鐵路電力遠(yuǎn)動技術(shù)第二章 牽引供電SCADA系統(tǒng)調(diào)度端

第二章牽引供電SCADA系統(tǒng)調(diào)度端2.1概述在牽引供電SCADA系統(tǒng)中，調(diào)度中心能正確和及時地掌握每時每刻都在變化著的牽引供電系統(tǒng)設(shè)備運(yùn)行情況，完成天窗作業(yè)，處理影響整個牽引供電系統(tǒng)正常運(yùn)行的事故和異常情況，將分散在幾十公里、幾百公里以上至上千公里以外的變電所、分區(qū)廳、開閉所表征牽引供電系統(tǒng)設(shè)備運(yùn)行狀態(tài)的信息，迅速、正確、可靠地收集，及時以友好人機(jī)界面向調(diào)度員顯示，并對所有數(shù)據(jù)進(jìn)行分析、處理、存儲及打印，并轉(zhuǎn)發(fā)其它系統(tǒng)共享。因此調(diào)度中心（調(diào)度端）是SCADA系統(tǒng)的指揮調(diào)度中樞。2.2SCADA系統(tǒng)調(diào)度端基本結(jié)構(gòu)及原理

隨著計算技術(shù)、網(wǎng)絡(luò)技術(shù)的發(fā)展，SCADA系統(tǒng)調(diào)度端也經(jīng)歷了集中式，分布式，開放自律分布式等多個發(fā)展時期。1、分布式調(diào)度自動化系統(tǒng)結(jié)構(gòu)及原理

如圖2.3所示，新一代調(diào)度管理系統(tǒng)是分布式網(wǎng)絡(luò)化系統(tǒng)，共享一套數(shù)據(jù)庫管理系統(tǒng)，人機(jī)交互系統(tǒng)和分布式支撐環(huán)境。系統(tǒng)各網(wǎng)絡(luò)功能節(jié)點可以集成在同一節(jié)點上，也可分散駐留于不同節(jié)點，配置靈活，每個單獨的系統(tǒng)都可獨立運(yùn)行。圖2.3分布式調(diào)度自動化系統(tǒng)結(jié)構(gòu)由上圖可看出，系統(tǒng)由3個網(wǎng)組成：數(shù)據(jù)采集網(wǎng)、實時雙網(wǎng)和DTS（調(diào)度員培訓(xùn)系統(tǒng)）網(wǎng)。兩臺互為熱備用的前置機(jī)掛在前置網(wǎng)上，與多臺終端服務(wù)器共同構(gòu)成前置數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)，負(fù)責(zé)與遠(yuǎn)方RTU通信，進(jìn)行規(guī)約轉(zhuǎn)換，并直接掛接在實時雙網(wǎng)上，與后臺系統(tǒng)進(jìn)行通信。實時雙網(wǎng)組成后臺系統(tǒng)，它負(fù)責(zé)與前置數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)通信，完成SCADA的后臺應(yīng)用和分析決策功能。根據(jù)職責(zé)和功能的不同，實時網(wǎng)上可以配置系統(tǒng)維護(hù)工作站、調(diào)度工作站和保護(hù)分析工作站，各類工作站的數(shù)目可依據(jù)實際需要進(jìn)行配置。DTS網(wǎng)是調(diào)度員培訓(xùn)系統(tǒng)的內(nèi)部網(wǎng)，它通過DTS的教員工作站與實時雙網(wǎng)相連。其中DTS的教員工作站在這里同時起一網(wǎng)橋的作用，DTS網(wǎng)可直接取用實時網(wǎng)上的實時數(shù)據(jù)進(jìn)行培訓(xùn)。DTS網(wǎng)與實時網(wǎng)上的數(shù)據(jù)互不干擾，減輕了網(wǎng)絡(luò)的數(shù)據(jù)流。另外在實時網(wǎng)上配置了一個WEB服務(wù)器，企業(yè)MIS網(wǎng)上的用戶通過它可以實現(xiàn)對實時網(wǎng)上的數(shù)據(jù)和畫面的瀏覽。商用關(guān)系數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)采用多客戶／（主，備）服務(wù)器模式，數(shù)據(jù)庫服務(wù)器節(jié)點由一主一備結(jié)構(gòu)構(gòu)成，主數(shù)據(jù)庫服務(wù)器定期向備份數(shù)據(jù)庫服務(wù)器復(fù)制數(shù)據(jù)，以提高系統(tǒng)數(shù)據(jù)的安全性和可靠性。由圖2.3可見，系統(tǒng)中的服務(wù)器為熱備用。這種配置既可減少投資又不降低系統(tǒng)可靠性。本系統(tǒng)中SCADA服務(wù)器還兼有歷史和通信服務(wù)器的功能。

