鐵路智能牽引變電站自動化關(guān)鍵技術(shù)研究

李志鵬

摘 ?要：隨著國民經(jīng)濟(jì)的飛速發(fā)展，鐵路客貨運(yùn)量快速增加，列車運(yùn)行密度、牽引定數(shù)、運(yùn)行速度大幅度的提高，部分鐵路還開行跨區(qū)域的高鐵動車組。鐵路牽引供電能力與運(yùn)輸能力不相匹配導(dǎo)致了部分牽引變電站頻繁過負(fù)荷跳閘，不僅嚴(yán)重威脅供電設(shè)備的運(yùn)行安全，也嚴(yán)重干擾了正常的運(yùn)輸生產(chǎn)秩序?；诖?，本文針對鐵路智能牽引變電站自動化關(guān)鍵技術(shù)進(jìn)行了研究。

關(guān)鍵詞：鐵路自動化牽引;變電站自動化;關(guān)鍵技術(shù)

引言

目前，我國鐵路行業(yè)正處于非常重要的發(fā)展階段，在鐵路系統(tǒng)中，電氣化鐵路在其中占據(jù)著非常重要的地位，而要想在更大程度上提升電氣化鐵路水平，就必須對變電站牽引技術(shù)引起高度重視。但是，在對牽引供電系統(tǒng)進(jìn)行應(yīng)用的過程中，經(jīng)常會導(dǎo)致電力系統(tǒng)產(chǎn)生一定的負(fù)荷現(xiàn)象，這就會對供電系統(tǒng)穩(wěn)定運(yùn)行帶來非常嚴(yán)重的負(fù)面影響。

1.智能變電站概述

智能變電站的快速發(fā)展對高速鐵路牽引供電技術(shù)產(chǎn)生了深刻的影響。一方面，與常速鐵路相比，高速鐵路行車密度高、機(jī)車牽引功率大、行駛速度快，牽引供電方式更加復(fù)雜，需要信息高度共享、智能化程度更高的牽引供電系統(tǒng)才能保證高速鐵路安全、可靠、舒適的運(yùn)營;另一方面，電力系統(tǒng)在智能變電站方面的研究取得了大量成果，積累了豐富的工程經(jīng)驗(yàn)，數(shù)字化采集及傳輸技術(shù)日臻成熟，IEC61850 得到大規(guī)模推廣應(yīng)用;我國高速鐵路采用了全并聯(lián) AT 方式的牽引供電模式，以牽引變電站為中心向兩側(cè)供電臂供電，要求具備完善的以供電臂為單元的區(qū)域智能協(xié)同互動的高級應(yīng)用功能。根據(jù)電力系統(tǒng)變電站自動化技術(shù)的發(fā)展經(jīng)驗(yàn)，建設(shè)智能牽引變電站是解決上述問題的成功方法，將成為牽引變電站自動化技術(shù)的未來發(fā)展方向。

2.智能牽引變電站自動化系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)

結(jié)構(gòu)技術(shù)。智能牽引變電站自動化系統(tǒng)結(jié)構(gòu)，將傳統(tǒng)變電站綜合自動化系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)技術(shù)繼承并發(fā)展了，相對于傳統(tǒng)變電站的結(jié)構(gòu)技術(shù)，智能牽引變電站自動化系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)技術(shù)不但數(shù)字連貫性更好和更加成熟，而且連接的速度也加快了，工程應(yīng)用方式也能夠滿足高程度標(biāo)準(zhǔn)化的要求。智能牽引變電站自動化系統(tǒng)性結(jié)構(gòu)技術(shù)完善，能夠使智能牽引變電站，既可以系統(tǒng)地維護(hù)和擴(kuò)展工作，又能夠更新工作，使變電站智能化進(jìn)程進(jìn)一步促進(jìn)。結(jié)構(gòu)功能。在智能牽引變電站自動化系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)中，具有許多功能，運(yùn)用變電站的一次設(shè)備作為對象的功能為最主要功能。從功能性質(zhì)上，智能牽引變電站結(jié)構(gòu)功能包括兩個方面：基礎(chǔ)功能和系統(tǒng)功能。（1）基礎(chǔ)功能，就是工程人員保護(hù)和排查以及監(jiān)視自動化系統(tǒng)的基本工作;（2）系統(tǒng)性功能，就是運(yùn)用自動化系統(tǒng)，工程人員將監(jiān)控管理、控制站域、遠(yuǎn)程操作以及綜合決策等相關(guān)變電站運(yùn)行的活動實(shí)施。系統(tǒng)功能是在基礎(chǔ)功能之上，將基礎(chǔ)和前提實(shí)現(xiàn)，因此，工程操作人員必須要分析和研究智能牽引變電站自動化系統(tǒng)結(jié)構(gòu)，基礎(chǔ)功能結(jié)合系統(tǒng)功能，綜合進(jìn)行討論。

