客专PSCADA系统

客运专线供电客运专线供电PSCADA系统及相关展望系统及相关展望陈奇志陈奇志西南交通大学电气工程学院西南交通大学电气工程学院主要内容 基本概念 客专应用 实施成果 实施经验 发展展望基本概念SCADA系统SCADA（Supervisory Control and Data Acquisition)，即数据采集与监视控制系统主要监控：牵引供电系统：变电所、分区所、开闭所、AT所电力配电：（变）配电所、电力开关站、箱变、10/0.4kV低压变电所主要功能四遥功能：遥控、遥测、遥信、遥调第五遥功能：遥视事故报警报表记录其它调度管理功能基本概念SCADA构成监控站，也叫调度端、调度中心、控制中心设在电力调度所内完成远方对象的监控、数据统计及管理功能 被控站，也叫被控端完成SCADA系统的数据采集、预处理，发送、接收及输出执行功能 包括：牵引综合自动化系统电力变配电所综合自动化系统RTU（Remote Terminal Unit）接触网开关控制站通道 连接调度端与被控端的通信介质，用于传输远动信息常用通道结构：点对点、环形、T形基本概念 SCADA系统的基本结构的基本结构 模拟屏（大屏幕投影）子人机接口计算机控制台打印机用于信息采集、分析、处理的计算机系统通信接口设备通信接口设备用于信息采集和执行的计算机信息输入设备信息输出设备调 节器调度端被控端信道人机联系子系统统信息采集处理和控制子系统信息传输子系统信息采集和命令执行子系统基本概念 调度端结构通信接口设备调度工作站（2）维护工作站保护分析工作站SCADA主服务器SCADA备服务器前置机A前置机B通信接口设备被控站被控站大屏幕控制员工作站WEB服务器打印机WEB浏览工作站大屏幕显示系统6电力调度中心模拟屏图7电力调度中心大屏幕图基本概念 被控站系统牵引变电所综合自动化系统电力变配电所综合自动化系统电力远动监控终端(RTU）接触网开关控制站被控站系统 牵引变电所综合自动化系统设置在：牵引变电所AT分区所开闭所AT所特点：全光纤、双环自愈工业以太网冗余互备的通信管理机AT测距AT测距网络可以利用远动通道：武广客专AT测距网络单独构成：以变电所为中心，并连接左、右2个分区所基本概念 牵引变电所综合自动化系统结构基本概念 牵引变电所综合自动化系统配置被控站系统 电力变配电所综合自动化系统设置在：电力配电所电力变配电所特点：全光纤、双环自愈工业以太网冗余互备的通信管理机10KV中低压GIS柜的配套被控站系统 电力变配电所综合自动化系统被控站系统 电力远动监控终端(RTU）设置在：区间/站场箱变（包括通信、信号、直放站、隧道箱变等）高压环网柜10/0.4KV低压变电所特点：与开关柜厂家的集成功能完善故障录波越限报警参数整定监控量大所有高压回路所有低压回路被控站系统 接触网开关控制站设置在：牵引变电所AT分区所开闭所AT所站场枢纽特点：下位监控装置采用光纤通信或在枢纽站场采用无线通信被控站系统 接触网开关控制站客专供电PSCADA系统一体化解决方案 总体方案 应用挑战 平台选择 调度系统 通道结构总体方案 客运专线PSCADA系统建设目标建设原则统筹规划、分步实施 建设目标统一标准统一制式统一调度指挥先进成熟安全可靠灵活稳定 总体方案 客运专线PSCADA系统调度模式“N+1”调度模式北京、上海、武汉、广州、西安、成都区域调度所集中调度沈阳？铁道部客专调度指挥中心正常模式监视区域调度所牵引供电及电力配电系统核心设备的工作状态在必要时向提供指导性协调处理方案。灾备模式部调度中心实现对任一个其中一个调度所的灾难备用 武汉调度所作为部调度中心的灾难备用系统总体方案 区域调度所管辖范围客专线路城际铁路 新建200km/h客货混线路总体方案 区域调度所管辖范围2015年管辖里程北京：5600公里武汉：4000公里广州：4700公里上海：7500公里成都：4200公里西安：4700公里沈阳：3400公里总体方案规划建设的客运专线PSCADA系统层次结构总体方案规划建设的客运专线PSCADA 外部接口系统总体部署PSCADA系统的分步实施图应用挑战客运专线PSCADA系统面临全新的挑战再建项目剧增监控模式改变系统规模超大应用挑战再建项目剧增2005电气化里程：2万公里2010电气化里程：3.5万公里客运专线：5000公里2020年电气化里程：5万公里 客运专线：1.6万公里分阶段实施临时过渡应用挑战监控模式改变牵引供电、电力配电二电合一“N+1”调度模式北京、上海、武汉、广州、成都、西安等区域调度所集中调度铁道部客专调度指挥中心应用挑战系统规模超大牵引供电增加了AT所所有上网隔离开关纳入监控电力配电通信、信号、光纤直放站箱变、环网柜纳入监控所有的10/0.4KV低压变电所纳入监控所有的高、低压回路纳入监控单条线路监控转向区域、多线路监控是常规普速铁路监控量的5倍应用挑战 PSCADA系统容量估计序号名称本次招标里程数本次招标的被控站数量本次被控站平均公里数容量估算用的被控站设置平均公里数1牵引变电所2238公里48处47公里/处45公里/处2分区所（开闭所）2238公里43处52公里/处48公里/处3AT所2238公里81处28公里/处26公里/处4电力变配电所2238公里52处43公里/处40公里/处5箱式变电所2238公里1169处2公里/处2公里/处n 客专PSCADA系统 站点设置基础数值应用挑战 PSCADA系统容量估计n 客专PSCADA系统 I/O监控点估算基础数值序序号号被控站名称被控站名称招标文件要求的招标文件要求的I/O容量容量增加增加20%容容量后的量后的I/O估估算点数算点数遥控遥控遥信遥信模拟量模拟量电度量电度量小计小计1牵引变电所195600157896011502分区所322003202643203开闭所481924802883504AT所1664160961205电力变配电所64800641694411506箱式变电所4896720216220应用挑战 