陳燕菊
(中國鐵建電氣化局集團有限公司北京城市軌道工程公司,北京 100043)
在鐵路運行中,電力供電系統(tǒng)是不容忽視的重要組成部分,如果供電系統(tǒng)出現(xiàn)故障問題,鐵路安全有序運行狀態(tài)必然會受到影響,甚至極容易出現(xiàn)嚴(yán)重故障,要求引起高度重視。雖然鐵路電力供電系統(tǒng)的難度并不大,但是要求卻相對較高,不允許出現(xiàn)任何偏差問題,如此也就需要注重從技術(shù)手段入手予以創(chuàng)新調(diào)整,以求更好實現(xiàn)對于最終供電穩(wěn)定性的保障。配電自動化技術(shù)在該方面的應(yīng)用就可以表現(xiàn)出較強的價值,應(yīng)予以高度重視。
鐵路電力供電系統(tǒng)的重要性不容忽視,其要求能夠為鐵路系統(tǒng)提供穩(wěn)定持續(xù)的供電服務(wù),避免因為供電中斷出現(xiàn)異常問題?;阼F路電力供電系統(tǒng)的運行而言,其往往需要具備不可中斷性特點,要求能夠基于鐵路運行提供持續(xù)供電,嚴(yán)禁在鐵路運行過程中出現(xiàn)電力供應(yīng)的中斷或者是異常變化,由此更好優(yōu)化電力供電效果。鐵路電力供電系統(tǒng)所需要的電壓相對都比較低,并不需要高壓參與供電,因為該供電系統(tǒng)位于鐵路系統(tǒng)的末端,需要高壓的設(shè)施并不多,設(shè)置低壓配電所就能夠有效滿足地鐵系統(tǒng)供電要求,當(dāng)前常見的為10 kV或者35 kV的配電變電所。當(dāng)然,伴隨著我國鐵路行業(yè)的快速發(fā)展,同樣也存在著一些需要高壓配電所供應(yīng)的項目,但是其電壓依然并不是特別高,該方面不存在較大難度。從鐵路電力供電系統(tǒng)的布置和運行中來看,其連接線路相對單一,并不存在過于復(fù)雜的形式,如此也就表現(xiàn)出了較為明顯的易操作性,一般不會在線路方面出現(xiàn)較為嚴(yán)重的偏差問題,相應(yīng)變電所、配電所以及線路中轉(zhuǎn)站的布置也相對簡單,只需要按照鐵路電力供電系統(tǒng)的運行需求配置即可。
雖然從鐵路電力供電系統(tǒng)的電壓以及電力線路方面來看,均不存在較高的難度,布置處理相對較為簡單高效,但是其往往面臨著相對較高的要求,需要確保供電穩(wěn)定、連續(xù)、安全,由此規(guī)避該環(huán)節(jié)運行不當(dāng)出現(xiàn)的異常,確保鐵路系統(tǒng)有序運行。基于此,針對鐵路電力供電系統(tǒng)中的所用材料、設(shè)施以及相關(guān)技術(shù),都需要進行重點把關(guān)控制,以便促使相應(yīng)構(gòu)成要素較為適宜可靠,避免在任何部位出現(xiàn)偏差及混亂問題。比如鐵路電力供電系統(tǒng)往往需要確保供電及時穩(wěn)定,要求延遲時長能夠控制在150 ms以內(nèi),由此避免延遲方面的隱患,導(dǎo)致鐵路運行穩(wěn)定性受損。針對鐵路電力供電系統(tǒng)運行中出現(xiàn)的各類故障問題同樣也應(yīng)該引起高度重視,要求在借助于優(yōu)化配置以及構(gòu)成部件嚴(yán)格把關(guān)的基礎(chǔ)上,積極引入運用一些先進技術(shù)手段,以此形成較為理想的鐵路電力供電系統(tǒng)優(yōu)化運行效果,滿足當(dāng)前越來越高的運行要求,降低該方面帶來的故障問題。
鐵路電力供電系統(tǒng)中配電自動化的應(yīng)用具備明顯優(yōu)勢,相對于傳統(tǒng)滯后的配電方案,配電自動化相關(guān)技術(shù)和系統(tǒng)的應(yīng)用價值主要表現(xiàn)在以下幾個方面:
首先,配電自動化可以較好適應(yīng)于鐵路電力供電系統(tǒng)在當(dāng)前提出的較高要求,確保穩(wěn)定、連續(xù)、安全運行,這也是該技術(shù)應(yīng)用的主要原因。在配電自動化相關(guān)技術(shù)手段的應(yīng)用下,鐵路電力供電系統(tǒng)可以得到實時自動化調(diào)控和把關(guān),由此促使配電工作更為順暢高效,對于以往常見的問題可以形成良好規(guī)避效果。比如在當(dāng)前鐵路電力供電系統(tǒng)提出了較高延遲時長控制要求背景下,配電自動化技術(shù)的應(yīng)用就可以進行優(yōu)化,促使延遲時長相對較短,較好滿足了150 ms之內(nèi)的要求,維系整個系統(tǒng)的安全有序運行。
其次,配電自動化的應(yīng)用還能夠有效降低人員工作壓力,尤其是對于相對繁瑣以及處理難度較大的工序,利用配電自動化予以優(yōu)化處理極為必要,同時規(guī)避了人員失誤問題帶來的不利影響和危害。因為鐵路電力供電系統(tǒng)涉及到的區(qū)域相對較大,波及到的范圍同樣也比較大,如此也就必然加大了人工處理難度,尤其是在一些相對偏遠的區(qū)域,如果僅僅依賴人員進行管控檢修,則必然難以達到理想效果,也容易出現(xiàn)滯后性問題。但是在配電自動化相關(guān)技術(shù)應(yīng)用下,大量工作都不需要人員直接參與,如此也就必然可以形成更為高效有序的檢修保養(yǎng)以及調(diào)控效果,作用價值較為突出。
另外,配電自動化的應(yīng)用還能夠較好實現(xiàn)故障問題的及時處理,由此更好保障鐵路電力供電系統(tǒng)的穩(wěn)定安全運行,降低故障問題帶來的不利影響。在配電自動化相關(guān)技術(shù)的應(yīng)用中,往往可以較好實現(xiàn)對于相應(yīng)供配電過程的實時動態(tài)調(diào)控,能夠及時根據(jù)不同狀態(tài)予以調(diào)控,進而也就可以明顯降低發(fā)生故障問題的幾率,從根源形成良好故障控制效果。與此同時,在配電自動化相關(guān)技術(shù)應(yīng)用下,即使在鐵路電力供電系統(tǒng)中出現(xiàn)了故障問題,也能夠及時予以自動化分析和處理,將故障問題控制到最小范圍內(nèi),甚至還能夠及時予以修復(fù),確保鐵路電力供電系統(tǒng)恢復(fù)正常運行狀態(tài)。
在鐵路電力供電系統(tǒng)中運用配電自動化技術(shù)時,注重控制方式的優(yōu)化選擇極為必要,要求結(jié)合鐵路電力供電系統(tǒng)的運行要求,考慮到配電自動化技術(shù)的應(yīng)用特點,進而選擇相匹配的自動化控制方式,由此形成較為理想的自動化控制結(jié)構(gòu),確保鐵路電力供電系統(tǒng)可以得到有序穩(wěn)定運行?,F(xiàn)階段鐵路電力供電系統(tǒng)中配電自動化的運用主要涉及到以下幾種常見方式和技術(shù)手段:首先,分布式控制技術(shù),該處理方式主要是借助于自動化終端以及開關(guān)設(shè)施,實現(xiàn)對于鐵路電力供電系統(tǒng)的全面監(jiān)管,可以針對所有終端設(shè)施進行實時監(jiān)測,進而更好實現(xiàn)穩(wěn)定性以及安全性的保障。但是該模式在應(yīng)用中表現(xiàn)出了明顯的單一性特點,且需要針對整個鐵路電力供電系統(tǒng)進行分段控制,繁瑣程度較為明顯,也容易出現(xiàn)偏差問題。其次,集中式控制技術(shù)在當(dāng)前鐵路電力供電系統(tǒng)中同樣也能夠得到優(yōu)化運用,其主要依托主站實現(xiàn)對于整個供配電系統(tