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陸曉君
上海安科瑞電氣股份有限公司，上海 嘉定 201801
摘 要 介紹某市地鐵線路電力係統的軟硬件升級改造，分析電力係統改造的必要性和可行性。討論配電監測係統改造的具體方案。
關鍵詞 地鐵 配電監測 電力改造
0 引言
muqianditiezhengzaidaguimojianshe，chezhandiyapeidianxitongdeyaoqiuyeyuelaiyuegao。chengshiditiedefuwuxing，anquanxingxitongyeyuelaiyuewanshan。yincizaimanzuditiegongnengriyitigaodeqiantixia，duilaoxitongdegaizaojiuxiandehenyoubiyao。
1 概述
該市地鐵二號線建成運營了十年，全線長20.8公裏，分設了12座(zuo)車(che)站(zhan)。每(mei)座(zuo)車(che)站(zhan)都(dou)有(you)降(jiang)壓(ya)變(bian)電(dian)所(suo)，其(qi)為(wei)列(lie)車(che)動(dong)力(li)，車(che)站(zhan)照(zhao)明(ming)，信(xin)號(hao)等(deng)提(ti)供(gong)電(dian)源(yuan)。現(xian)有(you)的(de)配(pei)電(dian)監(jian)測(ce)係(xi)統(tong)在(zai)監(jian)控(kong)站(zhan)對(dui)各(ge)變(bian)電(dian)所(suo)的(de)設(she)備(bei)及(ji)隔(ge)離(li)開(kai)關(guan)進(jin)行(xing)監(jian)測(ce)和(he)控(kong)製(zhi)，從(cong)而(er)能(neng)遠(yuan)程(cheng)的(de)讀(du)取(qu)到(dao)實(shi)時(shi)電(dian)參(can)量(liang)數(shu)據(ju)和(he)設(she)備(bei)運(yun)行(xing)狀(zhuang)態(tai)。
2 原係統介紹
站控層設備有主站工業控製計算機，從站工業控製計算機，數據維護計算機，數據服務器各一台，冗餘設備還包括GPS時鍾，UPS電源，打印機等。網絡層設備有網絡交換機，串口服務器，通訊前置機。設備層包括數據采集設備，各類傳感器。通信通道：OCC通訊處理器與遠程控製中斷之間的數據傳輸速率為9600bps，數據傳輸為半雙工的方式。接口標準為RS485。
2.1係統功能：
●控製功能；
●畫麵顯示功能；
●信息處理功能；
●SCADA設備自檢功能；
●數據處理、顯示、打印功能；
●口令功能等。
2.2係統運行情況介紹
該地鐵線路配電監測係統由德國西門子公司設計研發。該係統自1997年(nian)投(tou)入(ru)運(yun)行(xing)以(yi)來(lai)，各(ge)種(zhong)工(gong)作(zuo)情(qing)況(kuang)基(ji)本(ben)正(zheng)常(chang)。但(dan)是(shi)由(you)於(yu)計(ji)算(suan)機(ji)技(ji)術(shu)和(he)網(wang)絡(luo)技(ji)術(shu)的(de)高(gao)速(su)發(fa)展(zhan)以(yi)及(ji)當(dang)時(shi)需(xu)求(qiu)的(de)局(ju)限(xian)性(xing)，隨(sui)著(zhe)投(tou)運(yun)年(nian)限(xian)的(de)增(zeng)加(jia)，原(yuan)有(you)的(de)監(jian)測(ce)係(xi)統(tong)的(de)問(wen)題(ti)逐(zhu)步(bu)顯(xian)現(xian)：
2.2.1係統配置低，響應速度慢，當係統數據交換量較大時，使畫麵數據不能及時刷新，甚至造成係統死機：
2.2.2由於監控係統是全天24小時不間斷運行，經過10多年運行，硬件老化日漸上升，故障率增高，備品備件日益匱乏，不易維護；
2.2.3由於西門子公司的技術壁壘，通訊協議沒有對外開放，導致電力監控係統功能擴展困難。無法滿足新增電氣設備的監控需要。
2.3電力係統現狀
最近10年來，城市地鐵服務性、應急安全性、乘(cheng)客(ke)方(fang)便(bian)性(xing)的(de)係(xi)統(tong)越(yue)來(lai)越(yue)完(wan)善(shan)，因(yin)此(ci)電(dian)力(li)係(xi)統(tong)擴(kuo)容(rong)，網(wang)絡(luo)擴(kuo)容(rong)，管(guan)理(li)擴(kuo)容(rong)以(yi)及(ji)要(yao)求(qiu)標(biao)準(zhun)都(dou)應(ying)該(gai)隨(sui)之(zhi)發(fa)展(zhan)。近(jin)幾(ji)年(nian)來(lai)，地(di)鐵(tie)的(de)大(da)規(gui)模(mo)建(jian)設(she)，車(che)站(zhan)低(di)壓(ya)配(pei)電(dian)係(xi)統(tong)的(de)建(jian)設(she)費(fei)用(yong)逐(zhu)步(bu)上(shang)升(sheng)。例(li)如(ru)地(di)鐵(tie)夏(xia)季(ji)空(kong)調(tiao)製(zhi)冷(leng)設(she)備(bei)、冬季采暖設備的增加，自動扶梯的數量增加。電氣火災係統的嵌入等等。
因此，我們有必要對原有的配電監測係統進行改造。
3 改造基本要求
1)係統集成要求：
