高铁供电SCADA系统的调试及典型问题分析

2018-08-03韩轩

电气技术与经济 2018年3期

韩轩

（中国铁路沈阳局集团有限公司沈阳供电段）

0 引言

高铁供电 SCADA系统能有效保证高铁牵引及电力供电设备的监控，在高铁开通前即完成调试，与线路开通同步投入运行，不仅可以充分保证向客运专线提供稳定、持续、可靠的电源，同时避免了在开通后，利用夜间天窗点进行调试，有效地减轻劳动强度，提高了管理的效率，为供电系统维护人员迅速接管供电系统，为接管后的供电设备安全运行奠定坚实的基础。系统调试结果是供电远动系统验收的重要依据，调试结果的好坏直接影响着以后整个系统的运行质量。

1 高铁供电SCADA系统调试条件和原则

1.1 高铁供电SCADA系统调试条件

1）组织相关人员成立SCADA系统调试小组，制定SCADA系统远动调试方案，调试大纲和各站点测试报告。

2）被控站的综合自动化系统所涵盖的各子系统之间完成单体调试工作。

3）主站调度系统完成单体调试工作。

4）被控站的综合自动化设备厂家（或RTU厂家）到主站调度系统厂家之间已完成规约协议调试。

5）SCADA系统远动通道具备调试试验条件。

6）主站调度系统调试工作台和相关资料准备就绪。

7）被控站现场调试人员、测试设备、通讯工具准备到位。

1.2 高铁供电SCADA系统调试原则

1）统一一致性：主站调度台开关显示状态与所内的综合自动化后台、开关控制盘的开关显示状态必须保持统一一致，主站调度界面的开关位置必须与现场实际位置保持一致。

2）齐全不遗漏：测试报告内容必须齐全，不能有遗漏，每个测试内容要在测试报告中作好相应的记录，做得有据可查。

2 高铁供电SCADA系统调试流程

2.1 签订施工协议

由各施工单位就远动施工及调试内容签订施工安全协议书。需要到供电处及供电段进行签订。

2.2 确定站名及开关名

由各施工单位将沿线各站的名称及开关编号编制完成，与供电处、局电调及相关供电段确认后，将站名表及图纸交给远动系统厂家。

2.3 制定测试点表

被控站的综自（或 RTU）厂家将本体调试完成的测试报告传给主站远动系统厂家。由主站厂家在SCADA系统中做数据。由主站系统厂家提供工程调试点表。

2.4 系统调试

通过供电远动系统操作开关验证完成遥控功能测试，核对被控端上传的运行信息，完成遥信、遥测、报警等功能测试，然后完成开关的闭锁关系测试，核对各种保护、报警定值，PLC功能测试，双通道切换测试。

2.5 调试完成报告及验收

调试完成后将遗留问题及整改情况形成报告，填入《调试遗留问题及整改情况统计表》，最后将整改完成后的测试报告进行存档备案，为远动调试验收作为依据。

3 高铁供电SCADA系统调试内容及方法

系统调试应在调度主站进行，沿线牵引、电力被控站配合校核。

3.1 核对主站显示画面

对供电SCADA系统调度主站的显示界面、各级图形、各种图表、各项功能等进行全面检查。调度主站各级显示画面与供电设备的实际是否相符。供电设备名称、开关柜号、开关编号和开关回路名称是否齐全并与现场实际设备相符。线路公里标标注是否与现场相符。调度主站各级显示画面中遥控、遥信、遥测显示位置是否正确，显示内容、数量是否与遥控、遥信、遥测列表相一致。调度主站显示画面中各种功能按钮是否齐全。

3.2 四遥功能测试

遥控测试：对断路器、隔离开关进行分/合操作，对接地开关进行接地/断开的操作，对备自投、重合闸及软压板的功能投退状态量进行投入/撤除操作，测试结果记录在遥控测试报告中。

遥信测试：由所内综合自动化系统（或 RTU）厂家根据二次接线做出各种模拟报警信号，预告信号和动作信号。主站人员确认调度界面是否正常接收事件信息及报警信息，检查事件信息、报警信息、故障报告是否显示正确，是否与被控站设备真实的状态一致。测试结果记录在遥信测试报告中。

遥测测试：被控站所内调试技术人员利用准备的加量设备对各遥测量进行加量实验操作，主站人员确认调度界面上显示的遥测值是否与现场加量的值一致。各设备带电后检查是否生成历史曲线，测试结果记录在遥测测试报告中。

遥调测试：主站操作人员对所内变压器档位实施远动调压操作，被控站人员对所内变压器档位进行确认，确保变压器升、降档位正确，档位显示一致。测试结果记录在遥控测试报告中。

3.3 校核保护定值、报警定值、故标定值

由供电段、施工单位技术人员和所内综合自动化设备厂家对保护设备实施短路试验，试验的结果与调度自动化系统人机交互界面进行比较，确认定值读、写操作是否正确，故障报告上送信息是否准确、完备，故障录波的波形是否正确反映故障遥测数据的波形图。

