付香滇

0 引言

PSCADA（Power Supervisory Control And Data Acquisition）即電力監(jiān)控系統(tǒng)是城市軌道交通的重要組成部分，是城市軌道交通供電安全的關(guān)鍵環(huán)節(jié)之一，應(yīng)用于整個(gè)供電系統(tǒng)的監(jiān)視和控制部分。

1 PSCADA 系統(tǒng)簡(jiǎn)介

PSCADA 系統(tǒng)對(duì)城市軌道交通變電所的高壓66～110 kV 設(shè)備、中壓10～35 kV 設(shè)備、直流 750 V 或直流1500 V 設(shè)備、低壓400 V 設(shè)備、交直流電源屏、排流柜、軌道電位限制裝置等對(duì)象進(jìn)行監(jiān)控，實(shí)現(xiàn)對(duì)各種設(shè)備的控制、信息采集、數(shù)據(jù)分析、遠(yuǎn)方維護(hù)、統(tǒng)計(jì)報(bào)表、事故報(bào)警、畫(huà)面調(diào)閱、立式數(shù)據(jù)查詢(xún)等功能。

城市軌道交通變電所綜合自動(dòng)化系統(tǒng)由站級(jí)管理層、間隔層設(shè)備、網(wǎng)絡(luò)層構(gòu)成。站級(jí)管理層由控制信號(hào)盤(pán)、通訊控制器單元、后臺(tái)監(jiān)控計(jì)算機(jī)、維護(hù)計(jì)算機(jī)組成，完成對(duì)全所設(shè)備的監(jiān)視、控制和維護(hù)功能，同時(shí)還實(shí)現(xiàn)與調(diào)度主控系統(tǒng)的通信。間隔層設(shè)備包括智能通信接口裝置、保護(hù)測(cè)控裝置，這些均分布安裝于各類(lèi)組合電器、開(kāi)關(guān)柜中。網(wǎng)絡(luò)層采用基于TCP/IP 標(biāo)準(zhǔn)的高抗干擾的光纖以太網(wǎng)絡(luò)，從而實(shí)現(xiàn)對(duì)種類(lèi)繁多的現(xiàn)場(chǎng)總線(xiàn)接口的統(tǒng)一。

2 調(diào)試準(zhǔn)備

2.1 調(diào)試前準(zhǔn)備

（1）所有設(shè)備單體調(diào)試完畢。 （2）與各開(kāi)關(guān)柜內(nèi)安裝的GM-MCOM-A 裝置建立通訊連接，即PSCADA 內(nèi)部網(wǎng)絡(luò)的連接，以及其他通信接口的連接（交直流屏、溫控器、整流器），與OCC（運(yùn)行控制中心）可以實(shí)現(xiàn)正常通訊，并且各自一次圖顯示正確。

2.2 廠家配合準(zhǔn)備

為確保PSCADA 系統(tǒng)聯(lián)調(diào)順利開(kāi)展，調(diào)試之前所有涉及供電系統(tǒng)系統(tǒng)聯(lián)調(diào)的廠家單位必須全部到場(chǎng)。

3 調(diào)試流程及步驟

3.1 調(diào)試流程

PSCADA 系統(tǒng)調(diào)試流程：遙信功能測(cè)試→遙測(cè)信息測(cè)試→遙控功能測(cè)試→整定值讀取功能測(cè)試。

3.2 調(diào)試步驟

（1）遙信功能測(cè)試步驟如下：

a.變電所內(nèi)值班人員打開(kāi)變電所一次圖畫(huà)面；

b.OCC 人員打開(kāi)牽引變電所一次接線(xiàn)圖畫(huà)面；

c.供電專(zhuān)業(yè)送變電人員確認(rèn)現(xiàn)場(chǎng)實(shí)際設(shè)備狀態(tài)和開(kāi)關(guān)刀閘位置；