該系統(tǒng)結(jié)構(gòu)具有以下特點：（1）主網(wǎng)結(jié)構(gòu)采用雙LAN，提高了網(wǎng)絡(luò)通信的可靠性。（2）按功能和信息流向分組、分層，將前置機(jī)處理系統(tǒng)和SCADA后臺應(yīng)用以及DTS應(yīng)用各自分別連接至一獨立LAN上，連接隔離可減少網(wǎng)上報文“碰撞”機(jī)會，提高了主網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)的傳輸效率。（3）主、備數(shù)據(jù)庫服務(wù)器（SQLServer）通過第三網(wǎng)絡(luò)接口板連接至企業(yè)MIS，實現(xiàn)與外部系統(tǒng)的開放數(shù)據(jù)訪問。（4）關(guān)鍵節(jié)點均采用主—備結(jié)構(gòu)的雙機(jī)熱備份冗余配置，當(dāng)一節(jié)點故障時，另一節(jié)點升級為主務(wù)器。數(shù)據(jù)庫SQLServer服務(wù)器均采用分布式主—備結(jié)構(gòu)的冗余配置。（5）在調(diào)度員培訓(xùn)狀態(tài)時，SCADA人機(jī)工作站作為學(xué)員端需從應(yīng)用數(shù)據(jù)網(wǎng)獲取數(shù)據(jù)，這樣將通信流量較大的負(fù)載從主網(wǎng)（雙LAN）中隔離開來，大大減小了主網(wǎng)上網(wǎng)絡(luò)通信的數(shù)據(jù)流量，提高了網(wǎng)絡(luò)效率。調(diào)度培訓(xùn)還可方便地取得實時數(shù)據(jù)，且各人機(jī)工作站可靈活地根據(jù)數(shù)據(jù)源的不同（電力系統(tǒng)實時數(shù)據(jù)）在SCADA實時態(tài)和DTS態(tài)進(jìn)行切換，這樣可以實現(xiàn)在同一節(jié)點上同時運(yùn)行不同的應(yīng)用程序。（6）通信前置系統(tǒng)由標(biāo)準(zhǔn)的終端服務(wù)器組成。這種配置不僅可擴(kuò)充性好，而且可以用通道之間的軟件切換來替代傳統(tǒng)的硬件切換，提高了可靠性。2.3SCADA系統(tǒng)調(diào)度端主要組成設(shè)備及功能SCADA系統(tǒng)調(diào)度端其主要系統(tǒng)為服務(wù)器、WEB服務(wù)器、調(diào)度員工作站、維護(hù)工作站、通信前置機(jī)及打印機(jī)、模擬屏（大屏幕顯示器）等外設(shè)組成，一個典型的網(wǎng)絡(luò)化SCADA系統(tǒng)調(diào)度端結(jié)構(gòu)如圖2.4所示。圖2.4SCADA系統(tǒng)調(diào)度端結(jié)構(gòu)圖圖2.5通信前置機(jī)的幾種應(yīng)用模式1、通信前置機(jī)通信前置機(jī)作為SCADA系統(tǒng)調(diào)度中心與被控站聯(lián)系的樞紐，在SCADA系統(tǒng)中起著重要作用。一方面，它接受遠(yuǎn)方被控端傳遞來的數(shù)據(jù)，通過預(yù)處理后轉(zhuǎn)發(fā)給主站中的主機(jī)以及調(diào)度員工作站進(jìn)行再作處理；另一方面，前置機(jī)接受主機(jī)和其他工作站傳遞過來的操作命令，傳遞給遠(yuǎn)方被控站執(zhí)行。通信前置機(jī)作為SCADA系統(tǒng)中承上啟下的通信樞紐，其性能對整個SCADA影響很大。如果通信前置機(jī)的性能較差，則會成為SCADA系統(tǒng)的瓶頸。通信前置機(jī)在調(diào)度系統(tǒng)中有多種應(yīng)用模式如圖2.5所示。圖a方式中并不單獨設(shè)置通信前置機(jī)，通信模塊作為主機(jī)系統(tǒng)功能中的一部分，其特點是節(jié)約硬件資源，但增加了主機(jī)負(fù)擔(dān)，并且擴(kuò)展性差。圖b中為一主一備方式，指的是通信前置機(jī)采用雙機(jī)冗余備用，一臺前置機(jī)工作而另一臺隨時處于“待命”狀態(tài)，當(dāng)工作的前置機(jī)出現(xiàn)故障時，另一臺對其進(jìn)行接管。圖c中的互備方式也稱為雙機(jī)備用方式，兩臺前置機(jī)同時工作，各負(fù)責(zé)一部分被控端的通信任務(wù)。一臺前置機(jī)一旦出現(xiàn)故障，另一臺立即接管其所管轄任務(wù)，保證整個系統(tǒng)的正常運(yùn)行。圖d中的分布式方式也叫做通信的1+N冗余方式。其在調(diào)度中心各服務(wù)器或各個工作站嵌入了具有通信前置機(jī)功能的通信模塊，各通信接口單元分擔(dān)部分通信負(fù)荷，一旦某臺通信接口單元出現(xiàn)故障，根據(jù)優(yōu)先級的設(shè)定，主站中其他通信模塊都會接管其任務(wù)，保證系統(tǒng)的最基本功能的運(yùn)行。2、調(diào)度員工作站調(diào)度員控制臺是調(diào)度人員對牽引供電系統(tǒng)進(jìn)行監(jiān)視和操作控制用的交互型人機(jī)聯(lián)系設(shè)備。臺上一般有彩色顯示器、操作鍵盤、鼠標(biāo)、音響報警裝置等，IC卡輸入裝置、語音輸入輸出裝置的應(yīng)用也正在得到推廣應(yīng)用。調(diào)度員工作站是專門供調(diào)度員進(jìn)行人機(jī)交互的計算機(jī)，又稱圖形工作站或人機(jī)交互工作站。它一般采用工業(yè)控制計算機(jī)或工作站計算機(jī)，可配有單個或多個監(jiān)視器，機(jī)內(nèi)裝有畫面編輯顯示和人機(jī)交互管理軟件，主要用途是解決調(diào)度員人機(jī)交互的功能。調(diào)度員可通過在顯示器上的用戶畫面和模擬顯示設(shè)備對供電系統(tǒng)及其設(shè)備的運(yùn)行狀態(tài)進(jìn)行實時監(jiān)視。監(jiān)控系統(tǒng)的登錄首先出現(xiàn)如圖所示的登錄對話框，輸入用戶信息，包括用戶名和密碼后點擊“確定”按鈕輸入正確的用戶名和密碼后會啟動主控程序和四個通信和應(yīng)用服務(wù)程序，它們的圖標(biāo)會出現(xiàn)在系統(tǒng)托盤區(qū)，通過調(diào)度員工作站主要完成的功能如下：（1）遙控功能①單控單控主要用于對被控站內(nèi)的某一開關(guān)設(shè)備的運(yùn)行狀態(tài)進(jìn)行控制，自動裝置的投切控制，二次回路的復(fù)歸控制，保護(hù)定值切換等操作?？