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III《SCADA专业培训教材》编写组成员主编：陆文学副主编：赵正波凌松涛韩建明编委：凌扬王树立董健戴慧吾代宝山高健波赵宏宇编者：顾宁斐教材刊号：TMBGJ20120401III前言城市轨道交通，是电力驱动的车辆运输系统，它具有运量大、耗能少、快捷、准时、污染轻、占地少等特点，它对缓解城市交通拥堵、改善城市居民出行、节约能源、减少污染物排放量，具有重要作用。目前，大力发展城市轨道交通已成共识，我国城市轨道交通事业正面临着前所未有的良好发展环境和发展机遇。北京、上海、广州、南京等城市的轨道交通已迅速步入了网络化发展时代。苏州，成为了国内第一个建设城市轨道交通的地级市。苏州轨道交通，以“安全、快捷、舒适、环保”的优质服务为苏州提速。轨道交通供电系统，作为重要机电设备系统之一，它担负着为电动列车和各种运营设备提供电能的重要任务。随着计算机技术、网络技术高速发展，电力监控系统已在轨道交通行业广泛应用，一方面提高了轨道交通供电系统的自动化管理水平，给供电系统安全稳定经济运行提供保障；另一方面，也为变电所实现无人值班提供了可靠的技术条件。由于电力监控系统是一门综合性的新技术，对维护检修人员的整体技术水平和管理水平要求很高，所以，需要培养一批与该技术的应用相适应的高素质人才，故特意编写本套教材。本套教材内容，主要IV以苏州轨道交通一号线电力监控系统设备为基础，概述了电力监控系统的系统构成、监视内容、系统功能、设备原理、简单故障排除，其中着重论述了变电所综合自动化系统。本教材主要适用于苏州轨道交通一号线SCADA系统维护检修人员。教材编写过程中,得到了供电一车间董健主任、代宝山主任以及孙德龙同志的大力支持，提出了宝贵的修改意见，在此表示衷心的感谢！鉴于作者技术水平和实践经验上的局限性，书中不足之处在所难免,恳请读者批评指正。编者2012年3月V目录第一篇理论基础.........................................................................................................1第一章电力监控系统概论......................................................................................1第一节SCADA系统简介......................................................................................1第二节城市轨道交通电力监控系统发展历程.................................................2第三节1号线电力监控系统概述......................................................................3第四节1号线电力监控系统构成......................................................................4第五节电力监控内容.........................................................................................8第六节电力监控系统主要技术指标...............................................................10第七节电力监控系统与...................................................................................11第二篇专业理论知识...............................................................................................13第一章控制中心电力调度系统概述....................................................................13第一节系统建设原则.......................................................................................13第二节系统构成概述.......................................................................................14第三节电调工作站...........................................................................................19第四节ISCS实现的电力监控功能要求..........................................................22第二章变电所综合自动化系统概述....................................................................31第一节系统概述及结构发展...........................................................................31第二节系统基本构成.......................................................................................33第三节主变电所综合自动化系统构成...........................