SCADA系統在地鐵供電中的作用及價值淺析

張春霞

（南京地鐵運營有限責任公司 江蘇 南京 210012）

SCADA系統在地鐵供電中的作用及價值淺析

張春霞

（南京地鐵運營有限責任公司 江蘇 南京 210012）

SCADA系統作為控制技術在供電系統的應用形式，貫穿于供電系統中的監視部分及控制部分，而地鐵供電中的SCADA系統在確保地鐵供電系統的安全運轉方面起到重要作用。本文簡要介紹SCADA系統的構成，結合相關實例，分析其在地鐵供電中的作用及價值。

SCADA系統；地鐵供電；作用

1　SCADA系統的特點及構成

1.1SCADA系統的基本特征

1.1.1實時性

實時性是SCADA系統的主要特征之一，能夠實現靈活的監控，地鐵供電系統對SCADA系統的實時性有著較高的要求。

1.1.2開放性

SCADA系統在技術標準上較為統一，具有較好的開放性。SCADA系統在軟件研發上采用開放式的結構方式，利于擴展，便于與其他系統的交互。

1.1.3安全可靠性

SCADA系統在系統的重要功能節點采用更加可靠的冗余配置形式，具備故障隔離功能，在出現單點故障時能保障系統的整體可靠性，此外在重要的部件，如上位機及下位機，SCADA系統采用UNIX及Linux操作平臺，有效隔絕了病毒入侵途徑。

1.2SCADA系統的主要構成

SCADA系統主要由運行控制中心系統，通信系統和被控線路設備系統構成，從而做到對變電站的全線供電設施進行監視、控制及測量?？刂浦行南到y由通信前置機、工作站、可視化顯示系統構成，做到對數據加以分析計算，并監視設備的運行狀態，隨時發出控制命令。被控線路設備系統，一般由下位機、通信通道、后臺計算機及PLC構成，做到對地鐵的設備狀態、數據信號的收集、整理及計算功能（如圖1）。

圖1　SCADA系統的硬件結構示意圖

SCADA軟件系統包含了數據采集、分析處理、分布控制、實時數據庫、數據報表、監控界面及系統接口等（見圖2）。

圖2　SCADA軟件系統示意圖

具體到地鐵SCADA系統，可以系統運行較為成熟的沙特地鐵SCADA系統為例。車站的PLC與控制中心相連接并加以讀數據取，SCADA及時加以故障分析，并將其傳輸至數據庫；在門禁方面，報警信號與SCADA系統相連接，并可以遙控控制；收費系統方面，SCADA做到對車站收費系統的全面監督，同時與售票機和閉路電視相連接；通信設備上，SCADA能夠實現全面監控，并及時檢查通信狀況；時鐘系統上，SCADA能夠有效監測故障狀況，保持時鐘的同步性；消防系統上，SCADA與控制中心及保安室相連，便于及時傳送各類消防信息。

國內的地鐵SCADA系統主要是PSCAD系統，但在功能上與SCADA系統基本保持一致[2]。

2　SCADA系統在地鐵供電系統中的作用及價值

2.1實現無人值班，提高地鐵經濟效益

如深圳地鐵二號線，擁有1座主變電所，配備了29座車站變電所，車輛變電所及停車場變電所各1個，相加就有32個變電所。假設沒有SCADA系統，每個變電所留守8人，則需要值班人員共計256人次。采用SCADA系統，則可以解放256人次的勞動力，每人次如年薪6萬元，每年可以節省工資1536萬元。隨著線路增多，經濟效益將更加明顯?；赟CADA系統的巨大價值，北京地鐵14號線，也適時與和利時自動化簽訂了近1875萬美元的SCADA供應合同。

2.2提高了電力調度的效率，做到停送電的高效化

沒有采用SCADA系統前，地鐵的停送電工作采用人工調度的方式，致使工作效率降低，停送電時間動輒超過90min，完整的停送電流程需要耗時3h左右，停送電難以做到高效率。與此同時，停送電的耗時過長，會對檢修過程中的“天窗”時間加以縮短，直接影響到了變電站檢修等作業。而SCADA系統的采用，則可以通過其具備的程控功能，采用程控卡實現停送電的高效化，停送電時間能所縮減到30min之內，從而有效提高了電力調度的效率。

2.3縮短故障解決時間，優化電力使用

地鐵發生運行故障時，調度人員可以借助SCADA系統具備的遙控功能，實現地鐵運行方式的快速切換，有效縮短了故障中斷時間，避免了地鐵晚點的現象。此外，SCADA系統能夠做到對電力的實時監控，對收集的各種數據，如電量數值、負荷比例、電壓數值、功率大小等加以分析整理，從而方便電力單位作出優化決策，向地鐵運營方提出一些科學的改進建議，如根據運行規律，規避用電高峰，減少電力損耗，最終能夠使地鐵運行達到效益和經濟的有機結合。

3　結語

SCADA系統為安全生產、管理優化、有效調度的實現提供了技術保障，SCADA系統的安全性、實時性確保地鐵供電系統可以實現值班人員的簡化、故障原件的及時切除及用電管理的優化，在地鐵供電系統中發揮了極大的價值和作用。

U231.8

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1673-0038（2015）18-0243-02

2015-4-10