芻議SCADA自動化軟件在電力系統(tǒng)監(jiān)控中的應用

柳水蓮

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

【關鍵詞】電力系統(tǒng)；監(jiān)控；SCADA自動化軟件；應用

1、SCADA軟件概述

SCADA自動化系統(tǒng)，就是我們所說的數(shù)據(jù)采集與監(jiān)控系統(tǒng)。它主要是受計算機技術(shù)得支撐，對各種生產(chǎn)過程進行調(diào)度自動化控制的系統(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，而且廣泛的運用于水利和電力事業(yè)的監(jiān)管之中。SCADA自動化軟件，可以在無人看管的情況下，自動化的對生產(chǎn)進行長時間的精準監(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價參考。SCADA自動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自動化系統(tǒng)是科學技術(shù)不斷進步的產(chǎn)物，它以其科學、精確、及時的特點在電力事業(yè)的監(jiān)管中起到的作用不容忽視。SCADA自動化系統(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自動化系統(tǒng)能夠在對電力系統(tǒng)進行監(jiān)管的過程中，對某一個遙控對象進行實際運行狀態(tài)的遠程控制，或者是按照一定的順序規(guī)律控制監(jiān)控的整個運行過程，這一功能使電力企業(yè)對電力系統(tǒng)的監(jiān)管在很大程度上起到了簡化的作用，有利于企業(yè)將有用的人才投入到個國家需要的領域之中。

除此之外，SCADDA自動化系統(tǒng)還具備監(jiān)控信息的采集和處理的功能，SCADA自動化軟件可以利用控制中心調(diào)度系統(tǒng)，從而進行對各個被控制點的實時的數(shù)據(jù)采集，同時，它能夠通過顯示器等顯示畫面的設備將各個控制點的運行情況實時的顯示出來。

2、SCADA自動化軟件在電力系統(tǒng)監(jiān)控中的應用分析

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

文章某電站為例，該電站的裝機容量為3×1 600 kW，年平均發(fā)電量高達550萬kW·h，該電站承擔著附近城市的用電需求。但是隨著電站的運行，其發(fā)生了一系列的故障，嚴重的影響了供電的穩(wěn)定性與安全性，該電站通過將SCADA自動化軟件應用在電力系統(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

SCADA自動化軟件在電力監(jiān)控中的實踐應用，每個軟件系統(tǒng)都需要相應完整的數(shù)據(jù)庫做支持。對于SCADA自動化軟件來說，其數(shù)據(jù)庫儲存的數(shù)據(jù)通常包括兩種類型：

①動態(tài)數(shù)據(jù)，電力監(jiān)控系統(tǒng)中的動態(tài)數(shù)據(jù)指的是隨時間不斷變化，相關的數(shù)據(jù)信息頁隨之發(fā)生變化或者更新，該種數(shù)據(jù)類型主要包括在運行電力系統(tǒng)監(jiān)控過程中，對數(shù)據(jù)信息進行的歸檔管理；對該種系統(tǒng)監(jiān)控進行研究和開發(fā)過程中產(chǎn)生的預算數(shù)據(jù)信息；由電力系統(tǒng)監(jiān)控技術(shù)采集的實時數(shù)據(jù)信息等。

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

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

2.1.2 調(diào)度中心的設置

調(diào)度中心為SCADA系統(tǒng)的控制中心和設備間，設備間用來擺放各種硬件設備，控制中心用來擺放操作員站、工程師站以及操作臺等，便于調(diào)度人員對系統(tǒng)進行管理和監(jiān)控。調(diào)度中心墻上應該設置無縫拼接大屏幕，用來顯示系統(tǒng)監(jiān)控采集的信息，根據(jù)顯示的各個局域系統(tǒng)的運行狀況，分析整個電力系統(tǒng)的運行狀況。

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監(jiān)控站和調(diào)度中心之間的信號傳輸狀況，即選擇合適的通訊方式對保證整個SCADA自動化軟件系統(tǒng)的運行質(zhì)量具有非常重要的作用。因此，應該從適應未來、當?shù)仉娏ο到y(tǒng)環(huán)境、運行質(zhì)量、運行費用以及建設費用等方面進行綜合考慮。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)應用的監(jiān)控軟件相對較多，主要包括基于Windows的OAsys、Citect、Intouch、Ifix等，應該根據(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 后臺處理系統(tǒng)

后臺處理指的是控制后臺主機（處理后臺主機即SCADA節(jié)點機），對整個電力系統(tǒng)進行監(jiān)控的中心和關鍵就是后臺處理主機，其主要的功能是對信息數(shù)據(jù)采集設備采集的數(shù)據(jù)信息進行分析和處理，由于后臺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)很容易導致電力系統(tǒng)結(jié)構(gòu)的冗余，應該謹慎的處理。

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

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

①自動檢測與防止干擾功能，SCADA自動化軟件能夠自動管理和控制大量數(shù)據(jù)，并通過對管理員進行級別和口令設置，能夠規(guī)定每個操作員的權(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)對電力系統(tǒng)所有運行數(shù)據(jù)信息的采集，并通過顯示器等設備將各個控制點的信息顯示出來。

③數(shù)據(jù)處理和制表功能，SCADA自動化軟件能夠?qū)崿F(xiàn)報表系統(tǒng)和應用數(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)信息報表。

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

3、應用過程中的問題

目前，雖然SCADA技術(shù)已經(jīng)相對成熟，但是SCADA技術(shù)的發(fā)展更新速度相對而言比較緩慢，軟件系統(tǒng)在日常運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算機方法而導致的。對于日常運營的電力系統(tǒng)監(jiān)控來說，卻是仍然沒有達到國家的相應標準，難以滿足電力系統(tǒng)監(jiān)控的后期發(fā)展需求。

對于電力系統(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，這些問題對于計算機來說都不是關鍵性問題，然而在電力系統(tǒng)的運行過程中所面臨的真正問題卻是對電網(wǎng)的結(jié)構(gòu)采集數(shù)據(jù)信息的數(shù)據(jù)采集設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間內(nèi)完成對整個數(shù)據(jù)信息的采集和分析。

事實上，對于軟件系統(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軟件的潮流計算模塊大多數(shù)還是采用經(jīng)典的Newton算法，在實際應用中尋求新的算法仍然是解決計算機處理和分析數(shù)據(jù)信息的一種重要途徑。但是隨著社會的發(fā)展，也對電力系統(tǒng)監(jiān)控提出了新的要求和新的挑戰(zhàn)。

4、結(jié) 語

總而言之，將SCADA自動化軟件應用在電力系統(tǒng)監(jiān)控中，能夠為實現(xiàn)強化監(jiān)控管理、改善運行環(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)濟效益等目標，提供可靠的保障。

【參考文獻】

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

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