关于3号线供电PSCADA调试共性问题的探讨

叶维钧 郭红红

（成都地铁运营有限公司 四川成都 610000）

关于3号线供电PSCADA调试共性问题的探讨

叶维钧 郭红红

（成都地铁运营有限公司 四川成都 610000）

本文主要以成都地铁3号线供电系统PSCADA综合联调为背景，介绍了3号线PSCADA系统的基本结构以及各部分在整个系统中的作用。阐述了联调的项目与内容，列举出了联调中遇到的一些共性问题，并对问题进行了分析，提出了一些建议。

成都地铁3号线；PSCADA系统；联调内容；联调问题；解决措施

引言

为实现地铁信息互通、资源共享，提升自动化水平，提高地铁的安全性、可靠性和响应性，采用综合监控系统（ISCS）是非常重要的手段。而PSCADA（电力监控）系统作为承担地铁供电系统监控任务的一个综合监控子系统，它的安全可靠性极大程度影响着电力系统的安全可靠性。

为满足地铁安全、稳定的运营需求，在地铁设备系统安装调试完成后，地铁维保人员将通过对设备系统之间的联合调试验证各系统之间的相互匹配、相互协调及相互保护功能；验证各类设备系统是否达到合同技术规格书的要求，是否能形成一个有机的整体以满足地铁运营的需求。

本文将对成都地铁3号线一期PSCADA联调进行介绍，针对此次联调中的一些共性问题进行讨论分析，并对其中存在的问题进行了讨论，提出一些建议。

1 3号线PSCADA介绍

成都地铁3号线PSCADA系统由设置在OCC的中央级监控系统、变电所综合自动化系统、车辆段供电复示系统等组成。系统实行两级管理，三级控制的模式。系统采用南自NDT650监控系统，主要组成设备包括：WTX-65U通信管理机、工业交换机、WCK-65C微机测控装置、WTS-661/WTS-65C通讯服务器。该系统采用分层分布式结构。系统分为三个部分：站级管理层，网络通信层，间隔设备层。

站级管理层—为设置在控制信号盘的便携式维护计算机、冗余热备的通信管理装置和当地监控后台。监控后台是系统与运行人员的接口，作为控制中心处理的后备措施，实现现场设备的遥控、遥测、遥信、遥脉等任务，实现数据的存储及画面的处理便携式维护计算机主要实现系统维护，在调试维护或应急情况下，便携式维护计算机可以完成当地监控功能。

网络通信层—为所内通信网路和接口设备，实现间隔层设备与站级管理层、控制中心的数据通信。

间隔设备层—实现一次设备电气接口；实现对一次设备保护、测量、控制、信号监视功能；接收并执行控制中心命令；上传保护、测量、控制、信号等数据信息。间隔层设备主要包括主变差动保护装置、后备保护装置、综合测控装置、35kV各类保护测控装置、1500V各类保护、智能电能表、交/直流系统等。

NDT650监控系统主要实现以下四大功能：

遥控——变电所中压及以上电压等级的断路器、电动负荷开关及系统用电动隔离开关；牵引供电系统直流快速断路器、电动隔离开关；低压配电系统需要远方控制的断路器；跳闸等动作的远动复归、保护及自动装置的投/退。

遥信——遥控对象的位置信号；故障报警及断路器跳闸信号；变电所中压进线电源带电显示信号；所用交、直流设备的电源故障信号；钢轨电位限制装置的动作及自动恢复信号；断路器手车信号；控制转换开关位置信号。

遥测——包变电所进线的电压、电流、功率、电能；变电所中压母线电压；牵引直流母线电压；牵引整流机组电流与电能、牵引直流进线及馈线电流；配电变压器电流与电能；所用直流操作电源的母线电压；各种保护动作的幅值。

遥调——有载调压变压器的调压开关；中压和牵引直流继电保护整定值组。

2 供电系统PSCADA联调

供电系统PSCADA的联调主要是为了验证供电设备之间控制、保护等功能配合是否满足设计和使用要求所进行的必要的工作。根据地铁供电系统的特点，调试涉及主所设备系统、35kV中压变电系统、1500V直流牵引供电系统、400V低压配电系统等项目。只有成功的完成了联调项目，才能有力的保证地铁供电系统安全平稳的运行。

2.1 调试内容

牵引变电所供电设备整组试验全部结束后，控制中心主站对变电所供电设备进行遥控、遥信、遥测对位联调，功能调试，参数校验等，此时需要核对现场、所内后台、综合监控信息是否一致。

联调从功能上划分主要是三遥调试：遥控、遥信、遥测。

以调试对象来分类，主要分为如下三类：

（1）主所供电系统PSCADA联调，主要包括：110kV高压进线侧、35kV中压馈线侧、交直流屏、SVG等系统的三遥测试

（2）牵引降压变电所供电系统PSCADA联调，主要包括：35kV中压进线侧、1500kV直流馈线侧、400V动力照明系统、交直流屏等的点对点测试

（3）车辆段电动隔离开关系统PSCADA联调，主要包括：单导与隔开的点对点测试。

点对点测试要点：确认供电设备本体运行状态，验证供电设备功能实现是否满足设计要求；确认所内自动化系统能否及时反应设备状态以及其他查询功能是否能按设计供电需求实现；保证各设备系统接口正确、符合规格要求、信息传递无误、系统能够正常联动。

