SCADA自动化软件在电力系统监控中的应用孙浩

孙浩

(内蒙古恒润新能源有限责任公司内蒙古乌兰察布市013550)

摘要：SCADA自动化软件又称数据采集与监视控制系统，它是以计算机技术为核心，集成数据采集、传输、分析、管理、展现、拓展功能的一种技术，在电力系统监控中应用SCADA自动化软件可以优化电力系统的运行效率，本次研究说明了电力系统监控中SCADA自动化软件的应用方法。

关键词：SCADA自动化软件；监视控制系统；电力系统

SCADA自动化软件又称数据采集与监视控制系统，它是以计算机技术为核心，集成数据采集、传输、分析、管理、展现、拓展功能的一种技术，目前电力系统中广泛的应用这套技术。自从应用了该套技术以后，电力系统的控制向自动化、智能化控制的方向发展。

一、电力系统监控中SCADA自动化软件的结构体系

1.网络体系

网络体系，是指SCADA自动化软件的网络架构应用方法。在电力系统中，SCADA自动化软件的网络体系分为三层，第一层为控制层，它负责控制SCADA自动化软件的的采集、分析、处理、输入、输出作业；第二层为中心层，它负责把控制层的命令转达给被控制站，也把被控站的工作情况以数据的形式传输给控制层，它在网络体系中起到“桥梁”的作用；第三层为被控站，它接受了中心传达的命令后开始作业。电力系统的设施以节点的方式展现，监视体系是以节电为单位监视电力系统的工作情况，如果电力系统出现了故障问题，可以以节点为单位进行排查。

2.监视体系

监视体系实际上是中心站把被控站的工作情况的数据采集出来，传给控制体系，控制体系中的计算机即时处理数据，将被控站的工作情况用图象的方式展现出来。目前电力系统中监视的方式有两种。第一种监视方式为即时监视方式，控制层的计算机收集了被控制站的工作数据以后，对数据进行处理，即时把处理过的数据以视频的方式展现出来，这种方式可以让电力系统的工作人员即时了解供电设备的运行情况；第二种监视方式为复视监视方式，它接收各个供电车间传来的工作数据，全面处理这些数据信息，展现出电力系统整体的工作情况。

3.控制体系

控制体系的第一部分为下位机，它与电力系统的每一台设备连接，接受中心层传达的命令，根据命令控制每一台设备运行。第二部分为自动控制，它以信息处理机的方法实现，自动控制实际上为一套计算机软件数据模型，它集成了一套电力系统设备运行的“规则”，它能接收中心层传来的数据信息，依某套规则对数据信息进行处理，得到一个最优的判断，并将这套判断传达给被控层，指示电力系统的设备运行。第三部分为手动控制，目前自动控制系统并非完善，它有时会出现判断错误的问题；有时人们对电力系统的运行有特殊的需求，希望电力系统的运行规则暂时突破自动控制系统的限制⋯⋯这时就需要工作人员以手动的方式控制，手动控制系统可以控制电力系统所有设备的工作。

4.辅助体系

辅助体系包括扫描仪、打印机等其它的辅助设备，它能接受控制系统下达的命令，把电力系统的工作情况打印出来。

二、SCADA自动化软件在电力系统监控中的应用分析

1.SCADA自动化软件在电力系统监控中的应用架构

文章某电站为例，该电站的装机容量为3×1600kW，年平均发电量高达550万kW•h，该电站承担着附近城市的用电需求。但是随着电站的运行，其发生了一系列的故障，严重的影响了供电的稳定性与安全性，该电站通过将SCADA自动化软件应用在电力系统监控中，有效的提高了电力调度的水平与效率，并显著地提高了供电的安全性与可靠性。

（1）SCADA的数据库

SCADA自动化软件在电力监控中的实践应用，每个软件系统都需要相应完整的数据库做支持。对于SCADA自动化软件来说，其数据库储存的数据通常包括两种类型：

①动态数据。电力监控系统中的动态数据指的是随时间不断变化，相关的数据信息页随之发生变化或者更新，该种数据类型主要包括在运行电力系统监控过程中，对数据信息进行的归档管理；对该种系统监控进行研究和开发过程中产生的预算数据信息；由电力系统监控技术采集的实时数据信息等。

②静态数据。电力系统中储存的静态数据主要包括电力系统监控中相关的数据参数信息；电力监控系统中和软件、硬件相关的数据信息；设备参数信息以及电力系统监控中的运行信息。通过分析电力系统监控中的相关数据信息，能够对整个电力系统的运行状况进行模拟分析。

（2）调度中心的设置

调度中心为SCADA系统的控制中心和设备间，设备间用来摆放各种硬件设备，控制中心用来摆放操作员站、工程师站以及操作台等，便于调度人员对系统进行管理和监控。调度中心墙上应该设置无缝拼接大屏幕，用来显示系统监控采集的信息，根据显示的各个局域系统的运行状况，分析整个电力系统的运行状况。

（3）通讯方式的选择

SCADA系统工作的可靠性和有效性，在很大程度上取决于各个监控站和调度中心之间的信号传输状况，即选择合适的通讯方式对保证整个SCADA自动化软件系统的运行质量具有非常重要的作用。因此，应该从适应未来、当地电力系统环境、运行质量、运行费用以及建设费用等方面进行综合考虑。通常状况下采用的通讯方式为CDMA、GPRS、宽带VPN、DDn线路、光纤以及卫星等，常用的通讯类型包括图像传输、语音传输以及数据传输等。

（4）监控软件的选择

目前，SCADA系统应用的监控软件相对较多，主要包括基于Windows的OAsys、Citect、Intouch、Ifix等，应该根据电力系统监控的具体状况选择合适的监控软件。

（5）后台处理系统

后台处理指的是控制后台主机（处理后台主机即SCADA节点机），对整个电力系统进行监控的中心和关键就是后台处理主机，其主要的功能是对信息数据采集设备采集的数据信息进行分析和处理，由于后台处理剂具有非常重要的作用，所以调度电力监控主要采用双重配置技术，该种技术很容易导致电力系统结构的冗余，应该谨慎的处理。

2.SCADA自动化软件在电力系统监控中的应用功能

（1）自动检测与防止干扰功能。SCADA自动化软件能够自动管理和控制大量数据，并通过对管理员进行级别和口令设置，能够规定每个操作员的权限，防止操作过程受到其他因素的干扰。

（2）数据采集功能。通过控制中心调度系统，能够实现对电力系统所有运行数据信息的采集，并通过显示器等设备将各个控制点的信息显示出来。

（3）数据处理和制表功能。SCADA自动化软件能够实现报表系统和应用数据、砾石数据等的连接，并形成各种图文并茂的数据信息报表。

（4）遥控功能。通过对电力系统的载体进行调节和控制，能够实现对整个电力监控系统的遥控。

综上所述，虽然SCADA自动化软件的控制技术还存在着一些问题，但是在电力系统监控中应用SCADA自动化软件可以优化电力系统的运行效率。未来，优化SCADA自动化软件技术，进一步强化电力系统监控，提高电力系统的运行效率是电力系统发展的趋势，该套技术能促进交通智能系统技术的发展。

参考文献：

[1]刘素梅，刘廷海，陆婷．数据采集监控(SCADA)系统在长输管线的应用研究[J]．内蒙古石油化工，2014(09)．

[2]郭辉．电力系统监控技术中对SCADA自动化软件的合理应用[J]．湖南水利水电，2013(05)．

[3]刘小春．SCADA自动化软件在电力系统监控中的应用[J]．制造业自动化，2012(04)．