柳水蓮

【摘 要】隨著經(jīng)濟(jì)與社會(huì)的快速發(fā)展，我國(guó)的電力行業(yè)得到前所未有的發(fā)展，各種先進(jìn)的電力技術(shù)也隨之得到發(fā)展。SCADA自動(dòng)化軟件是目前我國(guó)電力系統(tǒng)監(jiān)控中最常用的軟件系統(tǒng)之一，本文介紹了SCADA自動(dòng)化軟件的概念，分析了SCADA自動(dòng)化軟件在電力系統(tǒng)監(jiān)控中的應(yīng)用，以供參考。

【關(guān)鍵詞】電力系統(tǒng)；監(jiān)控；SCADA自動(dòng)化軟件；應(yīng)用

1、SCADA軟件概述

SCADA自動(dòng)化系統(tǒng)，就是我們所說的數(shù)據(jù)采集與監(jiān)控系統(tǒng)。它主要是受計(jì)算機(jī)技術(shù)得支撐，對(duì)各種生產(chǎn)過程進(jìn)行調(diào)度自動(dòng)化控制的系統(tǒng)。目前，SCADA軟件不僅在石油、化工等行業(yè)的數(shù)據(jù)信息采集和監(jiān)督控制中起到很大的作用，而且廣泛的運(yùn)用于水利和電力事業(yè)的監(jiān)管之中。SCADA自動(dòng)化軟件，可以在無(wú)人看管的情況下，自動(dòng)化的對(duì)生產(chǎn)進(jìn)行長(zhǎng)時(shí)間的精準(zhǔn)監(jiān)椌，并且從中獲取有效的信息數(shù)據(jù)，為監(jiān)管的管理者提供有力的評(píng)價(jià)參考。SCADA自動(dòng)化軟件是如今電力監(jiān)控中必不可少的監(jiān)控工具，在電力系統(tǒng)的安全監(jiān)督中起到了不容忽視的作用，極大的提高了電力調(diào)度的水平和效率。

SCADA自動(dòng)化系統(tǒng)是科學(xué)技術(shù)不斷進(jìn)步的產(chǎn)物，它以其科學(xué)、精確、及時(shí)的特點(diǎn)在電力事業(yè)的監(jiān)管中起到的作用不容忽視。SCADA自動(dòng)化系統(tǒng)具有的最顯著的功能就是控制功能，這一控制功能就是指SCADA自動(dòng)化系統(tǒng)能夠在對(duì)電力系統(tǒng)進(jìn)行監(jiān)管的過程中，對(duì)某一個(gè)遙控對(duì)象進(jìn)行實(shí)際運(yùn)行狀態(tài)的遠(yuǎn)程控制，或者是按照一定的順序規(guī)律控制監(jiān)控的整個(gè)運(yùn)行過程，這一功能使電力企業(yè)對(duì)電力系統(tǒng)的監(jiān)管在很大程度上起到了簡(jiǎn)化的作用，有利于企業(yè)將有用的人才投入到個(gè)國(guó)家需要的領(lǐng)域之中。

除此之外，SCADDA自動(dòng)化系統(tǒng)還具備監(jiān)控信息的采集和處理的功能，SCADA自動(dòng)化軟件可以利用控制中心調(diào)度系統(tǒng)，從而進(jìn)行對(duì)各個(gè)被控制點(diǎn)的實(shí)時(shí)的數(shù)據(jù)采集，同時(shí)，它能夠通過顯示器等顯示畫面的設(shè)備將各個(gè)控制點(diǎn)的運(yùn)行情況實(shí)時(shí)的顯示出來。

2、SCADA自動(dòng)化軟件在電力系統(tǒng)監(jiān)控中的應(yīng)用分析

2.1 SCADA自動(dòng)化軟件在電力系統(tǒng)監(jiān)控中的應(yīng)用架構(gòu)

文章某電站為例，該電站的裝機(jī)容量為3×1 600 kW，年平均發(fā)電量高達(dá)550萬(wàn)kW·h，該電站承擔(dān)著附近城市的用電需求。但是隨著電站的運(yùn)行，其發(fā)生了一系列的故障，嚴(yán)重的影響了供電的穩(wěn)定性與安全性，該電站通過將SCADA自動(dòng)化軟件應(yīng)用在電力系統(tǒng)監(jiān)控中，有效的提高了電力調(diào)度的水平與效率，并顯著地提高了供電的安全性與可靠性。

