智能化變電所技術(shù)在牽引供電系統(tǒng)中的運(yùn)用分析

李源淇

◆摘? 要：本文針對(duì)智能化變電所技術(shù)在牽引供電系統(tǒng)中的運(yùn)用進(jìn)行分析，介紹了智能變電所技術(shù)的作用和特點(diǎn)，并針對(duì)其在牽引供電系統(tǒng)中的應(yīng)用進(jìn)行具體闡述，希望能夠?yàn)橄嚓P(guān)工作人員起到一些參考和借鑒。

◆關(guān)鍵詞：智能化變電所技術(shù);牽引供電系統(tǒng);運(yùn)用

在牽引供電系統(tǒng)的運(yùn)行過程中，想要對(duì)智能化變電所技術(shù)進(jìn)行應(yīng)用，需要變電所等相關(guān)二次設(shè)備能夠?qū)π畔⑦M(jìn)行全方位采集和共享，并要保證系統(tǒng)各部分的快速反應(yīng)和協(xié)調(diào)配合。因此，相關(guān)設(shè)計(jì)人員需要在對(duì)智能化變電所技術(shù)特點(diǎn)充分了解的基礎(chǔ)上，將其在牽引供電系統(tǒng)中進(jìn)行合理運(yùn)用，對(duì)智能牽引變電所網(wǎng)絡(luò)架構(gòu)進(jìn)行建立，以此來保證系統(tǒng)的高效、穩(wěn)定運(yùn)行。

一、智能變電所技術(shù)的作用

在牽引供電系統(tǒng)當(dāng)中，通過對(duì)智能變電所技術(shù)進(jìn)行應(yīng)用，可以對(duì)智能化、標(biāo)準(zhǔn)化以及網(wǎng)絡(luò)化信息處理平臺(tái)進(jìn)行設(shè)置，其主要以供電臂為單元，可以實(shí)時(shí)保護(hù)和監(jiān)控供電臂單元。該平臺(tái)主要在變電所當(dāng)中設(shè)置，同時(shí)還需要在AT以及分區(qū)所當(dāng)中對(duì)遠(yuǎn)程模塊進(jìn)行建立，利用網(wǎng)絡(luò)技術(shù)將各個(gè)模塊納入到變電所平臺(tái)當(dāng)中。這樣一來，調(diào)度中心只負(fù)責(zé)宏觀管理與監(jiān)督，并作為后備，可以有效保證調(diào)度中心和牽引變電所平臺(tái)之間的分工合理性。智能變電所技術(shù)主要對(duì)先進(jìn)的信息、智能、控制以及通信等技術(shù)進(jìn)行應(yīng)用，可以同步實(shí)時(shí)采集廣域信息，保證一次設(shè)備參量的標(biāo)準(zhǔn)化和數(shù)字化。由此可以看出，通過對(duì)智能變電所技術(shù)進(jìn)行應(yīng)用，可以全景監(jiān)測(cè)供電臂單元，并對(duì)其運(yùn)行進(jìn)行自動(dòng)控制，從而使?fàn)恳╇娤到y(tǒng)的運(yùn)行穩(wěn)定性和可靠性得到提升。

二、智能牽引變電所技術(shù)的特點(diǎn)

（一）一次設(shè)備智能化

通過將電流傳感器、智能終端、合并單元等相關(guān)元件和避雷器、主變壓器以及斷路器等高壓設(shè)備進(jìn)行結(jié)合，可以有效保證相關(guān)設(shè)備的智能化運(yùn)行，并將大電流以及高電壓轉(zhuǎn)變成光纖數(shù)字網(wǎng)絡(luò)信號(hào)，并利用高速光纖以太網(wǎng)完成數(shù)據(jù)傳輸過程。

（二）二次設(shè)備網(wǎng)絡(luò)化

智能變電所當(dāng)中裝置沒有I/O的硬件接口，主要利用網(wǎng)絡(luò)技術(shù)實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)共享。對(duì)于系統(tǒng)通信協(xié)議而言，其需要具體遵循IEC61850，該標(biāo)準(zhǔn)主要有著完整性、系統(tǒng)性以及開放性等特點(diǎn)，可以有效實(shí)現(xiàn)變電所設(shè)備之間的互相聯(lián)系和轉(zhuǎn)換，從而促進(jìn)二次設(shè)備的信息冗余。

（三）運(yùn)行管理系統(tǒng)智能化

智能變電所可以對(duì)電氣設(shè)備和運(yùn)行環(huán)境進(jìn)行持續(xù)監(jiān)視，而且還具有“五防”功能，一旦出現(xiàn)故障可以對(duì)診斷分析報(bào)告進(jìn)行提供，并對(duì)變電所的檢修指引進(jìn)行自動(dòng)發(fā)出。這樣一來，在有火災(zāi)、安防以及地震等情況發(fā)生之后，可以及時(shí)結(jié)合預(yù)案對(duì)相關(guān)措施進(jìn)行啟動(dòng)。