刂品绞接袃煞N，方式—：遙控過程嚴(yán)格按“選擇-返校-執(zhí)行”的原則操作執(zhí)行，確?？刂撇僮鳒?zhǔn)確可靠。方式二：一步操作（直控方式），復(fù)歸控制采用直控方式。在主接線圖中可以直接進(jìn)行遙控操作。具備遙控功能的開關(guān)圖元會出現(xiàn)一個虛線框，代表那個圖元可以遙控。將鼠標(biāo)移動到可以遙控的開關(guān)上，出現(xiàn)遙控點提示和相關(guān)狀態(tài)提示信息，如圖所示。用戶可對此提示信息進(jìn)行確認(rèn)，該對象是否為想要遙控的對象。該對話框顯示了遙控對象所在的變電所、所屬裝置、遙控名稱、相關(guān)遙信、當(dāng)前狀態(tài)。用戶可對此進(jìn)行再次確認(rèn)，確保選擇的遙控對象無誤。確認(rèn)無誤后選擇遙控動作進(jìn)行分閘或合閘操作，點擊“執(zhí)行”即可以執(zhí)行遙控操作。開關(guān)處于“合”位，需要進(jìn)行分閘控制，當(dāng)發(fā)出執(zhí)行命令后，CRT畫面上的讀開關(guān)“紅燈閃爍”，直到分閘位置信號返回變“綠燈”為止。同樣，開關(guān)處于“分”位置，需要進(jìn)行合閘控制，當(dāng)發(fā)出執(zhí)行命令后，CRT畫面上的該開關(guān)“綠燈閃爍”，直到合閘位置信號返回變“紅燈’為止。（操作畫面如圖）單控操作畫面當(dāng)對開關(guān)進(jìn)行合/分操作時，同時給安全視頻監(jiān)控系統(tǒng)—個命令，使系統(tǒng)追隨該開關(guān)進(jìn)行圖象畫面顯示。對于整個系統(tǒng)而言，控制過程內(nèi)容描述：(1)選點：在監(jiān)控計算機(jī)上選擇需要進(jìn)行控制動作的開關(guān)點(2)發(fā)令：發(fā)出遙控命令(3)內(nèi)部校驗：由計算機(jī)根據(jù)數(shù)據(jù)庫內(nèi)動作開關(guān)遙信序號位及開關(guān)狀態(tài)確認(rèn)該開關(guān)是否允許操作及操作狀態(tài)是否正常。(4)通訊控制器校驗：將命令傳送至通訊控制器進(jìn)行再校驗。(5)校驗返回：將校驗結(jié)果返送計算機(jī)并以人機(jī)界面顯示。(6)確認(rèn)執(zhí)行：操作人員根據(jù)校驗結(jié)果，在監(jiān)控計算機(jī)上發(fā)執(zhí)行或撤消命令。(7)執(zhí)行結(jié)果返回：由間隔層設(shè)備執(zhí)行遙控命令，引起開關(guān)變位，并顯示執(zhí)行結(jié)果。(8)操作登錄：將調(diào)度人員進(jìn)行的遙控操作內(nèi)容、時間、結(jié)果及人員姓名登錄下來備查，保存一年的檔案。②程控程控完成對被控站一系列開關(guān)設(shè)備按預(yù)定的順序進(jìn)行狀態(tài)控制。一般程控分站內(nèi)程控和站間程控兩種，程控操作就其執(zhí)行過程而言與單控相似，它是若干個單控過程的組合。程控的執(zhí)行具有手動一次啟動、手動逐條執(zhí)行和條件自動（經(jīng)人工確認(rèn)）執(zhí)行等方式。程控的編制采用表格定義方式，允許加入執(zhí)行條件判斷。在程序控制執(zhí)行前首先自動檢查各控制對象是否具備控制條件，若不具備程控條件，列出不具備控制的控制對象，并提醒值班人員注意。在程控過程中可以人為終止程控的執(zhí)行。程控過程中的各項操作均具有超時監(jiān)視、超時自復(fù)歸功能，不具備控制權(quán)的調(diào)度員工作站可進(jìn)行程控過程的動態(tài)顯示及程控卡片查詢等工作。③遙控試驗在CRT主接線圖畫面上設(shè)有遙控試驗開關(guān)光標(biāo)，各被控站控制信號盤內(nèi)設(shè)有一個模擬試驗開關(guān)。當(dāng)操作員鼠標(biāo)或鍵盤選擇“遙控試驗開關(guān)對象光標(biāo)”并發(fā)出操作命令后，系統(tǒng)將控制被控站遠(yuǎn)動裝置試驗開關(guān)。對實驗開關(guān)的操作可測試通道及遙控控制模板，檢查遙控過程的各環(huán)節(jié)設(shè)備是否正常。為了控制輸出的安全性，調(diào)度員工作站還具有防止輸出繼電器接點粘接、多重選擇、選擇超時監(jiān)視等措施，當(dāng)發(fā)生上述情況時，執(zhí)行命令被屏蔽，不下發(fā)被控站，并給出相應(yīng)的提示信息。④復(fù)歸操作對被控站聲光報警等信號可以進(jìn)行復(fù)歸的操作。該操作無遙信返回，操作完成后，系統(tǒng)給出操作輸出執(zhí)行的提示。⑤模擬操作可對開關(guān)進(jìn)行不下位模擬對位操作，并用不同符號或顏色區(qū)別于正常狀態(tài)。當(dāng)被控站或通道故障時，系統(tǒng)可將有關(guān)開關(guān)的運(yùn)行狀態(tài)設(shè)為手動狀態(tài)狀態(tài)，相應(yīng)開關(guān)的運(yùn)行狀態(tài)可由操作員根據(jù)實際狀態(tài)手動設(shè)置，以保持與被控端的實際運(yùn)行狀態(tài)一致。此外，手動隔離開關(guān)的狀態(tài)亦采用手動置位操作方式。系統(tǒng)具有對數(shù)據(jù)點的抑制和恢復(fù)功能，如當(dāng)現(xiàn)場設(shè)備維護(hù)時，對該設(shè)備由于調(diào)試產(chǎn)生的報警信息進(jìn)行禁止，以避免干擾正常的調(diào)度運(yùn)行。被禁止的點能在人機(jī)界面上通過變色或其它方法顯示，依然能清楚辨別。數(shù)據(jù)點的禁止或允許可以像時間表程序一樣，以時間表為根據(jù)，具備所有時間表程序具有的特性，例如可根據(jù)預(yù)定次數(shù)，對單個點或一組點禁止或允許功能等。對于被禁止的點，用戶可以將該點置于人工置數(shù)狀態(tài)，然后人工修改它的值，此時，該點的數(shù)據(jù)不再更新，直至用戶解除人工置數(shù)狀態(tài)。人工置數(shù)操作不會影響系統(tǒng)的連續(xù)運(yùn)行。具有權(quán)限的操作員可以通過操作命令人工設(shè)置遙信點的狀態(tài)和遙測點的數(shù)值，或禁止對遙信點的采集，對于禁止操作，數(shù)據(jù)庫中保留禁止前的狀態(tài)，所有禁止點進(jìn)入禁止點列表。當(dāng)系統(tǒng)無法采集到某個設(shè)備(如開關(guān)、刀閘等)的狀態(tài)或采集到的數(shù)據(jù)不可信時，用戶可以將該設(shè)備置于人工置數(shù)狀態(tài)。所有人工設(shè)置的狀態(tài)量能自動列表顯示。人工置數(shù)后的設(shè)備在圖形畫面上用明顯的符號和顏色設(shè)置相應(yīng)的標(biāo)志。所有人工設(shè)置的狀態(tài)量能用列表顯示，并能根據(jù)該狀態(tài)量所在廠站名調(diào)出相應(yīng)主接線圖。⑥閉鎖、解鎖操作系統(tǒng)能對單個、批量以及整個變電所的設(shè)備進(jìn)行遙控閉鎖操作。處于閉鎖狀態(tài)的設(shè)備不能進(jìn)行控制操作，解閉鎖后方可操作；解鎖為閉鎖的反操作。系統(tǒng)具有完善的防誤操作功能，對所有的操作進(jìn)行安全合理性判斷，閉鎖不符合電力調(diào)度操作規(guī)程的不安全操作。當(dāng)現(xiàn)場供電設(shè)備故障時，引起相應(yīng)開關(guān)跳閘，則此開關(guān)控制命令的操作被自動閉鎖，人工解鎖后才能進(jìn)行操作。系統(tǒng)提供閉鎖定義功能，用戶能依據(jù)各種閉鎖條件對單個開關(guān)、順控卡片定義閉鎖條件?？蓪ψ冸娝鶅?nèi)任何開關(guān)設(shè)備單個或批量的操作進(jìn)行閉鎖。當(dāng)要對閉鎖開關(guān)進(jìn)行再操作時，必須先解鎖，否則給出該開關(guān)已閉鎮(zhèn)的提示且不能操作該開關(guān)。此外還可對開關(guān)設(shè)備的遙信信號進(jìn)行閉鎖／解鎖；使之成為不可信／可信對象。其他安全操作調(diào)度員工作站還有其他一些安全操作，例如：掛地線操作，當(dāng)進(jìn)行該操作后即可實現(xiàn)對相關(guān)對象的閉鎖操作。另外，系統(tǒng)考慮了基本的安全操作因素，自動閉鎖不安全操作。此外，調(diào)度員還可以進(jìn)行遙信、遙測閉鎖操作等，這時停止對畫面相關(guān)對象的實時信息刷新。上述復(fù)歸操作、模擬操作、閉鎖、解鎖操作等安全操作為單步操作。此外還可以通過調(diào)度員工作站完成如下控制調(diào)節(jié)的功能：斷路器及隔離開關(guān)正確控制；有載調(diào)壓變壓器分接頭調(diào)節(jié)；其它可控點進(jìn)行控制（如隔離開關(guān)，高頻自發(fā)信起動，距離保護(hù)閉鎖復(fù)歸，電容器遠(yuǎn)方投切、電抗器遠(yuǎn)方投切等）。遙控操作可有多種方式，系統(tǒng)除常用遙控操作模式外，還增加保證安全操作控制其它多臺調(diào)度模式，互鎖模式及雙臺監(jiān)督模式。遙控互鎖模式為確保對同一被控站，同時只有一個調(diào)度員對其進(jìn)行發(fā)令控制。系統(tǒng)只設(shè)置控制令，在雙臺或多臺調(diào)度時（包括分級控制）調(diào)度員只有申請并獲得控制權(quán)后才能發(fā)遙控，調(diào)度員也可主動取消控制權(quán)或超時自動取消，確保系統(tǒng)安全?？刂屏羁扇到y(tǒng)設(shè)置一個，實現(xiàn)同時只允許一個調(diào)度席可發(fā)布控制令；也可按變電所設(shè)置，實現(xiàn)同一時間只有一人對同一變電所實施控制。當(dāng)然，控制令也可按被控點來設(shè)，實現(xiàn)對單一被控對象的互鎖。若設(shè)有上級系統(tǒng)總調(diào)度員，則總調(diào)度介入操作時，具有最高權(quán)限，率先取得控制令。這是常用模式雙臺監(jiān)控此功能專為嚴(yán)格執(zhí)行“一人執(zhí)行一人監(jiān)督”的規(guī)范操作而設(shè)，當(dāng)副席調(diào)度發(fā)控制令時，需由主席授權(quán)確認(rèn)，監(jiān)督控制命令下發(fā)執(zhí)行，同時系統(tǒng)完整記錄控制操作及監(jiān)督過程。如圖所示：選擇監(jiān)護(hù)人后請求許可，在沒得到允許前遙控執(zhí)行按鈕為灰色不能執(zhí)行，當(dāng)監(jiān)護(hù)人確認(rèn)正確并輸入口令后，遙控執(zhí)行按鈕變?yōu)橛行Э蓤?zhí)行。如圖所示遙信顯示處理功能①遙信信號凡在設(shè)備本體具有接點或下位監(jiān)控單元能夠輸出，并且在控制中心主服務(wù)器數(shù)據(jù)庫分配地址的信號均能作為遙信信號。2)遙信顯示a.正常運(yùn)行狀態(tài)的遙信顯示功能遙信分為位置狀態(tài)遙信和保護(hù)信號遙信。位置遙信有單位置遙信和雙位置遙信兩種情況，單位置遙信只有0或1兩種狀態(tài)，分別代表設(shè)備的開/關(guān)狀態(tài)，雙位置遙信有00、01、10、11四種狀態(tài)如下：01：正常位置狀態(tài)（開或關(guān)等）。10：正常位置狀態(tài)（關(guān)或開等）。00：故障狀態(tài)。11：故障狀態(tài)。位置遙信狀態(tài)包括：各種開關(guān)、刀閘、接觸器的合、分狀態(tài)。開關(guān)手車的工作、實驗、柜外位置狀態(tài)。各種開關(guān)操作手柄的遙控、就地位置狀態(tài)。溫度檢測設(shè)備的過限與否。保護(hù)遙信為單位置遙信，包括各類保護(hù)跳閘動作重合閘動作的啟動、出口、失敗，各路開入錯誤、開出錯誤、采樣錯誤、定值錯誤等信息，分為事故遙信和預(yù)告遙信。事故遙信指使設(shè)備停電、停運(yùn)的事故信號：各種開關(guān)保護(hù)跳閘動作信號、重合閘啟動、重合閘成功和失敗、溫控器檢查超溫跳閘、進(jìn)線失壓等信號。預(yù)告遙信指不影響設(shè)備繼續(xù)運(yùn)行的故障信號。②遙信監(jiān)視內(nèi)容1）正常運(yùn)行狀態(tài)監(jiān)視不論裝置在何種狀態(tài)下，所有牽引供電系統(tǒng)，電力變配電系統(tǒng)的被監(jiān)控設(shè)備的分、合狀態(tài)均可以在顯示器和投影系統(tǒng)上進(jìn)行顯示。其中分閘用綠色表示，合閘用紅色表示。另外，被控站通信狀態(tài)，調(diào)度主站設(shè)備狀態(tài)也可以在顯示器和投影系統(tǒng)上進(jìn)行顯示。

2）異常運(yùn)行狀態(tài)的監(jiān)視當(dāng)牽引供電系統(tǒng)發(fā)生故障和事故時，變位信號優(yōu)先送往調(diào)度所控制中心，在投影系統(tǒng)和顯示器上將有相應(yīng)提示，如有跳閘，相應(yīng)的開關(guān)閃爍，并伴有音響報警（可手動復(fù)歸），顯示器上事故站主接線圖自動跳出：同時在屏幕窗口顯示事故內(nèi)容細(xì)目，并打印記錄。事故發(fā)生后，操作員可使用事故確認(rèn)鍵或鼠標(biāo)確認(rèn)事故。事故未被確認(rèn)前，事故畫面不可被關(guān)閉。如有幾個站同時發(fā)生事故，在畫面上按故障處理等級對故障站名排序，緊急故障優(yōu)先處理；同一等級的故障以先后次序排序。當(dāng)發(fā)生一般性故障，即預(yù)告信號時，其處理與事故報警相同。故障報警與預(yù)告報警將發(fā)出有明顯區(qū)別的音響。報警信息處理系統(tǒng)報警處理功能有報警一覽畫面、實時打印、存檔及聲光報警等，當(dāng)牽引供電系統(tǒng)及供電設(shè)備出現(xiàn)非正常運(yùn)行或預(yù)告信號時，發(fā)出非緊急故障報警，出現(xiàn)事故時發(fā)出緊急故障報警，兩種音響有明顯區(qū)別，并提供警報確認(rèn)、分類、歸檔及存儲手段。報警可分為不同優(yōu)先級，所有報警可根據(jù)不同的條件分別提取并顯示、打印。報警條件：供電系統(tǒng)異常供電系統(tǒng)設(shè)備異常調(diào)度系統(tǒng)設(shè)備故障變電所自動化設(shè)備故障通道或變電所自動化設(shè)備電源故障保護(hù)裝置動作報警處理：產(chǎn)生可視信號及音響提示在LCD及大屏幕顯示屏上顯示警報信息顯示與報警內(nèi)容相關(guān)畫面及相應(yīng)的信息提示在實時數(shù)據(jù)打印機(jī)上打印相關(guān)信息，不同種類的報警信息以不同的顏色顯示自動將報警信息存入新的警報記錄中警報種類：系統(tǒng)的所有警報將根據(jù)警報條件可在警報表上分別列出顯示。越限告警：對需要報警的值設(shè)置上下限，當(dāng)越限狀態(tài)變化時，發(fā)生越限報警。越限報警在細(xì)目窗口中顯示文字，相應(yīng)數(shù)據(jù)加底色顯示，值班調(diào)度員可選擇是否打印遙測越限記錄。變位報警：當(dāng)系統(tǒng)發(fā)生正常變位時，CRT畫面中變位點閃爍，并顯示變位狀態(tài)、系統(tǒng)打印變位狀態(tài)及變化時間、細(xì)目窗口顯示文字信息，同時根據(jù)需要發(fā)出語言告警。事故報警：發(fā)生事故預(yù)告后，系統(tǒng)發(fā)出事故預(yù)告警；跳出事故站點名稱；變位點發(fā)出醒目閃爍及變色；在細(xì)目窗口中推出文字信息，仔細(xì)說明事故原因；語音告警、提醒操作人員直到確認(rèn)；立即在流水打印機(jī)上打印各種信息；啟動事故追憶，記錄事故發(fā)生時的系統(tǒng)狀態(tài)，并可根據(jù)需要進(jìn)行打印。