結(jié)構(gòu)特點(diǎn)。在智能牽引變電站的自動化系統(tǒng)結(jié)構(gòu)中，技術(shù)特點(diǎn)非常強(qiáng)，變電站智能系統(tǒng)設(shè)備能夠按照層次進(jìn)行分散，同時橫向進(jìn)行布置，這些是主要的體現(xiàn)。并且不同系統(tǒng)的智能設(shè)備很多都會運(yùn)用網(wǎng)絡(luò)連接。另外，在智能牽引變電站的自動化系統(tǒng)結(jié)構(gòu)中，大多都由多設(shè)備和多環(huán)節(jié)共同將特點(diǎn)實(shí)現(xiàn)。結(jié)構(gòu)作用。智能牽引變電站自動化系統(tǒng)結(jié)構(gòu)作用，主要在變電站內(nèi)的一次設(shè)備上體現(xiàn)出來，表示智能牽引變電站自動化系統(tǒng)結(jié)構(gòu)作用，不但能夠?qū)⒁淮卧O(shè)備安全更好地保護(hù)，對電網(wǎng)運(yùn)行的要求和運(yùn)行方式更好地滿足，而且，還能夠在此基礎(chǔ)上，合理科學(xué)地實(shí)現(xiàn)整合數(shù)據(jù)和無人值班等相關(guān)智能化功能。

應(yīng)用原則。針對智能牽引變電站的自動化系統(tǒng)結(jié)構(gòu)而言，通常應(yīng)用原則，就是系統(tǒng)結(jié)構(gòu)的三層二網(wǎng)，按照配置間隔的原則。配置間隔的原則，就是自動化系統(tǒng)智能設(shè)備按照間隔層和站控層以及過程層等分別布置，同時自動化系統(tǒng)按照一次設(shè)備對象，運(yùn)用間隔層，將設(shè)備的保護(hù)、間隔、控制以及測量等相關(guān)智能牽引變電站功能實(shí)現(xiàn)。

3.鐵路自動化牽引變電站自動化關(guān)鍵技術(shù)

3.1工程調(diào)試的原則

在鐵路智能牽引變電站應(yīng)用自動化調(diào)試技術(shù)上，工程調(diào)試原則具有重要的位置。探究鐵路調(diào)試的目的和內(nèi)涵以及分析自動化技術(shù)特點(diǎn)等為主要的體現(xiàn)。鐵路智能牽引變電站應(yīng)用自動化調(diào)試的過程中，若需要更新自動化設(shè)備的相關(guān)配置，就表明工程設(shè)計(jì)或者系統(tǒng)集成沒有完成，工程調(diào)試人員必須更新以后，單體進(jìn)行調(diào)校。另外，已經(jīng)開始系統(tǒng)功能調(diào)試時，鐵路調(diào)試人員必須調(diào)校合格以后，再調(diào)試所有的項(xiàng)目。調(diào)試系統(tǒng)功能的過程中，原則上，調(diào)試人員應(yīng)該對單體設(shè)備定值和參數(shù)進(jìn)行修改，在系統(tǒng)設(shè)備硬件配置的完整性核實(shí)的情況下，對功能各組成部分設(shè)備配置的軟件和硬件正確性進(jìn)行核實(shí)，從而在鐵路智能牽引變電站自化系統(tǒng)中有效地運(yùn)用工程調(diào)試技術(shù)。