三、智能變電所技術(shù)在牽引供電系統(tǒng)中的應(yīng)用分析

傳統(tǒng)牽引供電系統(tǒng)的可用性相對(duì)較低，而且無(wú)備用系統(tǒng)，無(wú)法有效保證供電可靠性。對(duì)此，為了對(duì)牽引供電系統(tǒng)的運(yùn)行情況、設(shè)備狀態(tài)以及故障問題等進(jìn)行有效監(jiān)視，并能夠及時(shí)將故障切除，對(duì)故障性質(zhì)進(jìn)行判斷，并快速重構(gòu)使供電得到恢復(fù)，需要相關(guān)工作人員對(duì)智能化變電所技術(shù)進(jìn)行有效應(yīng)用，以此來保證牽引供電系統(tǒng)的安全穩(wěn)定運(yùn)行。

在綜合自動(dòng)化技術(shù)應(yīng)用過程中，需要確保牽引供電系統(tǒng)各個(gè)變電所間相互獨(dú)立，且相關(guān)二次設(shè)備功能和數(shù)據(jù)交互標(biāo)準(zhǔn)也應(yīng)保持相互獨(dú)立。但由于設(shè)備之間的接口相對(duì)較多，而信息共享程度相對(duì)較低，進(jìn)而導(dǎo)致無(wú)法向電力調(diào)度中心及時(shí)上送和采集相關(guān)有用信息，在此情況下，指揮調(diào)度只能通過電力調(diào)度中心，降低了系統(tǒng)的安全運(yùn)行效率。所以，將智能變電所技術(shù)在牽引供電系統(tǒng)當(dāng)中進(jìn)行應(yīng)用時(shí)，應(yīng)結(jié)合其技術(shù)特點(diǎn)開展合理運(yùn)用，具體需要對(duì)智能化牽引變電所網(wǎng)絡(luò)架構(gòu)進(jìn)行建立，其主要包括間隔層、站控層以及過程層等結(jié)構(gòu)，其中站控層又具體分為電壓無(wú)功控制裝置、系統(tǒng)主機(jī)以及工作站等。結(jié)合IEC61850-5的相關(guān)要求，站控層可以為變電所提供人及聯(lián)系界面，從而有效實(shí)現(xiàn)間隔層設(shè)備的相關(guān)管理功能。間隔層則具體包括電壓保護(hù)裝置以及測(cè)控裝置等。過程層主要包括智能終端設(shè)備、新型非磁性/光電式互感器以及合并單元等，其主要由一次設(shè)備以及智能組件所構(gòu)成，從而可以隨著一次設(shè)備實(shí)現(xiàn)智能終端設(shè)備的就地安裝。針對(duì)牽引站，可以具體采用100M雙環(huán)形工業(yè)以太網(wǎng)，還可以對(duì)雙星型的以太網(wǎng)進(jìn)行應(yīng)用。對(duì)于站控層和間隔層網(wǎng)，主要根據(jù)IEC61850-8-1通信協(xié)議，對(duì)MNS冗余以太網(wǎng)進(jìn)行有效運(yùn)用，可以有效共享智能電氣設(shè)備之間的信息，而且還能夠?qū)崿F(xiàn)互相操作。當(dāng)站控層對(duì)SNTP對(duì)進(jìn)行采用時(shí)，具有較高的對(duì)時(shí)精度。而間隔層與過程層之間，則需要對(duì)交換式光纖以太網(wǎng)通信進(jìn)行采用，根據(jù)IEC61850-9-1/2點(diǎn)對(duì)點(diǎn)采樣值通信協(xié)議，并參考GOOSE網(wǎng)絡(luò)通信協(xié)議，對(duì)信號(hào)和時(shí)間信息提供統(tǒng)一標(biāo)準(zhǔn)，使間隔層和過程層的設(shè)備，能夠高速有效的傳輸信息。在具體開展設(shè)計(jì)工作時(shí)，一旦牽引變電所具有較高的信息負(fù)荷率，或者管理供電臂，則通常需要對(duì)間隔-過程層網(wǎng)這種形式進(jìn)行采用。

四、結(jié)束語(yǔ)

綜上所述，通過在牽引供電系統(tǒng)當(dāng)中對(duì)智能變電所技術(shù)進(jìn)行應(yīng)用，可以就地采集一次設(shè)備信息，融合智能化平臺(tái)，而且還能夠使變電所和分區(qū)所等基礎(chǔ)信息事項(xiàng)標(biāo)準(zhǔn)和數(shù)字化管理目標(biāo)，從而全面保證牽引供電系統(tǒng)的安全穩(wěn)定運(yùn)行。對(duì)此，相關(guān)工作人員需要對(duì)智能變電所技術(shù)加大研究力度，確保其在牽引供電系統(tǒng)當(dāng)中能夠得到有效運(yùn)用。

參考文獻(xiàn)

[1]王堯.智能牽引變電所一次設(shè)備智能化技術(shù)[J].電子技術(shù)與軟件工程，2018，14（21）：212.

[2]黃偉.高速鐵路智能牽引變電所自動(dòng)化關(guān)鍵技術(shù)[J].建筑工程技術(shù)與設(shè)計(jì)，2021（6）：2321.

[3]王潘潘，魏宏偉，楚振宇.智能牽引供電系統(tǒng)一次設(shè)備與輔助監(jiān)控系統(tǒng)工程實(shí)施方案[J].電氣化鐵道，2018，29（z1）：21-25.