導(dǎo)語：電力技術(shù)論文：當(dāng)代鐵路電力技術(shù)的特征概述一文來源于網(wǎng)友上傳，不代表本站觀點，若需要原創(chuàng)文章可咨詢客服老師，歡迎參考。

本文作者：康曉月工作單位：中鐵五院集團(tuán)公司

鐵路電力系統(tǒng)的運行特點

電力負(fù)荷在鐵路運行中，電力主要為以下的設(shè)備進(jìn)行供電：自動閉塞信號，通信系統(tǒng)，集中調(diào)度，車站計算機聯(lián)鎖，自動化的駝峰等設(shè)備。在整個鐵路運輸系統(tǒng)中，每一個環(huán)節(jié)的供電都是很重要的。如果有任何一個環(huán)節(jié)出現(xiàn)了斷電，都將影響了整個鐵路的運行情況，將造成鐵路運行停止嚴(yán)重時將造成人員傷亡。根據(jù)事故造成的后果將電力分成三個等級：一級負(fù)荷：中斷供電將造成人員傷亡；造成鐵路運輸秩序的嚴(yán)重的混亂；中斷供電將在政治經(jīng)濟上造成重大的損失。二級負(fù)荷：中斷供電將在政治經(jīng)濟上造成較大的損失。將影響重要用電單位的正常工作，嚴(yán)重影響鐵路的正常運輸。三級負(fù)荷：不屬于一級負(fù)荷，二級負(fù)荷的為三級負(fù)荷。鐵路電力遠(yuǎn)動系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)鐵路電力自動化系統(tǒng)的監(jiān)控對象包括：變配電所，電氣集中電源，信號電源，自動/貫通電力線路，各種高低壓開關(guān)等。將調(diào)度自動化主站分為：供電段電力調(diào)度自動化系統(tǒng)和鐵路局調(diào)度信息管理系統(tǒng)。供電段電力調(diào)度自動化系統(tǒng)是以生產(chǎn)運營為主的。鐵路局調(diào)度信息管理系統(tǒng)是以信息管理為主的。鐵路電力自動化系統(tǒng)由以下幾個部分組成：鐵路局自動化管理系統(tǒng)，變配電所自動化系統(tǒng)，信號電源和電氣集中電源，自動化監(jiān)控終端，通信系統(tǒng)，開關(guān)自動監(jiān)控裝置，水電段供電段電力調(diào)度自動化主站系統(tǒng)等部分組成。局級電力調(diào)度管理主站局級電力調(diào)度管理主站為鐵路局的信息管理中心。它的自動化的監(jiān)視和管理整個全局的每個供電段的電力系統(tǒng)的運行情況。將統(tǒng)計整個范圍的電力生產(chǎn)信息，管理電力生產(chǎn)設(shè)備和牽引電力遠(yuǎn)動系統(tǒng)，行車調(diào)度的信息交換的接口。局級系統(tǒng)采用IOM/交換式以太網(wǎng)計算的環(huán)境。段級電力調(diào)度管理主站供電段電力調(diào)度系統(tǒng)是由：調(diào)度主站，信號電源監(jiān)控裝置，變配電所綜合自動化系統(tǒng)，通信系統(tǒng)，車站開關(guān)監(jiān)控系統(tǒng)。這些系統(tǒng)共同完成在其范圍內(nèi)的鐵路電力運行的監(jiān)視，報警，控制，和故障處理以及調(diào)度等工作。高速鐵路有綜合自動化調(diào)度系統(tǒng)將設(shè)置于綜合維修中心中。而電力系統(tǒng)是該系統(tǒng)的一個子系統(tǒng)。信號電源監(jiān)控信號電源對電源供應(yīng)的要求很高，并且供電的運行較為復(fù)雜。信號電源監(jiān)控由信號電源控制裝置完成。它的主要任務(wù)是：對信號電源的監(jiān)視，開關(guān)狀態(tài)控制，施壓報警和故障錄波等功能，故障定位和隔離。變配電所自動管理系統(tǒng)變配電所自動管理系統(tǒng)是鐵路電力管理系統(tǒng)的基本組成單元，完成的是：配電所內(nèi)部的數(shù)據(jù)的傳輸，轉(zhuǎn)發(fā)和遙控等命令的執(zhí)行。它的主要功能有：SCADA監(jiān)控，所內(nèi)的保護(hù)，與監(jiān)控車站開關(guān)相結(jié)合實現(xiàn)自動化控制功能。例如：故障定位，恢復(fù)和對故障的隔離向調(diào)度中心轉(zhuǎn)發(fā)變配電所的實時數(shù)據(jù)。接受主站下發(fā)的相關(guān)命令。在變配電所系統(tǒng)中實現(xiàn)了無人留守的自動化的控制。在變配電所自動管理系統(tǒng)中實現(xiàn)了視屏的監(jiān)視也是很有必要的，它能更好的使電力系統(tǒng)的運行完善化，更為有效。電力線路的自動化系統(tǒng)電力線路包括：自閉和貫通線的管理。具體是指：對較長的電力線路，進(jìn)行分段，在每臺分段開關(guān)處安裝好開關(guān)監(jiān)控器，對開關(guān)設(shè)備進(jìn)行自動化的監(jiān)控，還有對故障的定位，分析和排除恢復(fù)。鐵路線路的供電距離較長，環(huán)境比較惡劣，自動化的供電管理保障了鐵路供電的安全。車站的控制車站是整個鐵路系統(tǒng)的基本單元，是保證鐵路運行的重要組成部分。線路自動化分段的開關(guān)和車站信號電源都在車站中，實現(xiàn)了對信號電源和線路的監(jiān)控工作。

