地鐵電力監控系統特性探討

歐國龍 廖宣偉 馬敏

摘 要：機鐵線路的安全、平穩運行離不開電力監控系統，可以及時了解各種電力設備的運行狀態，并對存在的故障進行報警，本文主要對城市地鐵電力監控系統的特性展開分析和探討。

關鍵詞：地鐵;電力系統特性;監控

對地鐵電力系統運行數據采集和監視，離不開SCADA系統的支持，需要采用計算機技術，在調度中心完成電力系統供電網絡、電力設備等狀態信息采集、二次設備控制和故障報警等，本文主要對地鐵電力系統監控系統特性進行分析和討論。

1整體性

地鐵電力系統比較復雜，監控系統采用兩級、三級的控制方式，不同管理層級間存在著緊密聯系而又相互獨立，需要對電力系統中的重要設備運行狀態信息進行采集，在監測中心把數據信息以圖像或表格的方式呈現給調度人員，監控系統根據控制邏輯向電力系統發出控制指令，可以對地鐵電力系統進行監測、控制和管理。車站級監控系統可以對車站電力設備運行信息進行采集，如果控制級監控系統或者通信回路存在故障，可以對車站范圍內的電力系統進行監控。現場級測控要安裝在電力設備附近，與監控中心和車站監控系統通信協議可以相互兼容，可以進行實時地信息交互。監控中心和車站級系統是地鐵電力監控系統的核心，不同層級的系統可以建立起完整的地鐵監控系統。

2目的性

城市地鐵的運送頻率較高，輸送的客流也比較大，必須要保證地鐵電力系統的安全可靠供電，建立起電力監控系統可以更好地保證地鐵運行安全，可以實現對地鐵電力系統中各類電力設備運行信息進行采集、發出控制指令、測量供電網絡運行狀態和調整電力系統設置參數等，對地鐵電力系統中的變配電所、供電網絡的進行分層級的監測和控制，從而保證電力系統的正常運行，實現安全可靠運行的目的。

3相關性

地鐵電力監控系統中的每個要素都是相互聯系和影響的，監控中心的數據可以實現與每個變電所控制單元的實時通信，接收變電所內電力設備運行狀態信息，并輸出控制指令。變電站控制系統內的局域網絡可以實現與IDE設備的信息交互，利用專用的信息通道來與調度主站進行聯系，不同系統間存在著緊密聯系和影響。

4適應性

4.1自診斷、自恢復性能

地鐵電力監控系統應該具備較好的容錯性能，關鍵部位和節點采取冗余設 計方式，控制軟件需要根據模塊化需要進行設計，軟件控制模塊可以應用到不同的控制節點當中，可以按著具體的使用情況來進行轉移，并具備軟件容錯能力，可以在系統硬件和軟件產生故障后，保證系統的正常運行。

4.2軟件在線編輯

監控系統的軟件應該具備很好的開放性，可以滿足將來系統功能增加的需求，比如，硬件數量增加、數據容量的提升等，不會地系統的整性穩定性造成影響。

4.3通信接口標準化

實現電力設備通信接口標準化，是提高地鐵電力監控系統安全性的關鍵。由于很多電力設備生產廠家都建立起各自的通信標準，這就是使得通信需要經過轉換后才可以實現，建立起標準的通信平臺可以提高數據交互效率，保證數據傳輸過程中的安全。

5復雜性

地鐵電力監控系統多采用分層布置的方式，是一種大型的監測控制系統，不同監控站點形成的數據信息比較多，地鐵沿線還會設置多個變電所。監控系統需要實時采集電力設備運行電壓、電流和功率等多種參數，把獲取到的數據信息利用計算機技術進行處理，在人機界面中把信息顯示出來，并在數據庫中進行保存。除此之外，地鐵多采用網絡化運行方式，存在著多條線路的交次，可能存在兩個線路共用變電站的問題，不同的監控系統需要進行數據交互和復用，所以，變電站監控系統的穩定性影響著地鐵線路的安全運行，再加上地鐵電力監控系統的動態變化特點，地鐵監控系統有著較高的復雜性。

6有序性

地鐵電力監控系統與綜合接地保護系統、高壓供電系統、動力照明系統和牽引供電系統等組建而成，高壓供電系統把從發電廠輸送的電能進行升壓，然后通過輸配電網絡傳送到主降壓變電所，牽引供電系統把電網輸送的電能轉變為地鐵運行的機械能，動力照明系統則為地鐵車站區間照明、電梯、排水泵等進行供電，同時為通信、控制等系統提供電源。綜合接地系統在防雷保護、工作接地等方面發揮著作用，可以更好地保護工作人員的生命安全，提高地鐵系統的安全性。地鐵電力監控系統負責對變電所、配電網運行狀態進行監測和控制，對地鐵線路供電進行科學合理地調度，讓每個子控制系統可以更好的配合。

地鐵電力監控系統是由運行調度主站管理系統、變電站自動化系統及通訊系統構成。調度主站管理系統是由WEB服務器、SCADA服務器、OPU工作站等構成，采用以太網進行數據連接和通信，把采集到的數據處理之后，通過SCADA服務器輸送給控制節點，數據庫則把地鐵監控系統中運行信息和參數保存到硬盤空間中。OPU工作站可以為工作人員提供良好的交互界面，調度管理人員可以進行實時監視。變電站自動化系統是由站控層、間隔層和通信網絡組成，可以實現遠程控制功能，還可對變電所電力設備運行電流、電壓和功率等參數進行采集，根據控制邏輯進行聯鎖控制，把電力設備進行自動投切。通信系統采用冗余設計方案，控制軟件采用冗余算法，可以更好提高系統可靠性。

7開放性

地鐵電力監控系統需要采取先進的通信控制手段，把監控中心發出的控制命令傳輸到終端設備，把采集電力設備運行信息并傳送到監控中心，具有很好的開放性，實現與不同控制系統的連接。可以與漏電保護監測系統、火災自動報警系統等進行數據連接，漏電監測系統可以實時監測電力設備和地鐵車輛中是否存在漏電電流，監控中心可以根據漏電流情況進行報警，并切斷相關設備，還可以對電氣回路中的異常信息進行檢測。火災自動報警系統可以是否存在檢測是否存在安全隱患，及時通知工作人員，并啟動自動滅火系統，把火災消除在初始階段。

8結束語

綜上所述，地鐵電力監控系統設計需要充分了解系統特性，實現與多種子控制系統的數據連接，提高控制系統的可靠性，保證地鐵線路的安全運行。

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