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SCADA自动化软件在电力系统监控中的应用解析

发表时间：2020/8/24 来源：《基层建设》2020年第10期作者：张游艺

[导读] 摘要：在我国，随着社会的发展与科技的进步，以及现代网络的迅猛发展，作为一门比较综合性的科技信息技术，而且也是最早应用于电力系统监控中的SCADA自动化软件，在电力自动化系统中具有非常重要的作用。

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        摘要：在我国，随着社会的发展与科技的进步，以及现代网络的迅猛发展，作为一门比较综合性的科技信息技术，而且也是最早应用于电力系统监控中的SCADA自动化软件，在电力自动化系统中具有非常重要的作用。文章对电力系统监控技术中合理应用SCADA自动化软件进行简单分析，并对SCADA在电力系统监控技术中的应用景进行探讨与阐述。
        关键词：SCADA；自动化软件；电力系统监控中；应用
        引言
        随着经济与社会的快速发展，我国的电力行业得到前所未有的发展，各种先进的电力技术也随之得到发展。SCADA自动化软件是目前我国电力系统监控中最常用的软件系统之一，其具有信息采集全面、完整度高、价值高、对电力系统故障判断准确以及反应快等特点，致使SCADA自动化软件成为现代电力系统监控中必不可少的组成部分。
        1 SCADA自动化软件
        SCADA自动化软件系统，全称为：也就是数据的采集与监视控制系统。SCADA自动化软件系统主要是以计算机技术为支撑的，对生产过程进行控制与调度自动化控制系统。目前SCADA自动化软件系统的应用领域十分广泛，它不仅涉及到电力系统和给水系统，而且也应用于石油和化工行业中的数据信息采集以及监事和控制等。它不仅仅可以监事和控制现场的运行设备，而且还可以实现数据的采集等各项功能。
        2 电力系统监控中SCADA 自动化软件的结构体系
        （一）网络体系
        网络体系，是指SCADA自动化软件的网络架构应用方法。在电力系统中，SCADA自动化软件的网络体系分为三层，第一层为控制层，它负责控制SCADA自动化软件的的采集、分析、处理、输入、输出作业；第二层为中心层，它负责把控制层的命令转达给被控制站，也把被控站的工作情况以数据的形式传输给控制层，它在网络体系中起到“桥梁”的作用；第三层为被控站，它接受了中心传达的命令后开始作业。电力系统的设施以节点的方式展现，监视体系是以节电为单位监视电力系统的工作情况，如果电力系统出现了故障问题，可以以节点为单位进行排查。
        （二）监视体系
        SCADA自动化软件的监视体系在实时监视中以视频的方式呈现已处理过的信息数据，便于工作人员随时全方位了解电力系统运行中各供电设备的运行状况；也可以进行复视监视，及时接收来自不同供电车间的信息数据，在全面、系统处理的基础上客观折射电力系统整体运行状况。
        （三）控制体系
        控制体系的下位机和电力系统各设备连接，实时接收中心层传达的各方面命令且有针对性地控制电力系统设备运行状态，可以实现自动与手动控制，在数据采集、分析、处理中有效控制运行中的电力系统，降低故障发生率。其中的辅助体系包含多种辅助设备，如打印机、扫描仪等，在接受命令的过程中打印电力系统运行情况。图１是电力系统监控中SCADA自动化软件系统结构示意图。

