地鐵電力調(diào)度監(jiān)控系統(tǒng)的仿真分析

摘 要：地鐵電力監(jiān)控系統(tǒng)都是以計算機技術為基礎，對整個供電系統(tǒng)中的電氣設備實時監(jiān)控，讓調(diào)度中心具有一些測量和調(diào)節(jié)參數(shù)以及一些報警功能，也就是說他是一個全自動化的系統(tǒng)。對地鐵的整個供電網(wǎng)絡進行重點分析，建立起電氣設備的模型，并使用一些先進的設備模擬操作，做到對地鐵電力調(diào)度監(jiān)控系統(tǒng)的遙測，遙信等一些功能的仿真。

關鍵詞：地鐵電力； 監(jiān)控系統(tǒng) ；仿真

引言：隨著我國國民經(jīng)濟不斷發(fā)展，生活水平日益提高，一些城市的軌道交通也在飛速發(fā)展。在我國每年都會有大量的相關崗位的人員進行專業(yè)培訓，但是對于地鐵運行的穩(wěn)定性和安全性的考慮，不可能所有的培訓人員都會進行現(xiàn)場的培訓，一般的培訓都在培訓基地完成，因此開發(fā)一些仿真的培訓設施和基地是十分重要的。作為軌道交通的重要組成部分，地鐵電力調(diào)度監(jiān)控系統(tǒng)，它為地鐵的正常穩(wěn)定，安全運行，發(fā)揮著不可代替的作用。

1研究背景及意義

隨著社會的不斷發(fā)展，人們生活節(jié)奏的不斷加快，地鐵交通已經(jīng)逐漸成為我國現(xiàn)代社會的重要交通工具。也就是在這一背景的推動下，綜合自動化系統(tǒng)這一新型的技術才能在地鐵交通得到很好的運用。在早期的自動化監(jiān)控系統(tǒng)中，主要采用的是分立式監(jiān)控方式。這種方式雖然能很好地獨立運行沒有互相干擾，但是他們不能進行資源共享，當然也包括一些寶貴的信息資源也不能達到共享。到了20世紀90年代的時候，綜合自動化系統(tǒng)已經(jīng)慢慢取代了分歷史監(jiān)控系統(tǒng)，綜合自動化系統(tǒng)可以將資源共享信息互通。在如今，自動化技術在國外得到了廣泛的應用，當然他也邁入了我國國門。

電力監(jiān)控系統(tǒng)作為我國地鐵交通綜合系統(tǒng)的一個重要子系統(tǒng)，稱為運動系統(tǒng)或者電力系統(tǒng)電力監(jiān)控系統(tǒng)，能夠?qū)崿F(xiàn)遠程監(jiān)控監(jiān)視地鐵交通的每個變電所和觸電網(wǎng)絡運行是否正常，當然供電系統(tǒng)的事故和報警事件也都是由電力監(jiān)控系統(tǒng)來完成的，保證供電系統(tǒng)的正常運行以及調(diào)度管理的自動化，不僅能夠增強供電質(zhì)量，還可以加強供電系統(tǒng)的安全性和可靠性。

2電力調(diào)度監(jiān)控系統(tǒng)的仿真應用現(xiàn)狀和前景

電力系統(tǒng)運行及安全監(jiān)控仿真系統(tǒng)已經(jīng)成功應用于我國電網(wǎng)仿真中心，以國家電網(wǎng)骨干網(wǎng)架數(shù)字仿真系統(tǒng)為主要的監(jiān)控和分析對象，開展了對電力系統(tǒng)的調(diào)度運行控制技術以及系統(tǒng)的研究和測試工作。這樣可以為電網(wǎng)的安全穩(wěn)定經(jīng)濟提供技術性的支撐。

在實驗室里，設計人員利用了該仿真系統(tǒng)再現(xiàn)了一個與現(xiàn)場一致的系統(tǒng)運行模式。進行基礎平臺動態(tài)安全分析與輔助決策等功能的研發(fā)和測試來支持國家電力調(diào)度，通信中心智能電網(wǎng)調(diào)度等技術來支持系統(tǒng)試點工程建設。在天津大學等多家單位也利用了仿真系統(tǒng)開展了安全預警，調(diào)度運行應用軟件的功能性測試。有效地縮短了開發(fā)的周期，也大大降低了技術的風險，提高了開發(fā)效率。在仿真系統(tǒng)中進行了事故案例的重演和設計分析，為電網(wǎng)的安全運行提供了技術的保障。

電力系統(tǒng)運行及安全監(jiān)控仿真系統(tǒng)能強大，技術先進可廣泛應用于生產(chǎn)，教育等各個部門應用于電網(wǎng)運行監(jiān)控，事故預演，調(diào)度自動化技術的實驗驗證和硬件測試，能夠確保電網(wǎng)安全穩(wěn)定運行具有廣闊的應用前景。

3電力調(diào)度監(jiān)控系統(tǒng)的仿真系統(tǒng)的主要功能

3.1對電力調(diào)度監(jiān)控網(wǎng)各種典型運行方式進行分析和評估，及早發(fā)現(xiàn)隱患，保障電網(wǎng)的安全穩(wěn)定運行

