文檔工作站主要用于利用各種實時數(shù)據(jù)和報表組態(tài)工具對數(shù)據(jù)進行加工處理，生成各種報表。電力調(diào)度系統(tǒng)（主站）5.模擬顯示設備模擬顯示設備作為整個SCADA系統(tǒng)的信息集中顯示設備，實時顯示供電系統(tǒng)主要設備的運行狀態(tài)。一種是光電模擬屏顯示系統(tǒng)，投資和運營費用較低；另一種是背投式大屏幕顯示系統(tǒng)，投資和運營費用較高。電力調(diào)度系統(tǒng)（主站）6.打印機調(diào)度員工作站配有打印機，用于操作、事故和測量數(shù)據(jù)的實時記錄。系統(tǒng)同時配有報表打印機，可進行統(tǒng)計報表、畫面復制等打印工作。電力調(diào)度系統(tǒng)（主站）7.UPS不間斷電源UPS不間斷電源用于在交流電源失電后提供應急不停電電源。（二）變電所綜合自動化系統(tǒng)（子站）被控站變電所綜合自動化系統(tǒng)示意圖變電所綜合自動化系統(tǒng)（子站）變電所綜合自動化系統(tǒng)廣泛采用按無人值班設計的分層分布式系統(tǒng)，系統(tǒng)由站級管理層，網(wǎng)絡通信層、間隔設備層三部分組成。網(wǎng)絡通信層由所內(nèi)通信網(wǎng)絡和接口設備組成。變電所綜合自動化系統(tǒng)通過網(wǎng)絡通信層把站級管理層和間隔層互聯(lián)，實現(xiàn)相互通信。變電所自動化系統(tǒng)的控制方式采用遠動控制、所內(nèi)集中控制、設備本體控制三級控制方式，正常運行時采用遠動控制，當設備檢修時采用設備本體控制。一般在開關柜上設當?shù)?遠方選擇開關，對于接觸軌/網(wǎng)電動隔離開關，在控制信號盤上設置當?shù)?遠方轉(zhuǎn)換開關和相應的分合閘開關。三種控制方式相互閉鎖，以保證安全。圖6-33被控站變電所綜合自動化系統(tǒng)結(jié)構圖（三）通信通道通信通道是調(diào)度中心與各被控站之間的橋梁紐帶，是整個系統(tǒng)的神經(jīng)中樞。電力監(jiān)控系統(tǒng)的傳輸通道設計要求，應包括通道的結(jié)構形式、主/備通道的配置方式、遠動信息傳輸通道的接口形式和通道的性能要求等。通信通道一般采用光纜，地鐵各子系統(tǒng)均在車站接入通信通道，所以應采用統(tǒng)一的接口型式，并應遵守共同的通信規(guī)約，滿足通信專業(yè)的統(tǒng)一技術要求。通信骨干網(wǎng)應有主備雙通道，并能自動切換。02供電復示系統(tǒng)的認識供電復示系統(tǒng)的認識供電復示系統(tǒng)設置在供電檢修車間，用于供電檢修人員對供電系統(tǒng)實時監(jiān)視，并可以通過此系統(tǒng)獲取相關的檢修信息。這樣，供電檢修人員能夠及時了解現(xiàn)場事故信息，有助于快速準確地處理事故。供電復示系統(tǒng)主要由復示工作站、設備管理工作站、交換機、打印機、UPS及工作臺等組成。供電復示系統(tǒng)不具有對供電系統(tǒng)設備的控制權限。通過供電復示工作站可以實現(xiàn)設備信息管理、運行記錄、預防性維修提示、工作票管理等功能。03電力監(jiān)控系統(tǒng)的功能電力監(jiān)控系統(tǒng)的功能電力監(jiān)控系統(tǒng)功能包括遙控、遙信、遙測、遙調(diào)，并應具備數(shù)據(jù)傳輸及處理、報警處理及統(tǒng)計報表、用戶畫面、自檢、維護和擴展、信息查詢、安全管理、系統(tǒng)組態(tài)、在線檢測、時鐘同步、培訓等。在城市軌道交通控制中心，能夠?qū)崿F(xiàn)實時對城市軌道交通變電所、接觸網(wǎng)等設備進行遠程數(shù)據(jù)采集和監(jiān)控。通過電力調(diào)度系統(tǒng)、通信通道和變電所綜合自動化系統(tǒng)對主要電氣設備進行四遙控制，實現(xiàn)對整個供電系統(tǒng)的運營調(diào)度和管理。1.電力調(diào)度系統(tǒng)主要功能1）遙控遙控可分為選點式、選站式和選線式控制。遙控對象包括：①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(tǒng)用電動隔離開關。②牽引供電系統(tǒng)直流快速斷路器、電動隔離開關。③低壓配電系統(tǒng)需要遠方控制的斷路器。④分閘等動作的遠動復歸、保護及自動裝置的投/退。1.電力調(diào)度系統(tǒng)主要功能2）遙信01①遙控對象的位置信號。02②故障報警及斷路器分閘信號。03③變電所中壓電源進線帶電顯示信號。04④所用交、直流設備的電源故障信號。1.電力調(diào)度系統(tǒng)主要功能05⑤鋼軌電位限制裝置的動作及自動恢復信號；06⑥斷路器手車信號；07⑦控制轉(zhuǎn)換開關位置信號。2）遙信電力調(diào)度系統(tǒng)主要功能3）遙測遙測是指對供電系統(tǒng)中主要運行參數(shù)進行實時數(shù)據(jù)采集并動態(tài)顯示。遙測對象包括：2）變電所中壓母線電壓；3）牽引直流母線電壓；4）牽引整流機組電流與電能、牽引直流進線及饋線電流；5）配電變壓器電流與電能；6）所用直流操作電源的母線電壓；7）各種保護動作的幅值；8）排流時極化電位及最大排流電流；9）鋼軌電位限制裝置動作電壓及通過的最大電流。1）變電所進線的電壓、電流、功率、電能；電力調(diào)度系統(tǒng)主要功能4）遙調(diào)遙調(diào)對象包括：①有載調(diào)壓變壓器的調(diào)壓開關。

②中壓和牽引直流繼電保護整定值。電力調(diào)度系統(tǒng)主要功能5）對供電系統(tǒng)設備運行狀態(tài)的實時監(jiān)視和故障報警。

6）采用中文的屏幕畫面顯示、模擬盤顯示或其他方式顯示。

7）對供電系統(tǒng)故障記錄、電能統(tǒng)計等的日報、月報制表打印。

8）系統(tǒng)自檢及自動維護功能。

9）主/備用通道的切換功能。10）其他功能。具備數(shù)據(jù)處理與歸檔、統(tǒng)計報表、信息查詢與打印、培訓、指令等功能。2.變電站綜合自動化系統(tǒng)主要功能間隔層裝置的信息采集、控制命令下發(fā)；各種智能間隔層設備的通信完全