PSCADA系统容量估计n北京客专调度所监控I/O容量估算表序序号号线线 路路 名名 称称长长 度度 （KMKM）建建 成成 年年 度度车车 站站 数数 目目牵引供电监控牵引供电监控I/OI/O容量容量电力配电监控电力配电监控I/OI/O容量容量I/OI/O点数合计点数合计普速牵引普速牵引I/OI/O点数点数普速电力普速电力I/OI/O点数点数变电所变电所分区分区(开开闭）闭）所所ATAT所所变（配）变（配）电所电所箱变箱变1京沪高速1318.22010212927 51 33 659 231460 4247537898 2哈大客专900.72010212019 35 23 450 158152 2902325895 3京兰快运通道1673.0920103735 64 42 837 293774 5391148101 4京哈（京唐段）120202033 5 3 60 21071 38673450 5秦沈客运专线4062002698 16 10 203 71289 1308211673 6石太客专189.932008644 7 5 95 33349 61205460 7太青客专（青石段）64220201413 25 16 321 112727 2068718458 8京石城际26320201665 10 7 132 46180 84747561 9京津城际118.442008332 5 3 59 20797 38163405 10津秦客专2462010655 9 6 123 43195 79277073 11长吉城际108.162010522 4 3 54 18992 34853110 12京秦城际28720201766 11 7 144 50394 92488251 13京津城际津塘段452020111 2 1 23 7901 14501294 14哈齐城际297203076 11 7 149 52150 95708539 15北京-承德1902030744 7 5 95 33362 61225463 16青-烟-威-荣城际29520101776 11 7 148 51798 95068481 17天津-霸州-保定城际140203033 5 4 70 24582 45114025 I/OI/O点数合计点数合计1271170 1271170 233273208136应用挑战 PSCADA系统容量估计n武汉客专调度所监控I/O容量估算表序序 号号线线 路路 名名 称称长长 度度 （KMKM）建建 成成 年年 度度车车 站站 数数 目目牵引供电监控牵引供电监控I/OI/O容量容量电力配电监控电力配电监控I/OI/O容容量量I/OI/O点数合计点数合计普速牵引普速牵引I/OI/O点数点数普速电力普速电力I/OI/O点数点数变电变电所所分区分区开闭开闭所所ATAT所所变（配）变（配）电所电所箱变箱变1京广客运专线206820104046438052103436311566636594552徐兰客运专线140020203129543570024582345111402503汉沪蓉通道16202010623634624181028445252200465754绵阳-成都-乐山城际320201077128160561881031192005江油-广元城际150201033647526338483343136成都-内江-重庆城际294201076117147516239473845358521027539188564168245I/OI/O点数合计点数合计10275390.180.16应用挑战 PSCADA系统容量估计n广州客专调度所监控I/O容量估算表序序 号号线线 路路 名名 称称长长 度度 （KMKM）建建 成成 年年 度度车车 站站 数数 目目牵引供电监控牵引供电监控I/OI/O容量容量电力配电监控电力配电监控I/OI/O容容量量I/OI/O点数点数合计合计普速牵引普速牵引I/OI/O点数点数普速电力普速电力I/OI/O点数点数变变电电所所分区分区(开开闭闭)所所ATAT所所变（配）变（配）电所电所箱变箱变1贵广快速铁路通道900132019 352345015490429000258752广茂35987 1491806303611568103213沿海铁路00000甬温282.41466 1171414958691008119温福298.31476 1171495237896128576福厦2731366 1171374793587977849厦深5112010171111 20132568972516466146914广深（港）客运专线1152010532 435820193370633065广深城际9820101822 424917208315828186广珠城际142.120082133 547124951457940857广肇城际962015622 424816856309327608茂湛铁路92.62010522 424616259298426629龙厦铁路111.12010622 4356195083580319410海南东环线30020101876 1281505267696678625合计合计38028479 138891901666467122493109293应用挑战 PSCADA系统容量估计n上海客专调度所监控I/O容量估算表序序 号号线线 路路 名名 称称长长 度度 （KMKM）建建 成成 年年 度度车车 站站 数数 目目牵引供电监控牵引供电监控I/OI/O容量容量电力配电监控电力配电监控I/OI/O容容量量I/OI/O点数合点数合计计普速牵引普速牵引I/OI/O点数点数普速电力普速电力I/OI/O点数点数变电所变电所分区分区(开开闭闭)所所ATAT所所变（配）变（配）电所电所箱变箱变1沪杭甬客运专线314.520101377 1281575522210134 90422杭长客运专线8802020