d.供電專(zhuān)業(yè)人員通過(guò)繼電保護(hù)裝置模擬開(kāi)關(guān)柜信號(hào)；

e.PSCADA 和OCC 各自一次圖顯示變位信息正確；

f.綜合監(jiān)控確認(rèn)收到變位信號(hào)。

以上過(guò)程成功執(zhí)行后，表明遙信操作成功。

（2）遙測(cè)信息測(cè)試步驟如下：

a.變電所內(nèi)值班人員打開(kāi)變電所一次圖畫(huà)面；

b.OCC 人員打開(kāi)變電所一次接線(xiàn)圖畫(huà)面；

d.供電專(zhuān)業(yè)送變電人員在現(xiàn)場(chǎng)1 500 V 保護(hù)裝置上查看各種測(cè)量數(shù)值，OCC 人員在畫(huà)面上檢查是否遙測(cè)值和現(xiàn)場(chǎng)保護(hù)裝置測(cè)量值相近；

e.供電專(zhuān)業(yè)人員在現(xiàn)場(chǎng)400 V保護(hù)裝置上查看各種測(cè)量數(shù)值，OCC 人員在畫(huà)面上檢查是否遙測(cè)值和現(xiàn)場(chǎng)保護(hù)裝置測(cè)量值相近。

以上過(guò)程成功執(zhí)行后，表明遙測(cè)操作成功。

（3）遙控功能測(cè)試步驟如下：

a.變電所內(nèi)值班人員打開(kāi)變電所一次圖畫(huà)面；

b.OCC 人員打開(kāi)變電所一次接線(xiàn)圖畫(huà)面；

最嚴(yán)格水資源管理制度進(jìn)一步落實(shí)。起草了《自治區(qū)最嚴(yán)格水資源管理制度實(shí)施意見(jiàn)》《自治區(qū)實(shí)行最嚴(yán)格水資源管理制度考核辦法》。完成盟市、旗縣“三條紅線(xiàn)”控制指標(biāo)分解確認(rèn)，建立起覆蓋三級(jí)行政區(qū)域的“三條紅線(xiàn)”指標(biāo)體系，并納入自治區(qū)黨委組織部對(duì)各盟市領(lǐng)導(dǎo)班子年度目標(biāo)考核體系。出臺(tái)了《自治區(qū)地下水管理辦法》，自2013年10月1日起施行。自治區(qū)水資源管理系統(tǒng)一期工程建設(shè)基本完成，對(duì)全區(qū)80家重點(diǎn)用水企業(yè)實(shí)施了在線(xiàn)監(jiān)控。開(kāi)展了全區(qū)地下水專(zhuān)項(xiàng)執(zhí)法檢查，核查關(guān)閉自備水源井，治理區(qū)域違規(guī)取用地下水行為。呼和浩特市、鄂爾多斯市全國(guó)節(jié)水型社會(huì)建設(shè)試點(diǎn)通過(guò)水利部驗(yàn)收。

c.供電專(zhuān)業(yè)送變電人員確認(rèn)現(xiàn)場(chǎng)實(shí)際設(shè)備狀態(tài)和開(kāi)關(guān)刀閘位置；

d.供電專(zhuān)業(yè)送變電人員將所有開(kāi)關(guān)切換到遠(yuǎn)方狀態(tài)；

e.PSCADA 確認(rèn)接受遠(yuǎn)方位置信號(hào)；

f.變電所內(nèi)PSCADA 人員在控制信號(hào)屏上將控制權(quán)限切換到OCC；

g.OCC 收到遠(yuǎn)方位置信號(hào)后開(kāi)始下發(fā)控制命令，如以控制開(kāi)關(guān)合閘為例（具體測(cè)試內(nèi)容按照測(cè)試報(bào)名逐項(xiàng)進(jìn)行）；

h.供電專(zhuān)業(yè)確認(rèn)被控開(kāi)關(guān)已變?yōu)楹衔唬?/p>

i.OCC 和PSCADA 各自系統(tǒng)一次圖上正確顯示被控開(kāi)關(guān)合位信號(hào)。

以上過(guò)程成功執(zhí)行后，表明遙控操作成功。

（4）定值讀取功能測(cè)試步驟如下：

a.變電所內(nèi)值班人員調(diào)出變電所定值讀取畫(huà)面；

b.OCC 人員調(diào)出變電所定值讀取畫(huà)面；

c.OCC 執(zhí)行定值召喚指令，讀取上送的定值信號(hào)，并且和PSCADA 人員以及供電專(zhuān)業(yè)人員核對(duì)數(shù)據(jù)的正確性；