預(yù)告報警：

發(fā)生預(yù)告后，系統(tǒng)發(fā)出預(yù)告告警：

在細(xì)目窗口中推出文字信息，仔細(xì)說明預(yù)告原因；

語音告警，提醒操作人員直到確認(rèn)，

立即在流水打印機(jī)上打印各種信息。

設(shè)備故障告警：當(dāng)被控站設(shè)備通信中斷或主站設(shè)備發(fā)生故障時，發(fā)生告警信息，以提示維護(hù)人員及時處理。顯示和處理方式：在調(diào)度員工作站顯示器及投影系統(tǒng)上能夠?qū)崟r顯示牽引供電系統(tǒng)所、分區(qū)亭主接線圖、站場線路圖、設(shè)備及線路帶電狀態(tài)等動態(tài)畫面。顯示器及投影系統(tǒng)上開關(guān)符號的顏色：合閘為紅色；分閘為綠色。

調(diào)度員的操作菜單采用單幅畫面整屏顯示和整屏多窗口顯示的兩種方式提供給用戶靈活選擇。同時可以通過設(shè)置合理的輸入校驗，以防止調(diào)度員的誤操作。

當(dāng)牽引供電系統(tǒng)發(fā)生事故跳閘時，顯示器上事故站名報警欄內(nèi)所發(fā)生事故的被控站名閃光，同時在事故細(xì)目畫面中記錄有包括故障時間、站名，故障詳細(xì)內(nèi)容的記錄，該記錄還同時進(jìn)行數(shù)據(jù)庫相關(guān)記錄的存盤處理，以滿足歷史數(shù)據(jù)長期存儲與查詢的需求。此被控站的跳閘開關(guān)符號閃光，事故音響產(chǎn)生，并等待操作員進(jìn)行確認(rèn)處理。當(dāng)有兩個以上的被控站發(fā)生事故跳閘或出現(xiàn)非緊急故障時，在站名報警欄內(nèi)同時顯示多個報警站名，按故障處理等級對故障站名進(jìn)行排序，緊急故障優(yōu)先非緊急故障，按順序顯示在事故細(xì)目窗口中，并提示跳閘原因。事故處理順序為先處理跳閘信息（緊急故障）后處理非跳閘信息（非緊急故障）。同一等級的故障以到達(dá)控制中心的先后為序。此外，在投影儀上相應(yīng)的跳閘開關(guān)閃爍，并啟動音響報警和打印報警記錄，等待操作員確認(rèn)處理。若故障仍存在，則保留故障內(nèi)容，確認(rèn)與未確認(rèn)的內(nèi)容有明顯區(qū)別。

當(dāng)警報發(fā)生，操作員可調(diào)出警報類型畫面，判斷警報情況，進(jìn)行警報處理。

系統(tǒng)提供事件記錄、操作記錄、報警記錄，用于對各種信息的統(tǒng)計列表，用戶可通過定義時間、站名、對象、報警級別等內(nèi)容方便的檢索所需信息。且具有實時打印、定時打印、隨機(jī)打印等方式。實時監(jiān)控信息窗口實時報警窗口在有報警信息送達(dá)時會自動彈出，也可手工調(diào)出該窗口進(jìn)行查看和操作。鼠標(biāo)點擊“功能”目錄下的“實時報警”，出現(xiàn)實時報警窗口，界面如下圖所示。該窗口顯示每一條詳細(xì)報警信息，包含：是否確認(rèn)、報警類型、報警級別、報警時間、時間來源、報警對象、報警內(nèi)容。并且不同級別的報警用不同的顏色進(jìn)行區(qū)分。在下方窗口還會詳細(xì)顯示該報告的報警內(nèi)容。歷史報警窗口歷史報警功能讓用戶可以根據(jù)時間查詢報警信息，點擊“功能”目錄下的“歷史報警”，可以查看歷史報警；也可以在工具條上點擊“歷史報警”按鈕。歷史報警界面如下圖所示。實時打印功能在主控程序界面的文件菜單下有系統(tǒng)設(shè)置子菜單。系統(tǒng)設(shè)置主要完成實時打印的設(shè)置，包括是否啟動實時打印以及哪些報警項目需要實時打印。點擊后出現(xiàn)如下圖所示的界面。用戶可根據(jù)需要選擇需要打印的項目。一般遙信變位、故障報告、事件報告、自檢報告等要選中。

打印設(shè)置主要完成對打印機(jī)的屬性設(shè)置，包括打印機(jī)的選擇、紙張的選擇等等。（3）遙測監(jiān)視功能遙測參敷的采集方式：系統(tǒng)通過交流采樣方式對被控站系統(tǒng)運(yùn)行參數(shù)進(jìn)行實時采集并在調(diào)度系統(tǒng)進(jìn)行實時監(jiān)視。①顯示處理方式在LCD顯示器所顯示的被控站主接線圖上，以數(shù)字方式實時顯示電流、電壓及功率等測量參數(shù)。②設(shè)置專用圖表畫面用來顯示遙測參數(shù)：電流、電壓、功率等曲線圖：在伺一曲線圖上可以同時用不同的顏色來顯示多條不同的相關(guān)模擬量以進(jìn)行比較。在顯示方法上提供多種用戶自定義方式，如可以顯示根據(jù)時間橫坐標(biāo)和單位縱坐標(biāo)來定義等。③電度量直方圖：可以同時用不同顏色顯示有功、無功電度量。④定期統(tǒng)計報表，系統(tǒng)按每時<天、月、季、年）定期統(tǒng)計電度量，模擬量極值，開關(guān)動作次數(shù)（區(qū)分操作與事故情況）、主要設(shè)備的運(yùn)行、退出時間，并列表存儲。對模擬量越限進(jìn)行統(tǒng)計列表，內(nèi)容包括：越限出現(xiàn)、復(fù)限時間、持續(xù)時間、越限極值等。⑤對牽引變電所諧波含量及畸變率進(jìn)行監(jiān)測并統(tǒng)計列表。⑥模擬量數(shù)據(jù)處理閥值監(jiān)視：系統(tǒng)只接收有效變比的值，當(dāng)數(shù)值變化超過指定的閥值范圍時傳送給控制站，每個模擬量值的閥值域可參數(shù)化，閥值可在線設(shè)定或修改，并可通過數(shù)據(jù)庫進(jìn)行修改。⑦刻度值處理每個模擬量值具有通過數(shù)據(jù)庫定義的特性曲線，它定義了測量值轉(zhuǎn)換成工程值的規(guī)則限值校驗每個模擬量值根據(jù)數(shù)據(jù)庫定義的四個限值可進(jìn)行檢驗，限值包括：上限、上上限、下限和下下限，并可進(jìn)行變化率的報警檢查。所有限值均可在線進(jìn)行修改。每個量與正常值的偏差限值由數(shù)據(jù)庫中定義。⑧最大最小值的計算對所定時間范圍內(nèi)，選出遙測點的最大和最小值，并存入數(shù)據(jù)庫中當(dāng)所測量的參數(shù)出現(xiàn)越限時，在顯示器畫面該參數(shù)顯示數(shù)值上給出底色提示，以提醒操作員密切注意該參數(shù)的變化情況。⑨脈沖量數(shù)據(jù)處理本系統(tǒng)可以對脈沖量進(jìn)行如下處理：傳送數(shù)值定義至數(shù)據(jù)庫地址、增量、累加和刻度的計算⑩存貯至數(shù)據(jù)庫內(nèi)為電度量參數(shù)提供手動置數(shù)功能，及置數(shù)后的日報，月報，年報的自動統(tǒng)計，并刷新數(shù)據(jù)庫。（4）事故追憶功能

