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摘要：SCADA系统主要作用是监视和控制整个地铁供电系统，它具备信息完整性、高效性与时效性，让电力调度员正确掌握电力系统运行状态，加快决策，并帮助维护人员快速诊断系统故障等优势，现已成为控制中心不可缺少的工具。本文主要介绍了SCADA系统的特性以及其基本构成，并着重对SCADA系统在地铁供电中的重要作用进行分析。
关键词：SCADA系统；地铁供电系统；电力调度；应用
一、SCADA系统的相关概述
SCADA系统贯穿于整个供电系统监视和控制部分，是控制技术在电力系统中的重要应用。在地铁供电领域中，SCADA系统与110kV主变电所、各车站35kV变电所、1500V牵引变电所、轨电位、400V照明设备等设备均有接口。SCADA的优点是拥有完整的数据信息，包含面广，还能够保证实时监控电力设备的正常运行，帮助控制中心能快速方便的下达各项指令，及维护人员能迅速检测出重点设备存在的问题或故障，从而使得解决方案能够更快、有效的实施。
（一）SCADA系统的特性分析
1.实时性与多任务性。SCADA系统的实时性与多任务性是其重要特征之一，当然根据行业的不同，SCADA系统对实时性与多任务性的要求也不一样，如在地铁电力等领域对实时性要求很高，而供水供气等行业对实时性要求较低。
2.开放性。SCADA系统大多遵循国际标准或行业标准，满足开放性的要求。系统的软件多采用全开放式的体系结构，系统具有良好的扩展能力，也有利于更好地与其它相关系统的连接与广泛集成。
3.可靠性。SCADA系统关键节点以及重要的功能单元采用冗余配置，保证整个系统功能的可靠性不受单个节点或单元故障影响。在硬件方面选择工业级标准的硬件，有时用小型服务器代替普通监控机，以提高系统的可靠性。
4.安全性。SCADA系统具有隔离故障功能，切除故障不会影响各节点的运行。SCADA系统可设置软、硬件防火墙，以达到有效杜绝病毒和黑客入侵的目的。为了杜绝病毒对系统的破坏，在上位机（Master Computer）和下位機（Slaver Computer）选择操作系统时不选用Windows操作系统平台，而选用UNIX操作系统平台、Linux作系统平台。
5.可维护性。SCADA系统应当有完善的维修服务支持，以便于系统投入运行后能得到可靠的维修服务。支持在线远程诊断功能，可以在远方通过网络设施诊断系统的运行情况。
（二）SCADA系统的基本构成
SCADA系统由控制中心、通信通道和被控站系统组成，对全线变电所及沿线供电设备实行集中监视、控制和测量。控制中心由数据服务器通信前置机、工程师工作站、控制中心操作员工作站、大屏幕显示系统等组成，完成对所采集数据的分析、计算、存储、设备状态监视以及控制命令的发送等功能。被控站系统由变电所下位机（Slaver Computer）、后台计算机、所内通信通道及下机位PLC组成，完成对设备状态、信号等数据的采集、整理、简单分析计算机所内控制等功能。SCADA软件系统一般包括数据采集、数据处理分布式控制和数据库组态、图形组态、监控界面、数据报表、对外系统接口、安全防护等。从使用的角度来讲，SCADA系统还可以分为组态系统与运行系统。组态系统主要包括监控界面组态、数据库组态、分布式控制组态、报表组态、通信组态等。运行系统主要包括数据采集、数据处理、分布式控制、数据库、监控界面、数据报表、对外系统接口等。
二、供电领域中SCADA系统的应用
（一）降低人工成本，提高收益
一般1座电伏为110千伏的供电系统，其配置了30个变电所，而一个车辆段配置一个变电所，一个停车场配置一个变电所，总共加起来就是33个。在没有SCADA系统的控制下，变电所就需要工作人员进行值班，一般每个值班点需要八名人员，总共就需要264人。但如果安装了SCADA系统，就不需要工作人员进行值班，那么运营商就可减少264人，这样就可以节约大量的人力资本，若将这些资本投入到增设地铁线路上，既可以提高经济收益，又能方便民众出行。