2.1.1 SCADA的數(shù)據(jù)庫(kù)

SCADA自動(dòng)化軟件在電力監(jiān)控中的實(shí)踐應(yīng)用，每個(gè)軟件系統(tǒng)都需要相應(yīng)完整的數(shù)據(jù)庫(kù)做支持。對(duì)于SCADA自動(dòng)化軟件來說，其數(shù)據(jù)庫(kù)儲(chǔ)存的數(shù)據(jù)通常包括兩種類型：

①動(dòng)態(tài)數(shù)據(jù)，電力監(jiān)控系統(tǒng)中的動(dòng)態(tài)數(shù)據(jù)指的是隨時(shí)間不斷變化，相關(guān)的數(shù)據(jù)信息頁(yè)隨之發(fā)生變化或者更新，該種數(shù)據(jù)類型主要包括在運(yùn)行電力系統(tǒng)監(jiān)控過程中，對(duì)數(shù)據(jù)信息進(jìn)行的歸檔管理；對(duì)該種系統(tǒng)監(jiān)控進(jìn)行研究和開發(fā)過程中產(chǎn)生的預(yù)算數(shù)據(jù)信息；由電力系統(tǒng)監(jiān)控技術(shù)采集的實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)信息等。

②靜態(tài)數(shù)據(jù)，電力系統(tǒng)中儲(chǔ)存的靜態(tài)數(shù)據(jù)主要包括電力系統(tǒng)監(jiān)控中相關(guān)的數(shù)據(jù)參數(shù)信息；電力監(jiān)控系統(tǒng)中和軟件、硬件相關(guān)的數(shù)據(jù)信息；設(shè)備參數(shù)信息以及電力系統(tǒng)監(jiān)控中的運(yùn)行信息。

通過分析電力系統(tǒng)監(jiān)控中的相關(guān)數(shù)據(jù)信息，能夠?qū)φ麄€(gè)電力系統(tǒng)的運(yùn)行狀況進(jìn)行模擬分析。

2.1.2 調(diào)度中心的設(shè)置

調(diào)度中心為SCADA系統(tǒng)的控制中心和設(shè)備間，設(shè)備間用來擺放各種硬件設(shè)備，控制中心用來擺放操作員站、工程師站以及操作臺(tái)等，便于調(diào)度人員對(duì)系統(tǒng)進(jìn)行管理和監(jiān)控。調(diào)度中心墻上應(yīng)該設(shè)置無(wú)縫拼接大屏幕，用來顯示系統(tǒng)監(jiān)控采集的信息，根據(jù)顯示的各個(gè)局域系統(tǒng)的運(yùn)行狀況，分析整個(gè)電力系統(tǒng)的運(yùn)行狀況。

2.1.3 通訊方式的選擇

SCADA系統(tǒng)工作的可靠性和有效性，在很大程度上取決于各個(gè)監(jiān)控站和調(diào)度中心之間的信號(hào)傳輸狀況，即選擇合適的通訊方式對(duì)保證整個(gè)SCADA自動(dòng)化軟件系統(tǒng)的運(yùn)行質(zhì)量具有非常重要的作用。因此，應(yīng)該從適應(yīng)未來、當(dāng)?shù)仉娏ο到y(tǒng)環(huán)境、運(yùn)行質(zhì)量、運(yùn)行費(fèi)用以及建設(shè)費(fèi)用等方面進(jìn)行綜合考慮。通常狀況下采用的通訊方式為CDMA、GPRS、寬帶VPN、DDn線路、光纖以及衛(wèi)星等，常用的通訊類型包括圖像傳輸、語(yǔ)音傳輸以及數(shù)據(jù)傳輸?shù)取?/p>

2.1.4 監(jiān)控軟件的選擇

目前，SCADA系統(tǒng)應(yīng)用的監(jiān)控軟件相對(duì)較多，主要包括基于Windows的OAsys、Citect、Intouch、Ifix等，應(yīng)該根據(jù)電力系統(tǒng)監(jiān)控的具體狀況選擇合適的監(jiān)控軟件。

2.1.5 后臺(tái)處理系統(tǒng)

后臺(tái)處理指的是控制后臺(tái)主機(jī)（處理后臺(tái)主機(jī)即SCADA節(jié)點(diǎn)機(jī)），對(duì)整個(gè)電力系統(tǒng)進(jìn)行監(jiān)控的中心和關(guān)鍵就是后臺(tái)處理主機(jī)，其主要的功能是對(duì)信息數(shù)據(jù)采集設(shè)備采集的數(shù)據(jù)信息進(jìn)行分析和處理，由于后臺(tái)處理劑具有非常重要的作用，所以調(diào)度電力監(jiān)控主要采用雙重配置技術(shù)，該種技術(shù)很容易導(dǎo)致電力系統(tǒng)結(jié)構(gòu)的冗余，應(yīng)該謹(jǐn)慎的處理。