對電網(wǎng)典型運行方式和安全穩(wěn)定性的評估分析主要有兩種方式，一將電網(wǎng)的各種典型運營方式數(shù)據(jù)，直接的提供給電力系統(tǒng)動態(tài)安全評估和預警的一個子系統(tǒng)，讓他來進行分析和評估，那另一種方式就是將電網(wǎng)的各種典型運行方式數(shù)據(jù)提供給電力系統(tǒng)的一個仿真子系統(tǒng)，然后針對每一套數(shù)據(jù)進行短暫的仿真計算，結(jié)合一些輔助性系統(tǒng)，共同實現(xiàn)對電力系統(tǒng)的安全性評估和分析。

3.2電網(wǎng)事故重演及原因的排查結(jié)合動態(tài) 安全評估及預警技術研究應對的措施

電力系統(tǒng)實時仿真子系統(tǒng)可直接導入實際的事故發(fā)生時刻的在線數(shù)據(jù)，以短暫的仿真技術為基礎，并通過開關的計劃，故障的設置，發(fā)電復合的調(diào)節(jié)等一些模擬事故情況下的運行動作，自動調(diào)控和演變過程，實現(xiàn)對電網(wǎng)數(shù)據(jù)的重演，并結(jié)合系統(tǒng)安全評估和預警子系統(tǒng)，實現(xiàn)對電力系統(tǒng)的事故分析，然后對其給出相應的應對措施，并可在采取措施后直接觀察到該措施起作用后的效果。

3.3對各種自動化設備以及電網(wǎng)安全穩(wěn)定控制系統(tǒng)和設備進行功能和性能檢測

安全穩(wěn)定性，控制系統(tǒng)的性能檢測可根據(jù)電力系統(tǒng)仿真子系統(tǒng)所產(chǎn)生的電網(wǎng)實時的運行信息。比如線路的有效功率，母線的電壓，繼電保護裝置，電力系統(tǒng)，穩(wěn)定器等自動化設備，以及各大電網(wǎng)穩(wěn)定控制系統(tǒng)和設備先進行系統(tǒng)的性能來進行檢測，更好的保障電力調(diào)度系統(tǒng)的穩(wěn)定。

3.4發(fā)電計劃校核的試驗研究和測試

發(fā)電機優(yōu)化校核的實驗研究測試是由電力市場，仿真子系統(tǒng)和電力系統(tǒng)動態(tài)，安全評估和預警子系統(tǒng)三個系統(tǒng)共同完成的，首先我們對電力市場仿真子系統(tǒng)進行電力市場交易的仿真，將發(fā)電計劃送給電力系統(tǒng)動態(tài)安全評估和預警的子系統(tǒng)，這兩個系統(tǒng)基于發(fā)電計劃和母線負荷預測數(shù)據(jù)等進行整合，給出符合計劃預測的潮流，并對這一計劃進行方式進行安全校核。

3.5大型互聯(lián)網(wǎng)事故預言和調(diào)度員培訓模擬開展聯(lián)合反復事故演習提高應對突發(fā)事故的處理

仿真中心的應用可以表明，該仿真系統(tǒng)具有高度的集成性和開放性，可以為各種新型的安全監(jiān)控手段的研究測試提供有效的技術手段，同時也為地鐵電力監(jiān)控系統(tǒng)安全穩(wěn)定運營提供技術保障。我們可以將各大事故在仿真系統(tǒng)上進行重演，然后來分析，事故原因等多方面情況來給出合理的應對措施，這樣可以大大增強監(jiān)控調(diào)度員對于突發(fā)事故的處理。

結(jié)束語

為了迎合新時代的發(fā)展需求，我國多地都在修建地鐵，地鐵工程也逐漸被國家重視，現(xiàn)在在我國地鐵軌道交通發(fā)展飛快的背景之下，地鐵運營負荷水平也在持續(xù)增長，電力設備在高速運轉(zhuǎn)的狀況下，出現(xiàn)故障的幾率也明顯增加，所以傳統(tǒng)的電力監(jiān)控系統(tǒng)已經(jīng)無法適用于當代的地鐵交通運營模式。電力調(diào)度監(jiān)控仿真系統(tǒng)，在我國地鐵電力調(diào)度中發(fā)揮著重要的作用，它可以對監(jiān)視以及測量處理供電系統(tǒng)的各種事故及報警事件進行實時演練，對其中出現(xiàn)的問題給出相應的措施，提高電網(wǎng)運行性與可靠性。對于地鐵正常穩(wěn)定安全，運營方面來考慮，現(xiàn)在每年都會有大量相關崗位的人員進行培訓，以前他們只能在培訓基地來完成，所以現(xiàn)在咱們有了這套仿真的培訓設施，我們就可以對地鐵電力調(diào)度員進行系統(tǒng)的培訓和真實的操作。這樣可以大大提高調(diào)度員的專業(yè)水平，以及應對突發(fā)事件的能力，降低事故的發(fā)生率，從而保障我國地鐵電力調(diào)度監(jiān)控系統(tǒng)的穩(wěn)定運行。

參考文獻：

[1]朱鈞劍，錢雪軍.地鐵電力調(diào)度監(jiān)控系統(tǒng)的仿真研究[J].鐵路計算機應用，2018，27（05）：13-17.

[2劉春明地鐵OCC電力調(diào)度仿真培訓系統(tǒng)繼電保護模塊的研究與開發(fā)[D].西南交通大學，2012.

作者簡介：

張朝（1986-05），男，漢族，河北省石家莊市，從事軌道交通工作。