機電設(shè)備的監(jiān)控系統(tǒng)

鐵路的機電設(shè)備監(jiān)控系統(tǒng)首先采用的第三代的BAS技術(shù)，通常叫做：網(wǎng)絡(luò)集成系統(tǒng)。這種系統(tǒng)在鐵路設(shè)備的監(jiān)控系統(tǒng)得到了廣泛的應(yīng)用。當(dāng)這種系統(tǒng)應(yīng)用于鐵路中時，需要第二代的BAS技術(shù)作為補充。第三代的BAS技術(shù)主要包括：PLC等智能控制器。它是以太網(wǎng)為接口，遵循的是TCP/IP協(xié)議。使得系統(tǒng)的網(wǎng)絡(luò)化的結(jié)構(gòu)更為扁平。對于大型的車站和特別長的隧道，網(wǎng)絡(luò)的結(jié)構(gòu)可以選擇環(huán)形網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)或者是雙層的網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)。它屬于整個系統(tǒng)的子系統(tǒng)。通過通信控制器將整個網(wǎng)絡(luò)連通。為值班員提供相關(guān)的交互服務(wù)。為了增強抗干擾能力和延長網(wǎng)絡(luò)化的距離，交換機可以選擇光纖交換機。因為在變電所中自動化的裝置比較密集。