d.若讀取的數(shù)值正確，則表明成功執(zhí)行該指令。

3.3 測(cè)試內(nèi)容及方法

PSCADA 系統(tǒng)主要由牽引變電所，降壓變電所，車(chē)輛段牽引變電所自動(dòng)化系統(tǒng)及隔離開(kāi)關(guān)監(jiān)控系統(tǒng)組成，下文分3 部分分別說(shuō)明需要測(cè)試的項(xiàng)目。測(cè)試將由綜合監(jiān)控系統(tǒng)及電力監(jiān)控系統(tǒng)承包商共同驗(yàn)證。測(cè)試應(yīng)由綜合監(jiān)控系統(tǒng)承包商牽頭，電力監(jiān)控系統(tǒng)承包商須配合，測(cè)試程序及測(cè)試報(bào)告由綜合監(jiān)控系統(tǒng)承包商提交。

（1）牽引變電所。

牽引變電所自動(dòng)化系統(tǒng)的站級(jí)管理層由安裝于控制信號(hào)盤(pán)內(nèi)的智能綜合測(cè)控裝置（含智能監(jiān)控單元GM-Mcon 和智能通信接口單元GM-Mcom- B）、主控管理單元及15″彩色液晶顯示器等組成。同時(shí)系統(tǒng)還配置有在檢修維護(hù)時(shí)接入的便攜式維護(hù)計(jì)算機(jī)，以完成對(duì)所內(nèi)供電設(shè)備的監(jiān)控功能及變電所自動(dòng)化系統(tǒng)的維護(hù)功能。牽引變電所自動(dòng)化系統(tǒng)站級(jí)管理層中的主控管理單元、智能綜合測(cè)控裝置、光電通信接口模塊的功能及配置同牽引變電所自動(dòng)化系統(tǒng)。

在牽引變電所自動(dòng)化系統(tǒng)中，安裝于35 kV、1 500 V、400 V 間隔層開(kāi)關(guān)柜中的光電通信接口模塊GM-Mcom-A通過(guò)4芯室內(nèi)金屬鎧裝軟光纜經(jīng)控制信號(hào)盤(pán)內(nèi)的光纖通信接口模塊連接到8 口工業(yè)以太網(wǎng)交換機(jī)上。

交直流電源裝置監(jiān)控單元、鋼軌電位限制裝置、排流柜、整流變壓器溫控器、整流器監(jiān)控單元、動(dòng)力變溫控器等智能裝置通過(guò)通信接口與智能通信接口單元GM-Mcom-B 或光電通信接口模塊GM-Mcom-A 相連；接觸網(wǎng)電動(dòng)隔離開(kāi)關(guān)、軌電位限制裝置等采用硬接點(diǎn)方式接入智能通信接口單元GM-Mcom-B 和智能監(jiān)控單元GM-Mcon。

其測(cè)試項(xiàng)目見(jiàn)表1。

（2）降壓變電所。

降壓變電所自動(dòng)化系統(tǒng)的站級(jí)管理層、網(wǎng)絡(luò)通信層與牽引變電所自動(dòng)化系統(tǒng)相同，區(qū)別于監(jiān)控內(nèi)容無(wú)直流1 500 V 部分相關(guān)接口設(shè)備。在降壓變電所自動(dòng)化系統(tǒng)中，安裝于35 kV、400 V 間隔層開(kāi)關(guān)柜中的光電通信接口模塊GM-Mcom-A 通過(guò)4芯室內(nèi)金屬鎧裝軟光纜經(jīng)控制信號(hào)盤(pán)內(nèi)的光纖通信接口模塊連接到8 口工業(yè)以太網(wǎng)交換機(jī)上。

