配电室电力监控系统（电力监控系统在地铁站台配电室中的应用）

配电室电力监控系统（电力监控系统在地铁站台配电室中的应用）现如今针对PSCADA 监控系统而言，这种系统为整个综合监控系统带来了更多的可能性，我们需要主要分析的内容就是关于这种系统的造价成本，而这种系统给整个监控系统带来的可能性就是全自动化管理。在地铁当中使用这种监控系统来进行监控，一方面能够有效地进行所有信息的控制和收集，另一方面还能够通过这种系统来达到全自动化监控，实时全天监控的目的，不仅仅能够增加整个地铁的运作效率，另一方面还能够避免安全事故的发生，还在一定程度上减少了人力的成本。而PSCADA监控系统则是ISCS综合监控系统之下的一个监控系统，PSCADA监控系统的特点就是安全并且持续运行，在实际应用的基础上保证长时间的运作。PSCADA（Power Super-visory Control And Data Acquisition）系统，这种系统通过字面意思进行理解的话就是电力调度以及数据收集系统，这个系统主要的作用就是进行数据的收集，

摘 要：地铁如今是我们日常出行的主要交通工具之一，作为城市的交通纽带，地铁的重要性毋容置疑，也正是因为如此，地铁每天的人流量很大，在这种人流量大和人口密集度较高的地区，相应的各种事故也会经常发生，监控系统的必要性也就显现出来，在地铁的监控系统当中我们将会详细的进行相关的分析和探讨研究，保证地铁的出行安全，提升人们出行的体验。下文我们就将详细的探究电力监控系统（PSCADA）在地铁当中的应用。

关键词：电力监控系统；地铁综合监控系统；具体应用

1 引言

在地铁的运行当中，地铁的运行安全以及地铁内部的人员安全都是十分重要的，为了人民的生命安全以及财产安全负责，我们在地铁当中使用了电力监控系统来提升整个地铁的安全性，保证地铁在运行的过程中有专人进行检查，保证人们在乘坐地铁时自身的财产安全，以及相应的生命安全。在地铁本身的安全问题当中，现如今的政府已经投入了较多的资金以及注意，所以在地铁的监控设备方面我们要进行相应的重视。

2 地铁的电力监控系统（PSCADA）

自从汽车的发明开始以来，人们对于交通工具的研发就一直没有停下，随着时代的不断演变，人类的科技力量越来越强大，地铁也应运而生。地铁以其安全舒适、高效出行、噪声小和污染近乎没有的各种优点，迅速地占据了大量人们在交通工具方面的使用比。并且，因为近几年来人们高速发展科技而导致的环境问题，也使得人们开始倡导“绿色出行”，这使得对环境几乎无消耗的地铁走进了人们的视野当中，成为了人们在市内交通出行的工具。而地铁当中的监控系统重要性也就逐渐上升。

所以首先我们就需要研究的是，地铁当中所应用的监控系统（PSCADA），笼统的概括，地铁以及轻轨当中所使用的监控系统都是同一类型的监控系统，由多个独立的系统联结而成，这些独立的系统都有各自的独立的服务器以及操作站等等进行操控，最终通过一定的整合进行监控效果的整合。在车站以及地铁内部当中的监控设备都是通过整个监控网络进行单独监控的，所以在进行使用的时候设备的维护以及监控系统的熟练使用都是十分重要的。现如今大多数地铁当中所使用的监控系统是地铁综合监控系统（ISCS），这个监控系统当中包括了FAS和BAS两个部分，FAS系统则是火灾自动报警系统，在正常的使用过程中，如果地铁中出现了火灾的情况，FAS系统就能够直接检测到地铁的火灾发生位置，并且对火灾发生的位置进行适当的处理措施，以防火灾蔓延到其他的车厢，导致火灾情况加大。我们需要知道的是消防设施对于一个地铁而言也是十分重要的，消防设施的放置地点都是需要严格的考量的，一方面既需要每个消防装置之间能够互相连通，另一方面还需要保障消防设施能够覆盖整个地铁，从而提升火灾发生后的效果。BAS系统则是指环境及设备监控系统，为了能够更好的保证我们地铁的出行安全性，BAS系统主要负责的是地铁运行的正常性，如果在地铁运行的过程中出现了安全故障的问题的话，BAS系统则能够立刻对地铁进行一定的故障排修。而BAS和FAS两个系统结合起来的时候，在地铁出现火灾的情况时，地铁中的BAS和FAS系统能够有效的进行自动化处理，并

而PSCADA监控系统则是ISCS综合监控系统之下的一个监控系统，PSCADA监控系统的特点就是安全并且持续运行，在实际应用的基础上保证长时间的运作。PSCADA（Power Super-visory Control And Data Acquisition）系统，这种系统通过字面意思进行理解的话就是电力调度以及数据收集系统，这个系统主要的作用就是进行数据的收集，并且将所收集的数据进行一定的整合以及管理，然后呈现给相应的监控人员。在整个综合监控系统当中，PSCADA系统的自主判断以及进行数据的显示为整个系统的运作带来了便利，一方面更好的保证了整个监控系统的安全运行，另一方面也减少了监控系统的操作难度。

