当前知识经济多元化发展,科学技术的进步也推动了电力系统监控技术的发展和进步。电力监控系统需求逐渐提升,SCADA自动化软件系统的运用起到积极的作用,当前技术运用已经相对成熟,信息保存完整,实用价值非常高,提高电力运行效率的同时,在系统故障诊断方面也起到了积极的作用。SCADA系统在实际的运用还具有很高的安全性,电力调度方面也具备极大效益,尤其是在轨道交通电力自动化水平发展方面作用明显。
1.基于SCADA自动化系统的认识
SCADA自动化主要是数据采集、监视与监督系统,充分结合计算机技术的基础上,为电力系统稳定运行提供全面的支撑。在实际生产过程中对基础操作实现控制,对系统运行实现自动化调节。SCADA自动化拥有十分广大的市场,运用范围广,尤其是在石油化工行业内有非常广泛的运用。在石油化工生产过程中通过采集数据信息,实现对现场运行设备的全面监督、控制,同时也实现了数据的全面采集,对系统的自动化操作起到积极的作用。
当前时代对自动化系统的需求比较高,纵观计算机技术的发展,上个世纪五十年代均借助计算机操作实现自动化控制,当时的SCADA软件功能单一;进入八十年代之后计算机技术全面发展,在这个期间内SCADA自动化系统不断被完善,广泛运用在电网调度当中。进入新时期之后互联网技术面临了极大的变革,分布式计算机网络发展越发快速,促进了SCADA自动化软件系统的进一步发展,在这个过程中解决了远程数据信息的传输技术问题,基本上实现了信息技术的基础共享,也实现了自动化系统的全面发展。
2.SCADA自动化软件功能特征
SCADA自动化软件功能齐全,文章仅介绍集中主要功能:其一,数据采集与处理功能,SCADA自动化软件的控制中心预先采集控制点的实时数据,之后借助显示器等设备实现监控点的监测控制,能够监测实时工作状态,观察其是否存在异常故障情况;其二,控制功能,远程控制是其比较优秀的功能,远程控制设备的运行状态、操作情况,远程控制电力系统监控过程;其三,遥控功能,调控中心将监测的结果传输到显示器上面,通过传输结果,运用单独调控功能,控制某一个设备的运行状态,其中开关闭锁控制是电力监控开关设备控制的最主要体现,当操作开关的时候会有信息提示;其四,复试功能,比如供电车间设置SCADA自动化软件系统,能够接收、显示、处理控制数据,监控电力系统的工作情况;其五,报表与数据处理功能,比如在监测电力的时候该系统具备强大的电子制表功能,按照JDBC/ODBC 功能与电力系统相连接,通过实时数据、历史数据、报表系统等相关数据的生成图片,形成图文并茂的数据信息报表。在这个过程中SCADA自动化软件可以根据用户的不同需求生成不同图文报表;其六,SCADA自动化系统还可以防止外界对其造成的干扰,由于具备自动检测功能,SCADA自动化软件可以自行管控电力系统产生的数据信息来监测设备的工作情况,可以用口令等方式来监测、设置特殊工作的管理人员,系统可以确定操作人员的权限、操作情况。
3.SCADA自动化系统的具体运用
文章简要分析SCADA自动化在电力系统控制当中的运用,在电力系统的监控当中,为提高具体的运用效果,常常在终端使用网卡在网络集线路上连接计算机,通过服务器、以太网、主机设备等实现设备的连接使用。
图1 SCADA自动化软件体系结构
(1)体系结构:在SCADA自动化软件的运用过程中,电力系统通过自动化软件实现具体操作,可以实现系统维护、通信、后台处理、通信处理、电力系统下位机等。首先来看操作员与维护员节点,SCADA操作员主要是发布指令与监视系统,在互联网环境线下通过网络适配器来开展具体的指导工作;在的SCADA自动化软件系统当中安装设置软件维护节点机,在设备投入运行的过程中实现生产和管理数据的维护。在实际运行过程中遇到特殊情况,维护节点也可以实现具体操作,甚至能够操作全部功能;其二,通信节点,SCADA自动化软件系统当中的通信功能能够实现地区通信功能的监督控制,其具备很强的容纳性,能够与上一级、或者是远程地区的信息通信接口相连接。其三,后台处理,系统后台处理是指控制后台主机功能,后台主机也是节点机,主要包括电力系统监控的关键、核心,具体功能是实现信息数据的处理。在实际运用的过程中后台处理机的地位非常重要,因此人们常常运用双重配置技术来调度电力监控系统。其四,通信处理机,能够实现信息数据的传输,该功能技术就是实现信息的远程通信。在实际运用过程中具备极为强大的端口容量,可以远程输入、输出,提高数据传输效率,保证数据传输的高效性,接收数据效率也明显提升。在电力系统监控过程中下位机是硬件设备,这是实现数据信息采集的关键设备,用来传输后台数据库、转发后台控制命令。