（二）提升电力控制人员的的效率
在地铁新建线路开通前，SCADA系统还在试运行状态，这时的供电系统已经对该线路停止了作业。如果只靠电力控制人员，通过通讯设备来控制电力的调度问题，就会使得工作效率低而且控制也不到位。如果停电时间超出两小时，电力调度也会超出两小时，从而使得整个供电需要等待4个小时，这会大大降低送电效率。同时如果送电的时间消耗过多，会减少地铁接触网检测和维修的时间，以及变电所的检测和维修的时间，从而影响到其他设施设备的运行和送电的作业。当SCADA系统投入应用后，通过其远程控制的功能，就能对整个线路进行送电作业的运行与停止，并且其消耗的时间也会大大降低，从而提升了电力控制人员的效率，使得电力调度既方便又快捷。
（三）保证供电系统正常运行
当供电设备发生故障或者是运行状态不正常时，工作人员可以通过SCADA系统的远程控制功能，迅速调整地铁供电系统的运行方式，保证供电设备的正常供电，同时减少断电的时间。从而使得地铁车辆能长时间可靠运行而不发生晚点的情况。另外在供电管理上，SCADA系统还能运用先进的监控技术实时监测供电设备，并对这个过程中产生的相关数据进行分析和处理，从而为用电设备的正常运行提供可靠的参数和依据，同时还能降低电力消耗，降低运营成本以及提高收益。
三、结束语
SCADA系统是一类功能强大的计算机远程监督控制与数据采集系统，它综合利用了计算机技术、控制技术、通信与网络技术，完成了对分散的各个测控点的各种设备实时数据采集，本地或远程的自动控制，以及实现了对生产过程的全面实时监控，并为安全生产、调度、管理、优化和故障诊断提供必要和完整的数据及技术支持。SCADA系统极大地提高了供配电系统的可靠性、安全性、自动化水平，是地铁供电系统的理想监控系统，能够带来减少运行值班人员、迅速切除故障元件和恢复系统正常运行、优化用电管理等诸多好处，使电力使用更可靠、更安全、更经济。
参考文献：
[1]杨帆.西安地铁电力监控系统问题分析及网络优化建议[J].机电信息，2015，18.
[2]刘泉麟.对南京地铁SCADA系统及OCC调度系统的几点思考[J].移动信息，2015（6）：43-44.
（作者单位：徐州地铁运营有限公司）
关键词：SCADA系统；地铁供电系统；电力调度；应用
一、SCADA系统的相关概述
SCADA系统贯穿于整个供电系统监视和控制部分，是控制技术在电力系统中的重要应用。在地铁供电领域中，SCADA系统与110kV主变电所、各车站35kV变电所、1500V牵引变电所、轨电位、400V照明设备等设备均有接口。SCADA的优点是拥有完整的数据信息，包含面广，还能够保证实时监控电力设备的正常运行，帮助控制中心能快速方便的下达各项指令，及维护人员能迅速检测出重点设备存在的问题或故障，从而使得解决方案能够更快、有效的实施。
（一）SCADA系统的特性分析
1.实时性与多任务性。SCADA系统的实时性与多任务性是其重要特征之一，当然根据行业的不同，SCADA系统对实时性与多任务性的要求也不一样，如在地铁电力等领域对实时性要求很高，而供水供气等行业对实时性要求较低。
2.开放性。SCADA系统大多遵循国际标准或行业标准，满足开放性的要求。系统的软件多采用全开放式的体系结构，系统具有良好的扩展能力，也有利于更好地与其它相关系统的连接与广泛集成。
3.可靠性。SCADA系统关键节点以及重要的功能单元采用冗余配置，保证整个系统功能的可靠性不受单个节点或单元故障影响。在硬件方面选择工业级标准的硬件，有时用小型服务器代替普通监控机，以提高系统的可靠性。
4.安全性。SCADA系统具有隔离故障功能，切除故障不会影响各节点的运行。SCADA系统可设置软、硬件防火墙，以达到有效杜绝病毒和黑客入侵的目的。为了杜绝病毒对系统的破坏，在上位机（Master Computer）和下位機（Slaver Computer）选择操作系统时不选用Windows操作系统平台，而选用UNIX操作系统平台、Linux作系统平台。
