SCADA系统在轨道交通供电中的作用探讨

张绪文 杨柳

摘要：近年来，在社会经济和科学技术持续发展的推动下，我国城市轨道交通获得了快速发展，各种先进的科学技术得到了有效运用，使得轨道交通供电系统的运行更加稳定、安全，提高了整体管理效果。为此，本文以SCADA系统为倒，探讨了该系统的特点和结构组成，并对其在轨道交通供电中的作用进行了阐述，希望可以进一步推进SCADA系统的实际应用，提高应用效率与质量。

关键词：SCADA系统;轨道交通;供电系统;特点;作用

引言：

在现代信息技术飞速发展的今天，SCADA系统的应用逐渐广泛，应用领域涉及到电力、石油、化工、轨道交通等，技术发展相对成熟，是远动系统中十分重要的组成部分之一，能够实现运行设备的现场监视和控制，具有数据采集、设备控制、参数调节以及信号报警等功能，应用效果良好，作用巨大。为此，将SCADA系统应用在轨道交通供电中具有重要现实意义，可以提高轨道交通运行效率与质量。

一、SCADA系统结构

SCADA系统即“数据采集与监视控制系统”，是一种以计算机为基础的DCS与电力自动化监控系统，应用领域十分广，在轨道交通供电中起到了关键作用。SCADA系统主要由监控计算机、可编程逻辑控制器、远程终端单元、通信基础设备以及人际界面等部分组成，其核心部分是监控计算机，需要收集过程数据并向现场连接的设备发送控制命令，以此实现数据采集和监视控制的目标。SCADA系统的体系结构包括硬件、软件以及通信三大模块，在电力系统中的应用最为广泛，技术发展也比较快、成熟，可以减轻供电系统调度员的工作，提高供电可靠性、安全性以及经济性，应用作用十分突出。

二、SCADA系统特点

SCADA系统在我国轨道交通电气化远动系统上的应用比较早，保证了轨道交通的安全供电，使得轨道交通运输调度管理水平得到有效提高，并且随着信息技术的发展而不断创新，研发并引进了大量先进的SCADA产品和设备，推动着我国轨道交通事业的健康发展。SCADA系统主要具备以下特点：第一，实时性与多任务性。SCADA系统在不同领域中的应用对实时性与多任性的要求是不同的，轨道交通供电系统对SCADA系统的实时眭要求比较高，而诸如供水、供气等领域则对多任务性要求较高。第二，开放性。SCADA系统在应用中一般需要遵循国际标准或者行业标准，在开放性上具有一定要求，以此才能保证其在应用中可以与其它配套系统进行良好集成和连接，提高应用实用性。第三，可靠性与安全性。SCADA系统在关键节点和重要功能单元上都使用了冗余配置，并且系统运行具备隔离故障功能，因此系统运行中不会因为单个节点的故障而影响系统的整体运行。

三、SCADA系统在轨道交通供电中的作用

（一）提高轨道交通供电效率

SCADA系统没有得到应用之前，或者处在调试阶段时，我国轨道交通供电工作中的电力调度主要依靠人工完成，在对轨道交通全线进行停电作业的过程中，需要由专门的电力调度人员通过电话调度等传统方式进行供电和断电操作，整体的工作效率很低，轨道交通送电和停电时间都会超过90分钟，整个工作过程的停送电时间超过了三个小时，严重制约了轨道交通供电系统的高效运行。另外，因为轨道交通停送电时间比较长，严重压缩了线路检修人员的工作时间，也缩短了接触网检修的“天窗”时间，对轨道交通供电系统其它与停送电相关的检修作业造成严重影响。如果在轨道交通供电中应用SCADA系统，可以利用系统自身具备的远程控制和现场监测功能，使用程控卡片对轨道交通全线的停送电作业进行控制，使得轨道交通停送电时间得到大幅度缩减，基本上可以在半个小时内完成，在应用顺控程序进行全线正线停送电的话，甚至可以在几分钟内完成作业，在很大程度上提高轨道交通供电效率。

（二）优化供电作业流程

轨道交通的运行稳定与安全是管理重点，但是由于轨道交通线路很长，并且沿线运行环境复杂，给运行管理造成了一定困难，尤其是在轨道交通供电系统上，长期的不间断工作容易造成系统故障或者运行状态不稳，给轨道交通的运行造成安全隐患，因此需要重点加强对供电系统的故障检测和安全防护。在轨道交通供电系统中应用SCADA系统以来，电力调度工作人员可以利用SCADA系统的现场监控功能实现供电状态的动态监测，以便及时发现供电故障，并通过远程遥控功能及时切换供电方式，恢复正常供电，尽可能的缩短轨道交通供电停止时间，保证轨道交通的顺利运行，不会出现大规模的车辆晚点。另外，在使用了SCADA系统以后，还可以利用先进的监控措施对轨道交通供电系统的各种有效数据进行监测和采集，分析出用电量和负荷曲线、时段电量比例等，以此为基础提出用电合理化调整建议，结合时段电价优惠政策等提高电力资源利用率，节约电力成本。

（三）提高轨道交通运营效益

供电系统可以说是轨道交通稳定、安全运行的核心部分，需要大量的工作人员负责供电系统的运行与维护，人员消耗较大。另外，城市轨道交通线路较长、交错布局，沿线需要设置多个变电所，各种电气设备数量众多，如果单独依靠人工管理很难保证工作效率，并且人员工作压力大，人员成本高。在使用了SCADA系统以后，轨道交通沿线的各个变电所就可以实现无人值班，全部由统一的值班室进行远程监控，极大的节约了人员开支，并且减轻了值班人员的工作压力和强度，提高轨道交通运营效益。另外，随着轨道交通事业的不断发展，城市内部的轨道线路会越来越多，供电管理也会随之复杂起来，只有优化SCADA系统的应用，才能保证轨道交通供电系统的稳定运行，提高整体的管理效率，保障轨道交通顺利运行。

（四）提高轨道交通供电稳定性与安全性

轨道交通供电的稳定性与安全性与乘客的生命安全息息相关，也是提高轨道交通运行效率与质量的前提条件，因此，轨道交通供电管理中要采取有效的措施加强管理，及时发现供电安全隐患，找到故障问题并查明原因，以便及时排除故障，恢复轨道交通正常供电。在轨道交通供电中应用SCADA系统，可以通过实时、动态的监测沿线各个现场供电设备的运行状况，分析轨道交通供电系统的实际工作效果，以此准确判断出供电状况，在遇到供电中止或者供电故障的时候也可以进行实时报警，为供电系统的检修争取足够多的时间，尽快地找到故障原因并及时处置，尽快恢复正常供电，确保轨道交通稳定、安全的运行，保障乘客的生命安全，为其提供优质的交通运输服务。

四、结论

综上所述，SCADA系统在轨道交通供电中的应用起到了十分重要的作用，不仅可以提高轨道交通供电效率、优化供电作业流程，而且可以缩减人员开支，提高轨道交通运营效益，提高供电稳定性与安全性，是轨道交通供電管理中应用十分高效的监控系统，对轨道交通事业的发展起到了积极的促进作用，应该得到广泛重视并合理应用。