軟件、硬件接口的標準化、通用化是開放的係統環境得以實現的關鍵，因而係統的升級改造的基本技術要求如下：
1. 可集成性—建立一種開放的網絡環境可與不同設備製造廠商的係統方便連接；
2. 互操作性—軟件程序與硬件設備之間無必然的配套聯係，可自由選擇合適的最佳硬件設備；
3. 可移植性—計算環境的發展不致因裝接設備而花費大量的金錢和時間；
4. 功能配置冗餘性—接入有可能更好性能/價格比的係統不致中斷當前的業務。
2）工程組織要求
1. 因為要保證所有負荷正常運行的同時完成監控係統的升級改造，所以新監控係統的安裝、調試工作必須安全高效，以盡量不中斷仍在運行中的舊監控係統的遠方監視功能為原則，盡可能縮短新舊係統的切換時間；
2. jiankongxitonggaizaobufendegongnengceshiyaogenjuxianchangyunxutiaojiankexueanpai，anyaoqiubaozhibaoliangwancheng，yibaozhengjiankongxitongruanjianyizhidezhengquexinghexinxitongshebeitouyunhoudeanquankekaoxing；
3. 對改造後的監控係統進行全麵的功能調試，以保證能正確有效的監控一次設備。
4 具體改造方案
采cai用yong自zi上shang而er下xia的de施shi工gong方fang式shi，先xian改gai造zao中zhong央yang站zhan控kong層ceng設she備bei，主zhu要yao是shi更geng換huan通tong信xin處chu理li機ji，工gong作zuo站zhan主zhu機ji和he模mo擬ni屏ping等deng。再zai逐zhu步bu改gai造zao變bian電dian所suo內nei的de遠yuan動dong終zhong端duan。具ju體ti的de改gai造zao步bu驟zhou：
1. 安裝調試新監控係統的工作站主機、UPS電源及其外設。確保主機在優化的，最高效的狀態下運行；
2. 增加數據服務器，增強大容量數據的保存，延長數據保存時間；
3. 安裝串口服務器、前置處理機、模擬屏監控係統新增設備並上電運行。確保數據傳輸的高效穩定；
4. 完成新增後台監控係統數據庫和冗餘功能設置；
5. 嵌入安科瑞的ACREL-6000剩餘電流式電氣火災監控係統，確保地鐵運營的電氣安全；
6. 將所有變電所的舊儀表逐一替換為安科瑞的ACR係列網絡智能儀表，該係列儀表主要功能有：LCD顯示、全電參量測量（U、I、P、Q、PF、F、S）；四象限電能計量、複費率電能統計；THDu，THDi、2-31次各次諧波分量；電壓波峰係數、電話波形因子、電流K係數、電壓與電流不平衡度計算；電網電壓電流正、負、零序分量（含負序電流）測量；4DI+3DO（DO3做過壓、欠壓、過流、不平衡報警）；RS485通訊接口、Modbus協議或DL/T645規約。外形尺寸：120×120mm，開孔尺寸：108×108mm。適用於高壓重要回路或低壓進線櫃，
7. 對新監控係統的遙信、遙測、遙控、yaotiaoxinhaojinxingceshi。ceshijieguohegehou，jiangjianshixinhaosongzhimoniping，xinhaoxianshizhengquehou，wanchengduicibiandiansuoshangweijigaizaogongzuo。ancibuzhou，wanchengyouxinjiankongxitongduisuoyoubiandiansuodejiankong；
8. 將一個變電所監控數據由原前置處理機RS422接口處並聯接入新的前置機中；
9. 完成新增設備工作站主機與前置處理機之間的通信配置；
10. 將原監控係統的OCC設備退出運行；
綜合考慮眾多因素和係統實施步驟可行性，最終選擇上海安科瑞電氣股份有限公司電力監控係統。
至此，電力監控係統的改造方案討論完畢。
5 改造實施注意事項
5.1製定施工方案時要考慮到地鐵運營的工作特點，每天收車後最多能保證3小時的有效工作時間。這就要求我們精心組織，精心施工，既要保證施工安全和施工質量，又不能影響第二天的正常運營。
5.2zaijinxingxinjiuxitongruanyingjiantihuanzhiqian，yaoguanchajiluhaoyuanyoudeyingjianshebeiheruanjianchengxuyunxingzhuangkuang，bimianjiangjiuxitongyunxingzhongdequexiandairuxinxitongdetiaoshiheyunxinggongzuozhong。
6 改造意義
zhongguochengshiguidaojiaotongxingyefangxingweiai，shangshijijiushiniandaitouyundechengguixianludedianlijiankongxitongshebeilaohuawenti，yijingzhubuxianxianchulai，jiazhichengguibianpeidianjishufazhanrixinyueyi，yuanyoudejiankongxitongyijingwufamanzuxinshebeidekuozhanyaoqiu。yinci，tansuoyitaochengguixingyedianlijiankongxitonggaizaogaoxiaokexingdeshishifangan，jileishejishigongshijianjingyan，youqizhongyaodexianshiyiyi。
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