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摘要：电力工业和自动化系统的高速发展，调度部门需要获取更多信息并随时掌控电网的运行情况。在这种背景下，掌握计算机通信技术对提高电力调度自动化技术有着重要意义，而SCADA系统就是以计算机为基础的调度自动化系统，它可以实现对现场的监视和控制，从而做到实时数据采集、传输、故障分析、报警等。下面文章从SCADA系统的含义出发，就重钢电力SCADA系统的改造情况进行实践分析。
关键词：SCADA系统；电力调度；实践
一、SCADA系统相关简介
1、SCADA的含义
SACDA是一个可以实现数据采集和实时监控的软件系统，其基于计算机，是可以进行调度和控制的自动化系统。此系统的实现主要包含组态软件、数据传输线路和工业隔离安全网关，主要涉及到计算机通信技术和微电子技术，通过远程操控来实现对现场数据采集、实时监控和故障分析，从而为安全生产、调度管理控制和故障诊断提供完整实测数据和技术支持。
现代的SCADA系统多数都是基于常见的电脑操作系统、标准的通信协议和接口定义，这种统一性更能增强各种设备和技术上的兼容性。该系统广泛应用于电力自动化、钢铁、石油、交通等领域，这些行业存在着共同点，即控制点分布多而且分散，不容易管理；在生产过程和设备运行中，多数现场无人值守；控制点的故障问题和日常事物一般也比较容易处理。
2、电力调度中的SCADA
对于电力调度来说，工作人员需要借助控制系统来收集现场的一些数据，能随时接收到调度中心的指令，能够操作现场的设备等，整个过程就要涉及到调度SCADA系统，该系统能够实时处理和传送各种现场数据，是当前电力调度系统中的主要组成部分。
3、电力调度ＳＣＡＤＡ系统的组成
（１）调度和运营专员：主要负责系统的监控。
（２）人机交互界面（ＨＭＩ）：把经过处理的数据展现给负责人，支持图形化的输入控制。该界面通用与标准界面，同时也支持私人订制。
（３）主终端单元（ＭＴＵ）：主从架构中的主单元，从远程站点采集数据，经过分析和处理，通过HMI把处理好的数据展现给负责人，然后把控制命令发送给远程站点。这个过程通常采用开环控制模式，因为数据传输过程中存在时间延迟和数据干扰现象，两者之间的传输速率相对低。
（４）通信网络：包含广域网、无线网络、有线网络、卫星通信等等。
（５）ＲＴＵ：主从架构中的从单元，通过发送控制信号到子站、线路和设备来获取数据，然后返回给MTU，这个过程常使用闭环控制模式，RTU与设备间的传输速率相对低。
二、SCADA系统在电力调度中的实践与运用
下面就重钢电力SCADA系统的改造情况展开叙述，重钢电力SCADA系统承担重钢变电站系统的集中监控。但目前存在很多问题，比如能源中心集中、远程操控未能使用；故障分析未使用；高级功能未能使用；设备老化现象严重；原系统已不具备维护升级价值（供应商停止维修和服务）；原系统SCADA应用与钢厂实际应用脱节。能源中心电力调度所管辖的这些变电站，只取电量数据，但是无法对其进行远程操作，目前整个重钢的电力系统缺乏集中高效率的集中监控和故障处理能力。在此背景下，我们对重钢电力系统进行了改造和升级。
1、改造目的
首先，要实现重钢电力系统实现远程监控、无人值守要求设计方案；其次，要求新的系统架构具备向电力以外的能源介质系统管控扩展，以便未来实现能源系统的一体化管控（单一平台）；另外，需要按照钢厂电力系统实际需求规划应有系统，按照成熟、实用、产品化平台的原则进行集成设计；最后，要结合现场自动化设备（采集装置、网络等）利旧方式；并且基础管理应有不纳入这次改造范围（考虑二期）。
2、具体改造方案
（1）网络系统的改造
重钢电力SCADA系统变电所系统的网络比较健全，本次改造利用原来的网络及交换机设备，新增了几个变电站，1、2#烧结35kV电站；3#烧结35kV电站；10kV厂前电站；10kV动力维检电站；10kV管控中心电站。按照就近路由的原则，接入了现有的电力系统网络。
（2）接口的改造
现有变电站设通信管理机，改造后的SCADA系统通过此通信管理机以104规约进行通信，采集数据。电表系统主要分为两种情况，一种是已经集成到通信管理机，这部分电表可以用统一的接口和规约进行数据采集。第二种情况是单独采用数据采集装置进行采集，这部分电表也可以通过SCADA系统和数据采集装置进行通信的方式进行数据采集，通信规约为：102/DNP/Modbus等。
（3）SCADA系统架构的改造
系统采用C/S架构，2套冗余I/O服务器用于对18各变电站的数据采集及操作监控，配置4台操作监控站用于电力调度的日常监控和操作，另外，配置2台管理终端，用于电力系统的高级分析功能。
新增2对冗余配置的数据采集服务器，用于和综保系统的通信管理机或数据采集装置进行通信。新增应用服务器，用于电力系统的分析软件。用于实时数据的归档与分析，并为高级分析软件平台提供数据接口。新增关系数据库服务器用于电力数据的统计，报表分析。配置磁盘整列1套，用于数据的长时归档及系统的备份。新增HMI监控站：4台，管理终端2台新增对时装置一台，用于整个系统的时间统一。A3彩色打印机一台，用于报表及画面打印。
（4）软件系统的改造
SCADA系统软件包含2套iFix无限点冗余服务器软件，2套电力系统协议通信规约协议驱动，1套IH实时数据库服务器软件，4套iFix客户端，8套电子签名。
电力系统分析软件ETAP分为实时电能管理系统和电力系统设计分析2个模块。
ETAPReal-Time实时在线监测系统解决方案是一套综合的软件产品，提供智能电力监测、能量管理、系统优化和自动化、实时预测的应用，适用于实时电力管理系统.
ETAP电力系统设计分析提供一套完全智能的电力工程软件解决方案包括弧闪分析、潮流分析、短路计算、暂态稳定、继电器配合、电缆载流量、优化潮流等等.模块化的功能可以满足任何从小到大的电力系统的需求。
通过上述的改造方案，重钢变电站系统实现了集中监控，集中控制，集中调度以及故障处理。而且通过数据接口，运用业界专业的分析系统软件实现了对电力系统的专业分析功能。该方案采用了模块化设计，提供了统一数据接口，为EMS系统提供电力计量数据，实现了系统的可扩展性。
三、结束语
在科技水平不断进步的背景下，SCADA系统已经发展的很完善，有很强的实践性，能够使电网系统稳定安全运行，提高经济效益，可以为工作人员减少工作量的同时提高准确度，最终提高调度工作的工作效率，提升公司整体效益。
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