交直流電源裝置監(jiān)控單元、鋼軌電位限制裝置、動(dòng)力變溫控器等智能裝置通過(guò)通信接口與智能通信接口單元GM-Mcom-B 或光電通信接口模塊GM-Mcom-A 相連

其測(cè)試項(xiàng)目見(jiàn)表2。

表1 牽引變電所測(cè)試項(xiàng)目表

表2 降壓變電所測(cè)試項(xiàng)目表

（3）車(chē)輛段牽引變電所自動(dòng)化系統(tǒng)及隔離開(kāi)關(guān)監(jiān)控系統(tǒng)。

位于成都地鐵2 號(hào)線(xiàn)一期工程車(chē)輛段內(nèi)的牽引變電所設(shè)置1 套變電所自動(dòng)化系統(tǒng)以及1 套后臺(tái)監(jiān)控計(jì)算機(jī)系統(tǒng)。在車(chē)輛段還設(shè)置1 套隔離開(kāi)關(guān)監(jiān)控系統(tǒng)，對(duì)車(chē)輛段內(nèi)的所有電動(dòng)隔離開(kāi)關(guān)實(shí)現(xiàn)遠(yuǎn)程實(shí)時(shí)監(jiān)控。車(chē)輛段隔離開(kāi)關(guān)監(jiān)控系統(tǒng)通過(guò)RS485與控制信號(hào)盤(pán)內(nèi)智能綜合測(cè)控裝置的智能通信接口單元GM-Mcom-B 相連，從而接入車(chē)輛段牽引變電所自動(dòng)化系統(tǒng)內(nèi)。在車(chē)輛段牽引變電所自動(dòng)化系統(tǒng)中，安裝于35 kV、1 500 V、400 V 間隔層開(kāi)關(guān)柜中的光電通信接口模塊GM-Mcom-A通過(guò)4芯室內(nèi)金屬鎧裝軟光纜經(jīng)控制信號(hào)盤(pán)內(nèi)的光纖通信接口模塊連接到8 口工業(yè)以太網(wǎng)交換機(jī)上。與牽引變電所自動(dòng)化系統(tǒng)一致。

交直流電源裝置監(jiān)控單元、鋼軌電位限制裝置、整流變壓器溫控器、整流器監(jiān)控單元、動(dòng)力變溫控器等智能裝置通過(guò)通信接口與智能通信接口單元GM-Mcom-B 或通信節(jié)點(diǎn)機(jī)GM-Mcom-A 相連。

車(chē)輛段牽引變電所內(nèi)的電動(dòng)隔離開(kāi)關(guān)監(jiān)控由車(chē)輛段隔離開(kāi)關(guān)監(jiān)控系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)，控制信號(hào)盤(pán)內(nèi)的通信控制器軟件不做隔離開(kāi)關(guān)的控制。

車(chē)輛段內(nèi)設(shè)置的隔離開(kāi)關(guān)監(jiān)控系統(tǒng)對(duì)車(chē)輛段內(nèi)的所有電動(dòng)隔離開(kāi)關(guān)實(shí)現(xiàn)遠(yuǎn)程實(shí)時(shí)監(jiān)控。該系統(tǒng)由 1 套帶有觸摸式 10″彩色液晶顯示器的SIEMENS S7-300 系列 PLC 監(jiān)控主站，5 套SIEMENS S7-300 系列PLC 監(jiān)控子站，以及由PROFIBUS 光纖環(huán)網(wǎng)構(gòu)成的通信網(wǎng)絡(luò)組成。

隔離開(kāi)關(guān)控制采用三級(jí)控制方式，即遠(yuǎn)程控制、所內(nèi)隔離開(kāi)關(guān)監(jiān)控主站屏上集中控制、設(shè)備本體控制。