(2)SCADA数据库,在监控系统的实际运用过程中任何系统软件的运行都需要完整的后台数据为其提供支持。SCADA自动化软件数据存储能够实现静态存储和动态存储,具体使用过程中应该满足一定的要求。其中静态数据包括系统运行中产生的各种设备阐述、运行信息、系统内软件和硬件配置的数据信息、系统监控数据信息等;动态数据信息是指跟随时间变化而随时更新的数据信息分类。比如在数据信息具体使用过程中,监测系统当中研发、估算监测数据信息实现信息的归档管理。还可实现信息分类,可以模拟电力系统实际运行状况,反映出电力系统实际运行特征,技术人员得到具体参数之后,还可以对电力系统实际运行情况进行具体的简单地分析。
4.SCADA自动化软件在电力监控当中存在的问题
当前虽然SCADA自动化软件在电力监控当中起到了积极的作用,但是实际运用仍旧存在一些问题。体现在:
(1) 更新缓慢,在科技的推动下SCADA自动化软件技术得到了极大发展,但是更新速度仍旧需要提高。当前电力系统实际运用量不断攀升,实际的使用过程中对设备的自动化需求越来越高。但是在电力系统自动化故障算法过程中并没有找到理想的计算方式,以至于当前的SCADA自动化软件实际运用无法满足国家要求标准,也就无法满足电力系统对自动化技术方面的要求。
(2) 数据处理缓慢,当前电力系统的监控结构十分复杂,SCADA自动化软件在实际使用的过程中需要处理的信息种类也非常多,这些数据处理在高端计算机当中基本上不是问题,但是在电力系统监控信息采集过程中则体现出巨大问题,因为SCADA自动化软件在处理电力系统监控信息的过程中,数据信息采集精度存在问题,而且SCADA自动化软件算法采用Newton算法,这种计算方式无法准确计算,也无法保证精度。因此在实际使用过程中为保证SCADA自动化软件的工作效率,需要最大可能实现对电力系统实时有效的精准监控,在未来发展当中需要研究的新的算法,用来处理自动化设备的信息处理,这是未来最有效、最实用的途径。
(3) 在电力系统的监控当中运用SCADA自动化软件已经非常普遍,但是在实际运用的过程中由于监控系统算法故障而出现问题也比较普遍。当前实际运营并没有达到国家规定标准。电力系统的大电网需要面对多种复杂的数据结构,而且数据类型多样化。当前比较显著的现象是电力系统监控当中电网结构数据采集精度比较低,通信效率也存在问题,很难在短时间之内改善电力数据、实现数据采集与分析的改进。当前SCADA自动化软件运用的优势是数据结构简单、算法明确,但是以Newton算法为主,在新时期需要寻找新的算法计算大量数据信息,分析数据。
5.发展趋势
当前国内用电负荷量不断增加,电力设备建设速度更新呈现出趋势,近期国内出现了一批小电厂和变电站。受到国情技术的限制,我国在这个方面无法使用国外知名厂商生产的设备与系统,为了实现我国产品发展上的需求,满足其在国内价格上的限制,在实际发展过程中应该积极研究新的SCADA自动化软件实现电力系统的控制。当前市场竞争力越来越明显,技术、价格已经成为用户选择产品的主要指标,在实际发展的过程中只有找到技术与价格之间的平衡才可以找到市场实现发展。该技术在国内外都有大量同类软件,比如ABB的MicroSCADA与组态网等,但是市场价格昂贵,加上缺乏源代码导致更新缓慢,连接不够方便,在这种情况下SCADA自动化软件的创新非常重要。
6.结束语
综上,在实际发展的过程中电力系统的监控还需要不断研究与创新实现发展,SCADA自动化软件的运用在国内应该研发与创新,从而与国内实际需求相吻合实现发展。
参考文献:
[1] 丁亮. SCADA自动化软件在电力系统监控中的应用研究[J]. 自动化应用, 2019, 000(003):111-112.
[2] 杜文峰. SCADA自动化软件在电力系统监控中的应用[J]. 百科论坛电子杂志, 2019, 000(006):367.
[3] 唐易民,白洪山. 配电网自动化技术在农村电力系统中的应用——评《配电自动化运维技术》[J]. 机械设计, 2020, v.37;No.372(10):159-159.