5.可维护性。SCADA系统应当有完善的维修服务支持，以便于系统投入运行后能得到可靠的维修服务。支持在线远程诊断功能，可以在远方通过网络设施诊断系统的运行情况。
（二）SCADA系统的基本构成
SCADA系统由控制中心、通信通道和被控站系统组成，对全线变电所及沿线供电设备实行集中监视、控制和测量。控制中心由数据服务器通信前置机、工程师工作站、控制中心操作员工作站、大屏幕显示系统等组成，完成对所采集数据的分析、计算、存储、设备状态监视以及控制命令的发送等功能。被控站系统由变电所下位机（Slaver Computer）、后台计算机、所内通信通道及下机位PLC组成，完成对设备状态、信号等数据的采集、整理、简单分析计算机所内控制等功能。SCADA软件系统一般包括数据采集、数据处理分布式控制和数据库组态、图形组态、监控界面、数据报表、对外系统接口、安全防护等。从使用的角度来讲，SCADA系统还可以分为组态系统与运行系统。组态系统主要包括监控界面组态、数据库组态、分布式控制组态、报表组态、通信组态等。运行系统主要包括数据采集、数据处理、分布式控制、数据库、监控界面、数据报表、对外系统接口等。
二、供电领域中SCADA系统的应用
（一）降低人工成本，提高收益
一般1座电伏为110千伏的供电系统，其配置了30个变电所，而一个车辆段配置一个变电所，一个停车场配置一个变电所，总共加起来就是33个。在没有SCADA系统的控制下，变电所就需要工作人员进行值班，一般每个值班点需要八名人员，总共就需要264人。但如果安装了SCADA系统，就不需要工作人员进行值班，那么运营商就可减少264人，这样就可以节约大量的人力资本，若将这些资本投入到增设地铁线路上，既可以提高经济收益，又能方便民众出行。
（二）提升电力控制人员的的效率
在地铁新建线路开通前，SCADA系统还在试运行状态，这时的供电系统已经对该线路停止了作业。如果只靠电力控制人员，通过通讯设备来控制电力的调度问题，就会使得工作效率低而且控制也不到位。如果停电时间超出两小时，电力调度也会超出两小时，从而使得整个供电需要等待4个小时，这会大大降低送电效率。同时如果送电的时间消耗过多，会减少地铁接触网检测和维修的时间，以及变电所的检测和维修的时间，从而影响到其他设施设备的运行和送电的作业。当SCADA系统投入应用后，通过其远程控制的功能，就能对整个线路进行送电作业的运行与停止，并且其消耗的时间也会大大降低，从而提升了电力控制人员的效率，使得电力调度既方便又快捷。
（三）保证供电系统正常运行
当供电设备发生故障或者是运行状态不正常时，工作人员可以通过SCADA系统的远程控制功能，迅速调整地铁供电系统的运行方式，保证供电设备的正常供电，同时减少断电的时间。从而使得地铁车辆能长时间可靠运行而不发生晚点的情况。另外在供电管理上，SCADA系统还能运用先进的监控技术实时监测供电设备，并对这个过程中产生的相关数据进行分析和处理，从而为用电设备的正常运行提供可靠的参数和依据，同时还能降低电力消耗，降低运营成本以及提高收益。
三、结束语
SCADA系统是一类功能强大的计算机远程监督控制与数据采集系统，它综合利用了计算机技术、控制技术、通信与网络技术，完成了对分散的各个测控点的各种设备实时数据采集，本地或远程的自动控制，以及实现了对生产过程的全面实时监控，并为安全生产、调度、管理、优化和故障诊断提供必要和完整的数据及技术支持。SCADA系统极大地提高了供配电系统的可靠性、安全性、自动化水平，是地铁供电系统的理想监控系统，能够带来减少运行值班人员、迅速切除故障元件和恢复系统正常运行、优化用电管理等诸多好处，使电力使用更可靠、更安全、更经济。
参考文献：
[1]杨帆.西安地铁电力监控系统问题分析及网络优化建议[J].机电信息，2015，18.
[2]刘泉麟.对南京地铁SCADA系统及OCC调度系统的几点思考[J].移动信息，2015（6）：43-44.
（作者单位：徐州地铁运营有限公司）