隔離開(kāi)關(guān)監(jiān)控系統(tǒng)的站級(jí)管理層由安裝于車(chē)輛段牽引變電所控制信號(hào)屏內(nèi)的PLC 監(jiān)控主站及觸摸式10″彩色液晶顯示器組成。隔離開(kāi)關(guān)監(jiān)控系統(tǒng)的網(wǎng)絡(luò)通信層由光纖環(huán)網(wǎng)及其相關(guān)的光電轉(zhuǎn)換設(shè)備（OLM）及附件組成。隔離開(kāi)關(guān)監(jiān)控系統(tǒng)的間隔設(shè)備層由分散安裝于監(jiān)控子站設(shè)備箱內(nèi)的PLC 監(jiān)控子站單元組成。監(jiān)控子站設(shè)備箱分散安裝于車(chē)輛段的電動(dòng)隔離開(kāi)關(guān)旁，箱體內(nèi)除安裝監(jiān)控子站設(shè)備外，還含有光纜終端盒等其他附件設(shè)備。 其測(cè)試項(xiàng)目見(jiàn)表3。

表3 車(chē)輛段牽引變電所PSCADA 系統(tǒng)測(cè)試項(xiàng)目表

4 安全管理及措施

PSCADA 系統(tǒng)調(diào)試安全管理及措施如下：

（1）調(diào)試作業(yè)前，必須由負(fù)責(zé)人對(duì)調(diào)試工作中的上電方法、接線(xiàn)方式、調(diào)試流程進(jìn)行安全技術(shù)交底。

（2）調(diào)試作業(yè)前，應(yīng)對(duì)所有用電設(shè)備、線(xiàn)路進(jìn)行檢查，防止線(xiàn)路老化和損壞。

（3）調(diào)試作業(yè)前，采取相應(yīng)的測(cè)量驗(yàn)電等措施，確認(rèn)全線(xiàn)停電范圍滿(mǎn)足系統(tǒng)聯(lián)調(diào)要求，做好相應(yīng)的接地保護(hù)措施。

（4）涉及升壓或升流調(diào)試作業(yè)時(shí)，必須派專(zhuān)職安全員現(xiàn)場(chǎng)監(jiān)督，封閉作業(yè)區(qū)域，掛警示標(biāo)志。

（5）涉及接口調(diào)試的內(nèi)容，未經(jīng)授權(quán)，任何一方不得因調(diào)試自己方設(shè)備擅自啟動(dòng)相關(guān)接口設(shè)備。聯(lián)調(diào)開(kāi)始前，確保相關(guān)的系統(tǒng)及接口設(shè)備處于安全狀態(tài)。

（6）調(diào)試作業(yè)的請(qǐng)點(diǎn)、銷(xiāo)點(diǎn)及相關(guān)手續(xù)按成都地鐵規(guī)章制度辦理。

5 總結(jié)與建議

（1）加強(qiáng)與綜合監(jiān)控承包商溝通，在調(diào)試前仔細(xì)核對(duì)相關(guān)調(diào)試內(nèi)容，如點(diǎn)表等，對(duì)各自功能進(jìn)行相互了解，避免在調(diào)試過(guò)程中出現(xiàn)數(shù)據(jù)不符等情況，影響調(diào)試工作順利進(jìn)行。

（2）希望運(yùn)營(yíng)單位能在調(diào)試前提出相應(yīng)需求，最好是在施工過(guò)程中將相應(yīng)需求全部考慮進(jìn)去，避免在調(diào)試過(guò)程中系統(tǒng)功能無(wú)法滿(mǎn)足運(yùn)營(yíng)要求。

（3）供電系統(tǒng)承包商在控制信號(hào)屏安裝過(guò)程中應(yīng)充分考慮及預(yù)留綜合監(jiān)控設(shè)備的安裝接線(xiàn)位置。

[1]王軍，汪文功，吳多勝.軌道交通變電所綜合自動(dòng)化系統(tǒng)接口協(xié)議分析[J].城市軌道交通研究，2008，（9）：25-27.

[2]陳輝，章?lián)P．成都地鐵綜合監(jiān)控系統(tǒng)大聯(lián)調(diào)的實(shí)施與思考[J]．都市快軌交通，2011，24（01）：45-48.

[3]王開(kāi)滿(mǎn)，王軍，張慎明.城市軌道交通自動(dòng)化綜合監(jiān)控系統(tǒng)的集成模式[J].城市軌道交通研究，2007，（3）：57-62.