為便于分析事故原因，可在調(diào)度員工作站查詢完善的事故追憶功能，可在線修改事故追憶觸發(fā)點定義。事故追憶功能被觸發(fā)時，在顯示器上推出畫面向調(diào)度員發(fā)出信息提示。追憶數(shù)據(jù)可以表格方式顯示和打印。追憶內(nèi)容為：故障時間、故障內(nèi)容、事故發(fā)生時的錄波數(shù)據(jù)等。事故追憶主要供事故分析使用。

事故追憶是數(shù)據(jù)處理系統(tǒng)的增強(qiáng)性功能，它使調(diào)度員在一個特定的事件發(fā)生后，可以重新顯示擾動前后系統(tǒng)的運(yùn)行情況和狀態(tài)，以進(jìn)行必要的分析。(5)事件順序記錄（SOE）當(dāng)某個開關(guān)狀態(tài)發(fā)生變位后，記錄下開關(guān)號，變位后的狀態(tài)，以及變位的時刻。事件順序記錄有助于調(diào)度人員及時掌握被控對象發(fā)生事故時各開關(guān)和保護(hù)動作狀況及動作時間，以區(qū)分事件順序，作出運(yùn)行對策和事故分析。時間分辨率是事件順序記錄的重要指標(biāo)，分為RTU內(nèi)與RTU之間兩種。(1)SOE的RTU內(nèi)分辨率。在同一RTU內(nèi)，順序發(fā)生一串事件后，兩事件間能夠辨認(rèn)的最小時間稱為SOE的站內(nèi)分辨率。在調(diào)度自動化中，SOE的站內(nèi)分辨率一般要求小于5ms，其大小由RTU的時鐘精度及獲取事件的方法決定。

(2)SOE的RTU之間分辨率。

SOE的RTU之間分辨率，即站間分辨率，是指各RTU之間順序發(fā)生一串事件后，兩事件間能夠辨認(rèn)的最小時間，它取決于系統(tǒng)時鐘的誤差和通道延時的誤差、中央處理機(jī)的處理延時等，SOE的站間分辨率一般要求小于10ms，這是一項整個遠(yuǎn)動系統(tǒng)的性能要求指標(biāo)。SACDA系統(tǒng)對斷路器和保護(hù)信號的動作順序能夠以ms級進(jìn)行記錄。能夠在調(diào)度員工作站上顯示動作順序，并在打印機(jī)上打印。順序事件及時存檔，存檔保存時間可由調(diào)度員確定。

1）按時間先后記錄廠站遙信變位狀況，并保存在數(shù)據(jù)庫中；

2）具有40ms可調(diào)去抖功能；

3）可按廠站、時間、事項類型等多種方式檢索歷史記錄。

(6)畫面顯示功能調(diào)度員工作站可以顯示系統(tǒng)的各種畫面，其畫面顯示功能如下：1）系統(tǒng)采用全圖形、多窗口化顯示風(fēng)格，可同時監(jiān)視多幅畫面，可以滾動顯示畫面。

2）畫面的背景色有多種顏色可供用戶選擇。

3）用戶畫面窗口具有平滑縮放功能，縮放時畫面上的各設(shè)備動態(tài)符號相對位置保持不變，且是全圖形的。

4）系統(tǒng)單線圖的動態(tài)顯示智能化，除原始信息從被控站獲取外，其他所有動態(tài)顯示的邏輯判斷功能，均是自動實現(xiàn)的。

5）系統(tǒng)提供豐富的用戶畫面，配置各種圖表顯示方式。

6）主要用戶畫面種類如下，用戶還可根據(jù)需要方便的增加：線路示意圖：以地理圖方式顯示線路走向及車站設(shè)置。供電系統(tǒng)示意圖：動態(tài)顯示牽引供電網(wǎng)絡(luò)及各主要設(shè)備運(yùn)行狀態(tài)。電設(shè)施分布示意圖：顯示全線各種變電所的位置分布。可調(diào)出二級顯示調(diào)度監(jiān)控系統(tǒng)運(yùn)行工況圖：包括調(diào)度所設(shè)備、被控站設(shè)備、通道等在內(nèi)的整個電力監(jiān)控系統(tǒng)配置情況及各設(shè)備運(yùn)行狀態(tài)等信息。變電所綜合自動化構(gòu)成示意圖：包括控制信號盤、間隔單元、所內(nèi)監(jiān)控網(wǎng)絡(luò)等配置情況及各種模塊運(yùn)行狀態(tài)等信息。各變電所主接線和接觸網(wǎng)線路圖：動態(tài)顯示各變電所的主接線、接觸網(wǎng)線路和設(shè)備的運(yùn)行狀態(tài)及系統(tǒng)運(yùn)行參數(shù)。程控顯示畫面：在主接線圖中用鼠標(biāo)點中程控操作菜單后，將顯示該站的程控項目窗口。遙測曲線畫面：顯示各遙測量的趨勢曲線。電度量直方圖：顯示有功電度量和無功電度量。統(tǒng)計報表：顯示各種報表，包括以下報表，還可根據(jù)用戶要求定制。事件記錄、操作記錄、警報記錄。每日（月、季、年）電量及極值統(tǒng)計報表。設(shè)備檔案報表。報表管理報表管理子系統(tǒng)可以從主控程序界面（如下圖），或相應(yīng)的工具欄按鈕，啟動報表管理子系統(tǒng)，“報表管理”子系統(tǒng)啟動后，再打開要瀏覽報表，打開報表后，將出現(xiàn)如下圖所示的界面。報表窗口顯示了報表名稱、統(tǒng)計對象、統(tǒng)計日期、統(tǒng)計時間等信息。如果要創(chuàng)建新的報表，請選擇“新建”報表。報表功能包括“遙測量負(fù)荷報表—小時報”，“遙測量負(fù)荷報表—日報”，“遙測量統(tǒng)計報表—日報”，“遙測量統(tǒng)計報表—月報”，“遙測量統(tǒng)計報表—年報”，“遙測量電度報表—小時報”。

