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SCADA自动化软件在电力系统监控中的应用研究

2020-03-16丁亮

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在科技发展浪潮中,SCADA技术日渐成熟,SCADA自动化软件频繁应用到电力系统监控环节,监控效果有了明显提升。本文研究主要在把握SCADA自动化软件内涵、特征、主要功能时,结合电力系统运行现状,通过多种有效的手段将SCADA自动化软件应用到电力系统监控环节,在动态化、系统化监控中控制风险隐患,提升电力系统运行性能与经济效益。
0 引言
    电力系统的稳定性、可靠性关乎地方经济长久建设发展,尽管先进的电力技术发展已步入崭新阶段,但在电力系统优化完善中安全问题不断显现,需要加强对电力系统的监控,确保电力系统高效运转的同时顺利发挥其功能作用。与此同时,SCADA自动化软件优势作用明显,在高效监控电力系统中起到重要作用。在综合实践经验中,要坚持具体问题具体分析原则。在问题分析中提出有效措施,合理地应用SCADA自动化软件,在功能作用发挥中实时监控电力系统,在防控、规避风险中确保电力系统运行更加安全、可靠、经济。
1 SCADA 自动化软件
    Supervisory Control And Data Acquisition 是SCADA自动化软件系统的全称,就是采集与监视数据的一类软件控制系统。其形成发展和计算机技术有机联系,可以自动化监视、控制生产现场各类设备设施,包括对数据进行一系列操作、采集、监视、处理等。它在多方面优 势特征作用下,已被广泛应用到多个行业中,如给水、石油、化工等,尤其是电力行业系统监 控方面。与此同时,SCADA自动化软件关键性功能体现在控制、遥控、数据采集处理、报表处理、自动检测、外界干预防止等层面。在控制功能发挥中,可以远程实时控制某遥控对象在运行情况,也可以借助某顺序调控遥控对象运行全过程。
    在有效简化运行控制操作流程的同时,提升工作效率,在发挥数据采集与处理功中SCADA自动化软件能够动态化采集各控制点数据,借助显示器等,及时显示各个控制点运行情况,在监控各类供电设备运行状态方面起到关键性作用。在此基础上,随着SCADA自动化软件不断应用,电力系统监控环节日渐完善,在解决数据远距离传输、共享问题基础上日渐朝着综合控制以及自动化分析、处理故障问题方向发展。
2 SCADA 自动化软件在电力系统监控中的结构体系
     SCADA自动化软件系统作用下的主站网络大都采用以太网结构。在各自网卡作用下,主机工作站、网络服务器实时连接到对应的网络集线器上面,能够有效提升SCADA自动化软件系统运行稳定性与安全性,对生产过程现场设备进行监视和控制。同时,在电力系统监控中,SCADA自动化软件结构体系包括网络、监视、控制与辅助四大体系。其中的网络体系由 三大层次构成,即控制层、中心层、被控层,电力系统监控中SCADA自动化软件在数据采集、处理、输出等方面操作都和控制层有联系。中心层主要负责及时把控制层命令传输给被控层,包括以数据方式向控制层传输被控层运行情况,而被控层主要负责接受来自中心层的命令且进行相关作业。
    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。其中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。
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自动化软件功能的具体应用
        3.1 采集功能
        数据采集是电力系统监控过程中SCADA自动化软件发挥的重要功能之一。电力系统的监控数据日常维护和调试业务流程极其复杂,在数据精准度方面有着较高要求。SCADA自动化软件可以在动态化监控中实时采集电力系统软硬件运行情况、系统设备工作状况等信息数据,包括电力系统设备监测中相关的一系列参数数据。这样便有利于工作人员在分析采集到的各方面数据中科学把握电力系统整体运行情况,为强化薄弱环节管控提供重要保障。在此过程中,SCADA自动化软件作用下的数据采集主要体现在两个层面,即时以及定期采集电力系统各方面数据,可以随时采集并更新电力系统运行中各方面数据,前后数据采集的间隔时间相当短,也可以定期对电力系统数据进行一次大采集,在全方位、系统化数据采集中及时把握电力系统硬软件以及各类设备运行现状,在合理解决隐患问题中提出有效的监管方法,强化对电力系统的监管。
    3.2 判断与纠偏功能
    智能化判断是电力系统监控过程中SCADA自动化软件最明显的功能。在监控电力系统过程中,应用其中的SCADA自动化软件能够实时判断软硬件、供电设备等的工作状态、故障隐患等,及时进行自动化纠偏,有效防止电力系统设备运行中计算机呈现的指示错误。在此过程中,SCADA自动化软件在动态化监控电力系统的同时能够展开智能化判断工作,明确电力系统运行状态,自动化纠正误操作电力系统下的一系列错误指令,包括外部非法入侵下的各方面错误指令;可以借助纠偏功能,对计算机无法识别的信息数据进行针对性处理,从根本上防止传达到电力系统中的指令不正确,保证电力系统稳定运行。在此过程中,SCADA自动化软件可以在发挥监控与判断功能中精准模拟电力系统当下运行状况,便于程序人员结合各方面重要数据,对数字建模进行合理化调试,确保调试中各层面指令准确,促使电力系统高效运转。
    3.3 控制与管理功能
    控制与管理功能都是SCADA自动化软件在监控电力系统中不可忽视的重要功能。SCADA自动化软件能够在数据采集、判断、纠错等基础上实现自动与手动控制,确保中心层、被控 制层等运行中各方面指令能够及时、正确下达,在系统化控制中实现对电力系统软硬件以及供电设备全方位监控,在事前、事中以及事后监控中降低风险发生系数,防止供电设备频繁出现短路、断路等故障问题。
        在此过程中,SCADA自动化软件管理功能的实现建立在数据库基础上,在数据采集、整理、分析、处理、存储的基础上系统化管理电力系统监控中获取的静态与动态数据。静态数据包括电力系统软硬件配置、供电设备自身参数等数据,动态数据主要指在时间变化作用下会自动更新变化的一类数据,比如,数据传输测试、预测估算数据、监控归档的历史数据。
        在监控电力系统过程中,SCADA自动化软件要以数据库为中心,根据其中静态与动态数据类型、特征等,充分发挥管理功能;从不同层面入手科学管理电力系统运行中产生的海量信息数据;结合指标体系、数据模型等,全面、客观模拟监控中电力系统运行全 过程;在综合剖析中深化把握电力系统运行情况。
        与此同时,在数据库作用下,可以将SCADA自动化软件和电力系统各个监控点有机联系,在发挥数据采集、判断、控制、管理等功能中结合电力系统硬软件、供电设备等各方面情况,自动化做出相关决策,便于工作人员在综合把握中优化对电力系统的管理、检修维护等,最大化提升电力系统运行效益。
4 结语
    总而言之,信息采集全面、高完整度、故障诊断精准等都是SCADA自动化软件显著特征,已成为当下监控电力系统的重要手段。在电力系统运行中理论探究联系实践探究,在优化 利用SCADA自动化软件的同时强化对电力系统的监控,在降低风险发生率以及运行成本中确保电力系统高效运行,在实现综合效益目标中促进我国电力事业“健康、协调、持续”发展,推动我国社会经济全面高速发展。
责任编辑:杨培
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