现如今针对PSCADA 监控系统而言，这种系统为整个综合监控系统带来了更多的可能性，我们需要主要分析的内容就是关于这种系统的造价成本，而这种系统给整个监控系统带来的可能性就是全自动化管理。在地铁当中使用这种监控系统来进行监控，一方面能够有效地进行所有信息的控制和收集，另一方面还能够通过这种系统来达到全自动化监控，实时全天监控的目的，不仅仅能够增加整个地铁的运作效率，另一方面还能够避免安全事故的发生，还在一定程度上减少了人力的成本。

3 安科瑞Acrel-2000Z电力监控系统解决方案

3.1 概述

针对用户变电站（一般为35kV及以下电压等级），通过微机保护装置、开关柜综合测控装置、电气接点无线测温产品、电能质量在线监测装置、配电室环境监控设备、弧光保护装置等设备组成综合自动化的综合监控系统，实现了变电、配电、用电的安全运行和管理。监控范围包括用户变电站、开闭所、变电所及配电室等。

Acrel-2000Z电力监控系统是安科瑞电气股份有限公司根据电力系统自动化及无人值守的要求，针对35kV及以下电压等级研发出的一套分层分布式变电站监控管理系统。该系统是应用电力自动化技术、计算机技术、网络技术和信息传输技术，集保护、监测、控制、通信等功能于一体的开放式、网络化、单元化、组态化的系统，适用于35kV及以下电压等级的城网、农网变电站和用户变电站，可实现对变电站的控制和管理，满足变电站无人或少人值守的需求，为变电站安全、稳定、经济运行提供了坚实的保障。

3.2 应用场所

适用于轨道交通，工业，建筑，学校，商业综合体等35kV及以下用户端供配电自动化系统工程设计、施工和运行维护。

3.3 系统架构

Acrel-2000Z电力监控系统采用分层分布式设计，可分为三层：站控管理层、网络通信层和现场设备层，组网方式可为标准网络结构、光纤星型网络结构、光纤环网网络结构，根据用户用电规模、用电设备分布和占地面积等多方面的信息综合考虑组网方式。