................................34第四节牵引、降压及混合变电所.......................................................................44VI第五节系统功能...................................................................................................47附录1：变电站综合自动化系统名词解释..........................................................72附录2：设备图元编辑、画面编辑系统简介......................................................79附录3：苏州轨道交通1号线..............................................................................82附录4：苏州轨道交通1号线..............................................................................83附录5：苏州轨道交通1号线典型降压所综合自动化系统..............................841第一篇理论基础第一章电力监控系统概论第一节SCADA系统简介SCADA(SupervisoryControlAndDataAcquisition)系统，即数据采集与监视控制系统。SCADA系统的应用领域很广，它可以应用于电力系统、给水系统、石油、化工等领域的数据采集与监视控制以及过程控制等诸多领域。在电力系统以及电气化铁道上又称远动系统。SCADA系统是以计算机为基础的生产过程控制与调度自动化系统。它可以对现场的运行设备进行监视和控制，以实现数据采集、设备控制、测量、参数调节以及各类信号报警等各项功能。由于各个应用领域对SCADA的要求不同，所以不同应用领域的SCADA系统发展也不完全相同。在电力系统中，SCADA系统应用最为广泛，技术发展也最为成熟。它作为能量管理系统（EMS系统）的一个最主要的子系统，有着信息完整、提高效率、正确掌握系统运行状态、加快决策、能帮助快速诊断出系统故障状态等优势，现已经成为电力调度不可缺少的工具。它对提高电网运行的可靠性、安全性与经济效益，减轻调度员的负担，实现电力调度自动化与现代化，提高调度的效率和水平中方面有着不可替代的作用。SCADA在铁道电气化远动系统上的应用较早，在保证电气化铁路的安全可靠供电，提高铁路运输的调度管理水平起到了很大的作用。在铁道电气化SCADA系统的发展过程中，随着计算机的发展，不同时期有不同的产品，同时我国也从国外引进了大量的SCADA产品与设备，这些都带动了铁道电气化远动系统向更高的目标发展。2第二节城市轨道交通电力监控系统发展历程城市轨道交通电力监控系统又称电力SCADA系统或者远动系统，往往简称SCADA系统，有时候也称PSCADA系统。它对城市轨道交通供电系统主变电所、牵引变电所、降压变电所等不同类别变电所内的高压66~110kV设备，中压10~35kV设备，直流750V设备或者直流1500V设备、低压400V设备、交直流电源屏、排流柜、轨道电位限制装置等对象进行监控，实现对各种设备的控制、信息采集、数据分析处理、远方维护、统计报表、事故报警、画面调阅、历史数据查询等功能。早期的城市轨道交通供电系统由于技术的局限，没有条件建立电力监控系统，其监控管理以人工为主，辅以调度电话方式来实现供电系统的运行管理，这种监控方式要求变电所内设置当地报警设备，当系统发生故障时值班人员能够及时发现并上报调度部门。从20世纪中后期开始，通过应用计算机技术、网络技术，建立了自动化程度较高的电力监控系统。目前电力监控系统由四部分组成：位于控制中心的电力调度中心主站系统（即中央监控系统）、位于变电所的远程终端（RTU，即变电所综合自动化系统）、通讯网络、位于供电维修基地的供电复示系统。电力调度中心主站系统通过设置在变电所的RTU采集处理数据，并经过通讯网络将信息传送至电力调度中心的电力监控系统服务器，从而实现电力监控系统的遥控、遥信、遥测功能。供电复示系统实现对供电系统的远程监视功能。电力监控系统与其他系统分立，系统的运行不干扰其他自动化系统，也不受其他自动化系统的影响。这种常规的系统构成方式适用于没有设置综合监控系统的工程。20世纪末，随着计算机技术和网络技术的快速发展，各个分立的自动化系统逐步走向综合集成，城市轨道交通各专业的自动化系统采用统一的计算机网络平台和统一的软件体系，构成综合监控系统，从而实现不同自动化系统的集成。按目前的技术水平，典型的综合监控系统一般集成电力监控系统，环境与设备监控系统等自动化系统，这种方式有利于不同系统之间的数据信息互通、3软硬件资源共享。综合监控系统运行所依赖的底层技术依然是原先各分立系统的远程终端数据采集处理系统或者设备。第三节1号线电力监控系统概述一、工程概况轨道交通1号线总体呈东西走向，起点位于吴中区木犊镇北侧天平山东麓的灵天路，沿竹园路向东进入苏州新区后，往北转入长江路，经苏州乐园，往东沿邓尉路穿过京杭运河，进入金阊区，经干将西路、穿西外城河、沿干将东路进入平江区，之后线路穿过东外城河进入苏州工业园区，线路沿中新路、苏华路布设，途经园区CBD后穿金鸡湖，沿玲珑街东行，经过园区会展中心、文化中心，沿翠园路东行经行政中心后线路向东止于锦溪街，全线总长25739.2m，均为地下线。1号线共设24座车站，均为地下站，平均站间距1093.13m，最大站间距2482.65m，为穿金鸡湖的星港街站至会展中心站，最小站间距717m，为华池街站至星湖街站；1号线设控制中心一座，位于广济路站西北侧，为线网四条线共用；全线设主变电所两座，分别位