中央監(jiān)控站

中央監(jiān)控站可以配置遠(yuǎn)程抄表和負(fù)荷管理工作站以及監(jiān)控工作站。維護(hù)工作站，報表工作站，數(shù)據(jù)庫服務(wù)器，通信服務(wù)器，打印機投影系統(tǒng)，UPS，WEB服務(wù)器，GPS。為了提高系統(tǒng)的可靠性，關(guān)鍵設(shè)備例如：數(shù)據(jù)庫服務(wù)器，通信服務(wù)器，監(jiān)控工作站等可以選擇冗余設(shè)置。遠(yuǎn)程抄表以及負(fù)荷管理工作站，用電負(fù)荷的遠(yuǎn)程自動，負(fù)荷以及表計的控制。數(shù)據(jù)統(tǒng)計與分析。報表工作站主要用于自動編輯生成各種表，生產(chǎn)和統(tǒng)計計算報表。驅(qū)動打印機打印。監(jiān)控工作站主要是為工作人員數(shù)據(jù)的監(jiān)視，分析，模式，節(jié)能設(shè)備控制等等的控制。通信監(jiān)控器主要用于中央監(jiān)控站與各個子系統(tǒng)之間進(jìn)行通信。完成了數(shù)據(jù)的處理和轉(zhuǎn)發(fā)。通信監(jiān)控器還可以作為BAS系統(tǒng)于其它系統(tǒng)例如：BAS系統(tǒng)等系統(tǒng)的接口裝置。也可以配置單獨的PC機來代替監(jiān)控器。WEB服務(wù)器提供了WEB服務(wù)功能。這種服務(wù)器可以將歷史數(shù)據(jù)和監(jiān)控的數(shù)據(jù)以網(wǎng)頁的形式傳輸出去。這樣可以有效的完成了對鐵路的監(jiān)控任務(wù)。維護(hù)工作站用于系統(tǒng)維護(hù)人員執(zhí)行參數(shù)整定，系統(tǒng)的配置，進(jìn)程，網(wǎng)絡(luò)管理以及系統(tǒng)的維護(hù)等任務(wù)。控制層應(yīng)該根據(jù)受控制的對象和現(xiàn)場環(huán)境的具體要求選擇合適的監(jiān)控方案和設(shè)備。最為典型的方案是DDC監(jiān)控器。對于變配電所等比較大的系統(tǒng)。這些系統(tǒng)需要許多設(shè)備終端?？刂茖涌蓪⑦@些終端連接起來組成子系統(tǒng)。并通過通信控制器接入通信網(wǎng)絡(luò)?，F(xiàn)場層是指：對各種儀器儀表和傳感器進(jìn)行數(shù)據(jù)采集包括，脈沖數(shù)據(jù)，模擬數(shù)據(jù)，數(shù)字量，交流量等。通過開關(guān)閥門來接收控制器以及上一級主站的命令。當(dāng)然為了保證系統(tǒng)的正常運行，也需要配置相關(guān)的手動裝置。以便現(xiàn)場維護(hù)任務(wù)尤其是在緊急情況下。

電力遠(yuǎn)動系統(tǒng)的硬軟件組成

硬件系統(tǒng)：前置機，電力調(diào)度自動化工作站，數(shù)據(jù)庫服務(wù)器，數(shù)字投影，多串口服務(wù)器，模擬屏，網(wǎng)絡(luò)化的站端設(shè)備等。軟件系統(tǒng)包括：支持軟件和應(yīng)用功能軟件。在硬件系統(tǒng)中，前置機又叫做通信處理機，負(fù)責(zé)主站系統(tǒng)的數(shù)據(jù)采集和相關(guān)的數(shù)據(jù)處理。一般是雙機冗余，兩臺前置機互為熱備用。這樣的配置提高了通信的可靠性能。電力調(diào)度自動化工作站完成了調(diào)度員的人機交換功能。是操作員對系統(tǒng)相關(guān)數(shù)據(jù)輸入的接口。顯示控制畫面和系統(tǒng)配置圖，接線配置圖。數(shù)據(jù)和信息以及報表管理。數(shù)據(jù)查詢等功能。多串口服務(wù)器：為了和上級系統(tǒng)進(jìn)行通信，必須提供多路串口。擴充多路串口是用的是多串口卡或者是多串口服務(wù)器?？梢蕴峁?～16個串口。模擬屏和數(shù)字投影由調(diào)度工作站驅(qū)動顯示電力網(wǎng)絡(luò)的工作狀態(tài)。網(wǎng)絡(luò)化的站端設(shè)備：鐵路中的站端設(shè)備有RTU，STU，F(xiàn)TU，配電所綜合化系統(tǒng)。這些系統(tǒng)將直接通過光纖通信網(wǎng)絡(luò)，滿足TCP/IP協(xié)議接入網(wǎng)絡(luò)交換機的。

機電監(jiān)控，電力遠(yuǎn)動技術(shù)等系統(tǒng)在鐵路電力運行中起了很大的作用。結(jié)合鐵路實際，研究了遠(yuǎn)動技術(shù)在鐵路用電中的應(yīng)用，以及怎樣實現(xiàn)對變配電所的監(jiān)控和對無人值班變電站的實現(xiàn)。遠(yuǎn)動技術(shù)的供電調(diào)度將有效的獲取變電站運行的實時信息，提高了工作的效率。并且根據(jù)變配電系統(tǒng)的運行情況，保證了鐵路的安全運行，有效促進(jìn)了相關(guān)的負(fù)荷分配的合理的管理。