3.2工程調(diào)試的基礎(chǔ)

工程調(diào)試基礎(chǔ)，就是變電站工程調(diào)試技術(shù)的基礎(chǔ)。因?yàn)楣こ陶{(diào)試主要是調(diào)試鐵路智能牽引變電站工程的工作。所以，很多情況下，實(shí)現(xiàn)自動化系統(tǒng)功能，工程會優(yōu)先包括在內(nèi)。也就表示在自動化設(shè)備軟件和硬件集成工作以及自動化系統(tǒng)的前提下，鐵路智能牽引變電站自動化調(diào)試技術(shù)將工程一次作為對象和實(shí)現(xiàn)功能為目的，開展調(diào)試試驗(yàn)。另外，調(diào)試分系統(tǒng)技術(shù)和集成系統(tǒng)設(shè)備等也包括在內(nèi)。鐵路智能牽引變電站應(yīng)用自動化調(diào)試技術(shù)的過程中，該技術(shù)無論對于鐵路智能牽引變電站的運(yùn)動和監(jiān)控技術(shù)要求，還是信息監(jiān)視和保信等技術(shù)要求，都能夠滿足，并且還能夠?qū)崿F(xiàn)模擬環(huán)境和橫向功能聯(lián)合調(diào)試以及一次設(shè)備連接等相關(guān)功能，為鐵路智能牽引變電站自動化調(diào)試技術(shù)打下堅(jiān)實(shí)的基礎(chǔ)。

3.3調(diào)試現(xiàn)場

在鐵路智能牽引變電站應(yīng)用自動化調(diào)試技術(shù)中，調(diào)試現(xiàn)場至關(guān)重要。工程調(diào)試人員對現(xiàn)場環(huán)境條件進(jìn)行判斷，是否能夠滿足調(diào)試的要求，以此為基礎(chǔ)，正常上電系統(tǒng)設(shè)備，并且有效地恢復(fù)通信網(wǎng)絡(luò)，這個過程中，系統(tǒng)設(shè)備配置的軟件和硬件，若符合工廠調(diào)試的結(jié)合，就表示調(diào)試現(xiàn)場系統(tǒng)的各設(shè)備正確地運(yùn)行，安裝工作對于相應(yīng)技術(shù)的要求都能夠滿足，并且上電工作也正常。另外，調(diào)試現(xiàn)場的過程中，工作人員必須重視檢查設(shè)備的命名，對運(yùn)動點(diǎn)表正確性進(jìn)行核實(shí)，鐵路自動化牽引變電站系統(tǒng)設(shè)備必須按照現(xiàn)場要求的配置參數(shù)，各項(xiàng)功能技術(shù)性能對于變電站的要求都能夠滿足。調(diào)試現(xiàn)場的過程中，工程調(diào)試人員應(yīng)該構(gòu)建數(shù)據(jù)庫和站控層設(shè)備，以此為基礎(chǔ)，配置和安裝應(yīng)用軟件，還要重視調(diào)試和生成各項(xiàng)功能的界面。在調(diào)試現(xiàn)場中，更好地運(yùn)用鐵路智能牽引變電站自動化調(diào)試技術(shù)。

結(jié)語

鐵路牽引變電站過程中，運(yùn)用自動化技術(shù)，提高管理質(zhì)量和工作效率。相對傳統(tǒng)的鐵路自動化牽引變電站，自動化技術(shù)無論是測量和采集信息，還是檢測和控制等相關(guān)方面，靈活性更強(qiáng)。

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