2.2 SCADA自動(dòng)化軟件在電力系統(tǒng)監(jiān)控中的應(yīng)用功能

SCADA自動(dòng)化軟件在電力系統(tǒng)監(jiān)控中的應(yīng)用功能主要包括以下幾個(gè)方面：

①自動(dòng)檢測(cè)與防止干擾功能，SCADA自動(dòng)化軟件能夠自動(dòng)管理和控制大量數(shù)據(jù)，并通過對(duì)管理員進(jìn)行級(jí)別和口令設(shè)置，能夠規(guī)定每個(gè)操作員的權(quán)限，防止操作過程受到其他因素的干擾。

②數(shù)據(jù)采集功能，通過控制中心調(diào)度系統(tǒng)，能夠?qū)崿F(xiàn)對(duì)電力系統(tǒng)所有運(yùn)行數(shù)據(jù)信息的采集，并通過顯示器等設(shè)備將各個(gè)控制點(diǎn)的信息顯示出來。

③數(shù)據(jù)處理和制表功能，SCADA自動(dòng)化軟件能夠?qū)崿F(xiàn)報(bào)表系統(tǒng)和應(yīng)用數(shù)據(jù)、礫石數(shù)據(jù)等的連接，并形成各種圖文并茂的數(shù)據(jù)信息報(bào)表。

④遙控功能，通過對(duì)電力系統(tǒng)的載體進(jìn)行調(diào)節(jié)和控制，能夠?qū)崿F(xiàn)對(duì)整個(gè)電力監(jiān)控系統(tǒng)的遙控。

3、應(yīng)用過程中的問題

目前，雖然SCADA技術(shù)已經(jīng)相對(duì)成熟，但是SCADA技術(shù)的發(fā)展更新速度相對(duì)而言比較緩慢，軟件系統(tǒng)在日常運(yùn)行過程中也存在著大量的問題，但是這些故障基本上都是由于電力系統(tǒng)的故障算法還沒有找到更好的計(jì)算機(jī)方法而導(dǎo)致的。對(duì)于日常運(yùn)營(yíng)的電力系統(tǒng)監(jiān)控來說，卻是仍然沒有達(dá)到國(guó)家的相應(yīng)標(biāo)準(zhǔn)，難以滿足電力系統(tǒng)監(jiān)控的后期發(fā)展需求。

對(duì)于電力系統(tǒng)監(jiān)控的大電網(wǎng)來說，其數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)相對(duì)而言比較繁雜、數(shù)據(jù)信息的種類也是比較多，這些問題對(duì)于計(jì)算機(jī)來說都不是關(guān)鍵性問題，然而在電力系統(tǒng)的運(yùn)行過程中所面臨的真正問題卻是對(duì)電網(wǎng)的結(jié)構(gòu)采集數(shù)據(jù)信息的數(shù)據(jù)采集設(shè)備裝置的精度有待于提高，而且通訊效率十分低下，由于上述這些原因，因此不可能在短暫的時(shí)間內(nèi)完成對(duì)整個(gè)數(shù)據(jù)信息的采集和分析。

事實(shí)上，對(duì)于軟件系統(tǒng)的數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)，最重要的要求就是結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單算法明確而且快捷方便等。在目前的電力系統(tǒng)監(jiān)控中，SCADA軟件的潮流計(jì)算模塊大多數(shù)還是采用經(jīng)典的Newton算法，在實(shí)際應(yīng)用中尋求新的算法仍然是解決計(jì)算機(jī)處理和分析數(shù)據(jù)信息的一種重要途徑。但是隨著社會(huì)的發(fā)展，也對(duì)電力系統(tǒng)監(jiān)控提出了新的要求和新的挑戰(zhàn)。

4、結(jié) 語(yǔ)

總而言之，將SCADA自動(dòng)化軟件應(yīng)用在電力系統(tǒng)監(jiān)控中，能夠?yàn)閷?shí)現(xiàn)強(qiáng)化監(jiān)控管理、改善運(yùn)行環(huán)境、提高生產(chǎn)效率、降低能耗、保證生產(chǎn)安全以及保證綜合經(jīng)濟(jì)效益等目標(biāo)，提供可靠的保障。

【參考文獻(xiàn)】

[1] 劉小春.SCADA自動(dòng)化軟件在電力系統(tǒng)監(jiān)控中的應(yīng)用[J].制造業(yè)自動(dòng)化

[2] 郭輝.電力系統(tǒng)監(jiān)控技術(shù)中對(duì)SCADA自動(dòng)化軟件的合理應(yīng)用[J].湖南水利水電