3.4 系统功能

1）实时监测：直观显示配电网的运行状态，实时监测各回路电参数信息，动态监视各配电回路有关故障、告警等信号。

1. 电参量查询：在配电一次图中，可以直接查看该回路详细电参量。

1. 曲线查询：可以直接查看各电参量曲线。

1. 运行报表：查询各回路或设备指定时间的运行参数。

1. 实时告警：具有实时告警功能，系统能够对配电回路遥信变位，保护动作、事故跳闸等事件发出告警。

1. 历史事件查询：对事件记录进行存储和管理，方便用户对系统事件和报警进行历史追溯，查询统计、事故分析。

1. 电能统计报表：系统具备定时抄表汇总统计功能，用户可以自由查询自系统正常运行以来任意时间段内各配电节点的用电情况。

1. 用户权限管理：设置了用户权限管理功能，可以定义不同级别用户的登录名、密码及操作权限。

1. 网络拓扑图：支持实时监视并诊断各设备的通讯状态，能够完整地显示整个系统网络结构。

1. 电能质量监测：可以对整个配电系统范围内的电能质量和电能可靠性状况进行持续性的监测。

1. 遥控功能：可以对整个配电系统范围内的设备进行远程遥控操作。

1. 故障录波：可在系统发生故障时，自动准确地记录故障前、后过程的各种电气量的变化情况。

1. 事故追忆：可自动记录事故时刻前后一段时间的所有实时稳态信息。

1. Web访问：展示页面显示变电站数量、变压器数量、监测点位数量等概况信息，设备通信状态，用电分析和事件记录。

1. APP访问：设备数据页面显示各设备的电参量数据以及曲线。

3.5 系统硬件配置

应用场合	型号	图 片	保护功能
电力监控系统	Acrel- 2000Z		电力监控主要针对10/0.4kV地面或地下变电所，对变电所高压回路配置微机保护装置及多功能仪表进行保护和监控，对0.4kV出线配置多功能计量仪表，用于测控出线回路电气参数和用能情况，可实时监控高低压供配电系统开关柜、变压器微机保护测控装置、发电机控制柜、ATS/STS、UPS，包括遥控、遥信、遥测、遥调、事故报警及记录等。
网关	ANet- 2E8S1		8路RS485串口，光耦隔离，2路以太网接口，支持ModbusRtu、ModbusTCP、DL/T645-1997、DL/T645-2007、CJT188-2004、OPC UA等协议的数据接入，ModbusTCP（主、从）、104（主、从）、建筑能耗、SNMP、MQTT 等协议上传，支持断点续传、XML、JSON进行数据传输、支持标准8GB SD卡（32GB）、支持不同协议向多平台转发数据；每个设备都有多个报警设置。输入电源：AC/DC 220V，导轨式安装。
35kV/10kV/6kV 微机保护装置	AM6-* AM5SE-*		适用于6-35kv配电线路、主变、配电变压器、电动机、电容器、PT监测/PT并列、母联/备自投等中高压柜微机保护
35kV/10kV/6kV 弧光保护	ARB5-M		主控单元，可接20路弧光信号或4个扩展单元，配置弧光保护（8组）、失灵保护（4组）、TA断线监测（4组）、11个跳闸出口；
	ARB5-E		扩展单元，多可以插接6块扩展插件，每个扩展插件可以采集5路弧光信号：
	ARB5-S		弧光探头，可安装于中压开关柜的母线室、断路器室或电缆室，也可用于低压柜。弧光探头的检测范围为180°，半径0.5m的扇形区域；
35kV/10kV/6kV 进线柜电能质量 在线监测	APView500		相电压电流＋零序电压零序电流，电压电流不平衡度，有功无功功率及电能、事件告警及故障录波，谐波（电压/电流63次谐波、63组间谐波、谐波相角、谐波含有率、谐波功率、谐波畸变率、K因子）、波动/闪变、电压暂升、电压暂降、电压瞬态、电压中断、1024点波形采样、触发及定时录波，波形实时显示及故障波形查看，PQDIF格式文件存储，内存32G，16D0＋22D1，通讯2RS485＋1RS232＋1GPS，3以太网接口（＋1维护网口）＋1USB接口支持U盘读取数据，支持61850协议。
35kV/100kV/6kV 高压柜智能操控、 节点测温	ASD500		5寸大液晶彩屏动态显示一次模拟图及弹簧储能指示、高压带电显示及闭锁、验电、核相、3路温温度控制及显示、远方/就地、分合闸、储能旋钮预分预合闪光指示、分合闸完好指示、分合闸回路电压测量、人体感应、柜内照明控制、1路以太网、2路RS485、1路USB接口、GPS对时、高压柜内电气接点无线测温、全电参量测温、脉冲输出、4～20mA输出；
35kV/10kV/6kV 间隔电参量测量	APM830		三相（1、U、kW、kvar、kWh、kvarh、Hz、cosΦ），零序电流In，四象限电能，实时及需量，本月和上月值，电流、电压不平衡度，66种报警类型及外部事件（SOE）各16条事件记录，支持SD卡扩展记录，2-63次谐波，2D1＋2D0，RS485/Modbus，LCD显示；

35kV/10kV/6kV 高压柜除凝露温湿度控制器	WHD72面板式		支持测量并显示2路温度，2路湿度。
	WHD20R导轨式		支持测量并显示2路温度，2路湿度。
变压器绕组 温度检测	ARTM-8		8路温度巡检，预埋PT100，RS485接口，2路继电器输出；
0.4KV低压进出线柜接头测温	ARTM-Pn-E		无线测温采集可接入60个无线测温传感器；U、I、P、Q等全电参量测量；2路告警输出；1路RS485通讯；
	ATE400		合金片固定，CT感应取电，启动电流大于5A，测温范围-50-125C，测量精度±1℃；无线传输距离空旷150米；
0.4KV低压柜内环境温湿度	AHE100		无线温湿度传感器，温度精度：±1℃，湿度精度：±3％RH，发射频率：5min，传输距离：200m，电池寿命：≥3年（可更换）
	ATC600		两种工作模式：终端、中继。ATC600-Z做中继透传，ATC600-Z到ATC600-C的传输距离空旷1000m，ATC600-C可接收AHE传输的数据，1路485 2路报警出口。
0.4KV低压进线柜多功能电力仪表	AEM96		三相电参量U、I、P、Q、S、PF、F测量，总正反向有功电能统计，正反向无功电能统计；2-31次分次谐波及总谐波含量分析、分相谐波及基波电参量（电压、电流、功率）；电流规格3×1.5(6)A，有功电能精度0.5S级 无功电能精度2级；工作温度：-10℃～ 55℃；相对湿度：≤95不结露
0.4KV低压出线柜多功能电力仪表	AEM72		三相电参量U、1、P、Q、S、PF、F测量，总正反向有功电能统计，正反向无功电能统计；2-31次分次谐波及总谐波含量分析、低压出线分相谐波及基波电参量（电压、电流、功率）；电流规格3x1.5(6)A 有功电能精度0.5S级，无功电能精度2级

4 结束语

地铁在当今社会无疑是有着相当重要的地位，而且对于这种高科技的出行方式，人们都会出于一种特殊的心理而去盲目的追求，从而提升地铁的使用频率，而这也无疑是地铁的高效性的一种体现。那么，如此高效并且方便的出行工具，其本身的安全问题自然也受到了人们的重视，对于地铁本身的安全问题，人们一直都关注有加，为了确保在运行的过程中地铁不发生事故问题，我们上文中就详细的研究了地铁的监控系统以及相应的作用。

参考文献：

【1】李莹 张志学 邹大云 等.轨道交通PSCADA系统设计与应用[J].工业控制计算机 2020(5).

【2】胡志山.电力监控系统在不同通信方式下设备调试[J].数字化用户 2019.

【3】王利兵.电力监控系统(PSCADA)在地铁中应用

【4】安科瑞企业微电网设计与应用手册 2022.05版.