2.2 调试方法

采用分站进行的方式，配合OCC综合监控终端对被控变电所进行调试。现场设备调试人员在被控变电所对监视、测量范围内所有项目（遥信、遥测）通过实际操作、模拟短接、施加模拟量等方法进行操作，综合监控厂家调试督导人员在控制中心观察、记录、同时控制中心对控制范围内所有项目进行遥控（单控、程控）操作，变电所配合调试人员进行观察、记录。同时PSCADA人员在被控变电所的PSCADA后台对进行观察、记录，不正确的地方要进行修改、完善，只到满足设计要求。调试过程中需三方调试人员密切配合。

遥控时需先将所内控制信号盘调到远方位，各设备本体开关均打到远方位，在综合监控终端上点击选择需要操作的开关，核对开关状态无误，且满足闭锁逻辑关系后，执行遥控操作，OCC操作后所内后台与现场及时核对设备状态是否一致；点对点遥信调试则需将所有设备的控制位打到就地操作方式，设备现场人员在本体上做出各种动作信号，所内后台与OCC及时观察是否收到对应信号；遥测是现场调试人员通过对设备本体的加量，后台与OCC及时观测是否收到正确的测量值上传。

3 联调中共性问题的分析

地铁运营是在建设基本完成后才开始接管，由于建设工期较为紧张，导致未能充分的进行地铁供电PSCADA系统及设备调试，在运营调试期间难免会出现一些系统或是设备问题，下面列出了两个3号线供电系统PSCADA调试初期发现的共性问题对其进行了分析讨论。

（1）OCC 遥控直流馈线开关 211、212、213、214执行失败

在3号线联调初期，调试人员发现当OCC遥控选择牵混所直流馈线开关时，需要遥控多次才能成功，且命令下达直至执行成功时间长达18s左右，远超过国标《地铁设计规范》中规定的时间。对于这一共性问题，最后经分析讨论发现是由于本体保护定值设置相比104问询周期过长的原因。

悉知在OCC下发遥控直流馈线开关合闸命令后，馈线开关会启动线路测试功能，只有在线路测试通过后，直流馈线开关才能够实现自动合闸，完成遥控执行并返回遥信信息，所以必然会造成从遥控命令下发到执行成功间隔超过10s。另外，由于OCC对下采用通讯采用IEC104协议，104协议执行一个问询循环的周期小于10s，可能造成循环周期内主站在未获得被控站遥控返回信息的情况下重新开始新的循环，导致遥控执行失败。

针对这一问题可以考虑从以下方面解决：重新设置馈线直流开关保护定值，OCC遥控开关时多次操作。但由于保护定值的修改需经设计、运营多方共同商讨决定，因此可以选择OCC多次操作的方式实现遥控操作。

（2）所内自动化电力监控系统通讯管理机主备切换不成功

在3号线供电PSCADA联调期间，一直都有所内自动化通信管理机主备切换不成功的问题出现，直至现在空载试运行阶段，个别站还曾出现过主备无法切换的问题。按照《地铁设计规范》中规定的电力监控系统必须有主/备通道切换的功能，保证OCC能够对供电设备进行实时监控，因此这一问题必须在开通运营前全面解决。对此问题分析如下：

所内自动化系统的主备机与OCC综合监控终端的主备网相连接，并以主网——A机，备网——B机的方式进行通信，在综合监控系统与所内自动化系统均正常工作的情况下，OCC综合监控终端采用主网对下通讯，所内自动化系统对应运行的也是主机，在综合监控的主网出现故障或是所内自动化的A机运行不畅时，此时系统会自动启用备网—B机的备网运行模式，此时，无论是综合监控的备网还是所内自动化的B机只要有任意一个存在问题，均无法实现主备切换，从而导致通讯中断，OCC无法监控供电系统运行情况。同理，在综合监控主网与所内自动化A机能够正常通信的情况下，系统会主动切换到主网——A机通信模式。

运营后期若主/备网任一通道出现问题，主备切换不成功必然会造成全所通讯中断，因此，在运营期若出现单个变电所通讯中断时，在确定所内通讯全部正常的情况下，可以通过主/备通道切换来判断问题是出现在主通道还是备通道。

4 小结

通过3号线供电PSCADA联调，发现系统、设备存在的一些问题，及时整改，并从中得到经验，便于运营期处理故障分析问题，保障安全、稳定运营。

[1]陈辉，章扬.成都地铁综合监控系统大联调的实施与思考[J].都市快轨交通，2011，24（01）：45～48.

[2]沈卫平.成都地铁2号线综合联调策划与实践[J].都市快轨交通，2013，26（02）：34～37.

[3]唐瀚，史浩山.分布式电力监控系统中安全问题的研究与实现[J].电讯技术，2004，44（04）：107～111.

[4]饶棋.浅谈西安地铁二号线电力监控系统组成及其调试[J].城市建设理论研究：电子版，2013（4）.

TH38

A

1004-7344（2016）25-0159-02

2016-8-10

叶维钧（1989-），男，助工，本科，主要从事自动化技术管理方面工作。