        图1　电力系统监控中SCADA自动化软件系统结构示意图
        3 电力系统监控中 SCADA 自动化软件的应用范围
        （一）采集功能的应用
        电力系统监控中SCADA自动化软件的第一个功能为数据采集功能。目前电力系统主要采集以下几个方面的数据：采集监控系统硬件和软件本身的运行状态数据；采集电力系统设备工作状态的数据；监测每个设备运行相关项目的参数数据。数据采集分为定期采集与即时采集两种。定期采集是指每隔一段时间便采集一次数据；即时采集是指即时更新设备的运行状态，采集间隔的时间非常短暂。
        （二）判断功能的应用
        电力系统监控中SCADA自动化软件最大的特点为具有智能判断的功能能。这套智能判断的功能由一整套复杂的数字建模实现，这套数学建模规定了一套电力系统工作情况判的法则，控制系统正是依照这套法则运作。电力系统监控中 SCADA 自动化软件在判断的时还具备纠偏的工作，避免计算机系统给出错误的指示。这套纠偏系统具备以下的功能：它能纠正各种误操作引起的错误指令；纠正外部入侵给予的错误指令；具备控模拟电力系统的运作情况，方便程序人员调试数字建模，避免调示时错误的指令影响电力系统工作；设备在工作时，如出现计算机接收到难以误识别的数据，则可启用纠偏方案，避免电力系统接受错误的指示，造成难以预估的后果。
        （三）控制功能的应用
        电力系统监控中SCADA自动化软件的最大特点为自动化控制。这是一套以数字建模为判断核心、以纠错方案辅用、以手动控制为备案控制方案的系统。自动化控制系统的优势为判断迅速，能即时向被控制层下达指令。
        （四）管理功能的应用
        管理功能主要依靠数据库的方式实现。随着科学技术的发展，目前数据库的功能越来越大写。数据库可自动采集、分析、存储数据；还可以根据人们给出的运行程度自动打印出数据信息报表；未数数据库还有全面共享数据信息的功能。因为拥有数据库的支持，电力系统监控中SCADA自动化软件才能智能的处理数据。
        4 SCADA软件系统的数据库
        在实际运用中，每一个软件系统，都必须有一个完整的后台数据库作为支撑。而对于SCADA软件系统主要有静态数据和动态数据的存储，因此对于该系统后台支撑的数据库也有相应的要求。在电力系统监控中，静态数据主要有以下三种，1）监控系统硬件和软件的相关配置数据；2）电力系统监控设备参数与运行的数据信息；3）电力系统项目有关的参数数据信息。而动态数据则是指随着时间的变化，数据信息也会自动更新变化的。这种情况下的数据信息资料主要包括：1）电力系统监控中的实时数据采集；2）针对该系统所作出的预测估算和研究开发数据信息；3）对电力系统监控运行过程中的数据信息进行历史归档管理。
        根据该系统中数据信息的分类，可以将它用来模拟实际电力系统监控的整体运行情况，也可以充分的反应电网运行的模型特征，而且同时也可以利用该数据对电力系统监控的整个运行状况进行简要的分析。软件系统中数据库的应用总体规划SCADA需要接入该系统的监控点，根据电力系统的实际情况作出相应的决策。
        5 SCADA自动化软件在电力系统监控中的应用功能分析
        SCADA自动化软件在电力系统监控中的应用功能主要包括以下几个方面：
        ①自动检测与防止干扰功能，SCADA自动化软件能够自动管理和控制大量数据，并通过对管理员进行级别和口令设置，能够规定每个操作员的权限，防止操作过程受到其他因素的干扰。
        ②数据采集功能，通过控制中心调度系统，能够实现对电力系统所有运行数据信息的采集，并通过显示器等设备将各个控制点的信息显示出来。
        ③数据处理和制表功能，SCADA自动化软件能够实现报表系统和应用数据、砾石数据等的连接，并形成各种图文并茂的数据信息报表。
        ④遥控功能，通过对电力系统的载体进行调节和控制，能够实现对整个电力监控系统的遥控。
        ⑤复视功能，复视功能指的是通过电力系统监控复视系统，能够对调度中心的复视数据信息进行处理和显示，监视与控制整个电力系统的运行状况。
        结束语
        SCADA自动化软件在电力系统监控技术应用的过程中，尽管带给企业很多的便利，但在企业对SCADA进行应用的过程中，也出现了一些迫切需要解决的技术难题。因此，伴随着互联网技术与通信网络技术的迅猛发展，SCADA自动化软件也需要对先进的系统监控技术进行引进，确保电力系统监控能够具有可靠的数据传输安全与途径。
        参考文献：
        [1]SCADA自动化软件在电力系统监控中的应用[J].臧腾龙. 科技风.2017（01）
        [2]解析电力系统监控中SCADA自动化软件的应用[J].李蒋. 企业技术开发.2014（32）
        [3]SCADA自动化软件在电力系统监控中的应用[J].臧腾龙. 科技风.2017（01）
        [4]SCADA自动化软件在电力系统监控中的应用[J].刘小春. 制造业自动化.2012（04）
        [5]SCADA自动化软件在电力系统监控中的应用研究[J].丁亮. 自动化应用.2019（03）