3.4 主备通道切换试验

1）断A通道，检查被控站的数据是否通过B通道正确上传；恢复 A通道后检查被控站的数据是否正确上传。

2）断B通道，检查被控站的数据是否通过A通道正确上传；恢复 B通道后检查被控站的数据是否正确上传。

3）先断 A通道，再断 B通道，然后先恢复 B通道，检查被控站的数据是否正确上传；恢复 A通道后检查被控站的数据是否正确上传。

4）先断 A通道，再断 B通道，然后先恢复 A通道，检查被控站的数据是否正确上传；恢复 B通道后检查被控站的数据是否正确上传。

5）检查供电远动系统是否具有对各站点通信状态的监视功能及专用的显示画面。检查双通道切换试验时在调度主站是否能实时、准确地反映通道状态。

6）在调度主站进行整条线路的通讯测试，检查整条线路通讯中断时所反映的通道状态和信息上传情况。

3.4 时钟校验

检查调度主站是否具备 GPS校时功能（或采用与调度中心统一的时钟），通过远动试验检查被控端上报数据时间与主站显示时间是否一致。

3.5 核对历史记录

核对开关动作记录、报警记录、事件记录、故障报告、历史曲线与调试过程是否一致。

4 高铁供电SCADA系统调试注意事项

1）所内综自（或RTU）厂家在现场将被控端的设备调试完成后，再与调度台进行远动调试。

2）确认远动主备通讯状态正常后再进行系统调试，与现场人员核对开关位置，带电拓扑关系等。在进行通道调试时，要特别注意中间站点（牵引网开关控制站）和枢纽地区的站点（配电所和低压所）的VLAN是否错误。

3）对同一条线路要求不同厂家同一信号的描述保持一致，其信号逻辑保持一致。

4）原则上尽量不要出现在调度端信号取反的情况，在所内进行二次接线时尽量比照调度端的设置，信号取反不利于系统的后期维护。

5）各站点名称和开关编号在调试之前制定完成，由施工单位将编好号的图纸交由供电段、供电处及调度所共同确认审核后，再由主站厂家做到远动系统数据库中。

6）在远动系统调试前，可以用一路通道进行电源进线的试验，以确定电缆接线是否正确。

7）应该核对实时事件记录、报警记录及音响、故障报告记录应与被控站后台记录一致。

8）已送电的设备必须申请施工计划后进行远动调试。

9）调试时施工单位必须派专人在主站及被控端进行调试，接收单位必须派人在被控端和设备安装处进行确认。

10）调试期间建立问题数据库，定期召开问题整改会议，随时跟踪问题处理情况，严重问题在未处理前不准进行下一步调试。

5 高铁供电SCADA系统调试典型案例分析

5.1 主控端数据库压板描述错误

2018年1月18日14∶26∶45时，主站调度台遥控投入任家杖子分区所“4AT保护失压保护软压板”14∶26∶50时事件信息上传一条“4AT保护重合闸保护软压板投入”信息（见图1）。经与现场实际核对，所内后台“投入”的软压板信息与调度站发出命令一致。经查找，在主站数据库任家杖子分区所“4AT保护失压保护软压板”属性中的描述是“4AT保护重合闸保护软压板”。所以当主站遥控“失压保护软压板投入”时，上传遥信状态是“重合闸软压板投入”。因此判断是主控端数据库对象属性描述错误，经修改后主站重新遥控一遍，信息反馈正常。

图1 任家杖子分区所实时事件信息

5.2 主站与现场遥控地址码不一致

2018年1月26日14:13:16时，主站调度台远动合大二环1号线路所箱变的综合贯通高压开关2YG1开关，14∶13∶22时事件信息上传一条2YG2开关非远动合位，2YG1开关合闸执行超时。调度界面上显示2YG2开关合位，现场反馈是2YG2开关处于合位，2YG1开关没有动作，现场实际开关动作与台上开关状态显示一致（见图2）。14∶16∶27时，现场人员分别对 2YG1开关和 2YG2开关进行了非远动分合操作，主站调度界面开关分合位状态与现场实际开关状态一致，说明两个开关在主控端和被控端的遥信码一致。而主站遥控2YG1开关，现场实际动作的是2YG2开关，说明两个开关在主站数据库的遥控码和综合自动化后台遥控码正好做反，现场将两个开关的遥控码对调后，主站重新遥控两个开关，远动分合正常，事件信息反馈也正常。

图2 大二环1号线路所箱变实时事件信息

5.3 远动开关合闸执行超时

2018年3月23日20∶08∶29时，主站调度员远动合阜新北配电所2141开关，20∶08∶56时，上传一条2141开关非远动合闸信息，20∶09∶14时上传一条2141开关合闸执行超时信息（见图3）。现场反馈开关已在合位，与上报开关非远动合闸信息的状态一致。远动合闸执行超时是因为主控站向被控端下达合闸指令后，被控战没有在规定的时限内向主站回传一条开关变位遥信信息，所以开关会上报执行超时。