故障報告查詢成功后在“故障報告信息”列表框中將出現(xiàn)故障報告信息，這里顯示了詳細(xì)的故障報告內(nèi)容，如故障序號、故障時間、動作元件、動作參數(shù)、相關(guān)啟動出口事件，等等。詳實的故障報告將有助于用戶分析故障過程、查找故障原因。故障錄波查詢?nèi)绻枰榭垂收喜ㄐ?，可以點擊“查波形”按鈕，即可進(jìn)行波形傳輸，波形數(shù)據(jù)按將通道逐個傳送，因波形數(shù)據(jù)相對較多，請耐心等待各個錄波通道的數(shù)據(jù)傳送完畢，傳送過程中不要進(jìn)行其他操作。波形分析以不同的顏色顯示模擬量的波形，并且可以縮放和隨意分組。還可對波形進(jìn)行數(shù)據(jù)分析，如有效值、角度、諧波含量等等。3、維護(hù)工作站維護(hù)工作站完成整個系統(tǒng)的數(shù)據(jù)建立及修改、畫面建立及修改、系統(tǒng)動態(tài)監(jiān)視、環(huán)境參數(shù)設(shè)置，發(fā)布系統(tǒng)的一些重要命令、報表記錄的查詢轉(zhuǎn)存及數(shù)據(jù)維護(hù)等功能。4、模擬屏（大屏幕投影儀）模擬屏主要顯示電力系統(tǒng)的全貌和最關(guān)鍵的開關(guān)狀態(tài)和運(yùn)行參數(shù)。它是調(diào)度人員監(jiān)視電力系統(tǒng)運(yùn)行的傳統(tǒng)手段。模擬屏有不對位和燈光式兩種。前者簡單，適合小系統(tǒng)使用：后者可以不下位進(jìn)行操作。對重要的報警信號，除了屏幕顯示器有所顯示外，還配以音響報警，以引起調(diào)度人員的注意?，F(xiàn)在語音報警也開始使用，調(diào)度人員可直接聽到報警的原因，使報警更加直觀。5、復(fù)示終端復(fù)示實質(zhì)上是調(diào)度員控制臺的一種，但操作權(quán)限小，它不是裝在調(diào)度室內(nèi)而是裝在遠(yuǎn)方。它可讓未裝中央監(jiān)視系統(tǒng)的下級調(diào)度中心值班人員監(jiān)視所管轄的電力網(wǎng)信息，或作為上級主管和有關(guān)業(yè)務(wù)部門了解電力系統(tǒng)運(yùn)行情況的工具。6、打印機(jī)打印機(jī)是主要的記錄設(shè)備。電力系統(tǒng)中發(fā)生的異常或事故，發(fā)生的時間順序以及日常的正點運(yùn)行報表都要通過不同的打印機(jī)打印出來。記錄儀表和拷貝機(jī)對于特別重要的參數(shù)，如頻率和聯(lián)絡(luò)線交換功率等，可以設(shè)置記錄儀表，可將這些參數(shù)的變化曲線完整的記錄下來?？截悪C(jī)可以把重要的屏幕顯示器畫面拷貝下來，以備事后分析和查詢。7、GPS時鐘在調(diào)度端和被控站內(nèi)均設(shè)有GPS時鐘系統(tǒng)，RTU站間SOE分辨率是一項系統(tǒng)指標(biāo)，因此它要求各RTU的時鐘與調(diào)度中心的時鐘嚴(yán)格同步。正常情況下，控制站站設(shè)備和被控站設(shè)備的時鐘都與GPS時鐘系統(tǒng)對時，以保證所有設(shè)備時鐘同步。該方法需要在各站點安裝GPS接收機(jī)、天線、放大器，并通過標(biāo)準(zhǔn)RS-232口和RTU相連。當(dāng)GPS時鐘系統(tǒng)故障時，系統(tǒng)自動采用軟件對時。但由于受到通信速率的影響，需要采取修正措施。這種方法的優(yōu)點是不需要增加硬件設(shè)備。此外，系統(tǒng)能夠監(jiān)視GPS時鐘系統(tǒng)的狀態(tài)，顯示通信狀態(tài)等信息。8、不停電電源裝置（UPS）及配電柜（1套）為了保證系統(tǒng)的可靠運(yùn)行，不受外部電源停電時的影響，系統(tǒng)配置一套UPS裝置，其容量滿足當(dāng)外部電源停電30分鐘時系統(tǒng)的正常運(yùn)行。UPS設(shè)備前盤設(shè)置運(yùn)行監(jiān)視界面，可提供UPS的遠(yuǎn)距離監(jiān)視信號，以滿足調(diào)度員對UPS設(shè)備的監(jiān)視。遠(yuǎn)距離監(jiān)視信號的主要內(nèi)容包括：UPS的工作狀態(tài)、蓄電池的工作狀態(tài)、輸入電源的工作狀態(tài)等。UPS裝置滿足外部輸入電源的條件，工作噪聲不大于55dB，具有一定的過負(fù)荷能力。配電柜設(shè)兩路交流輸入電源，可通過組合開關(guān)切換。各輸入、輸出回路具有過負(fù)荷自動跳閘功能。當(dāng)一路電源失壓時，另一路可自動切換輸入。配電柜還具有過壓、過流保護(hù)功能。當(dāng)兩路交流電源都失壓時，UPS自動投入供電。配電柜帶有各種顯示表計和手動操作按鈕，便于現(xiàn)場維護(hù)和調(diào)試。2.4SCADA系統(tǒng)調(diào)度端典型案例

2.4.1哈大線牽引供電SCADA調(diào)度系統(tǒng)哈大線牽引供電系統(tǒng)管轄全線近950km的復(fù)線電氣化鐵路的17個變電所，供電范圍包括哈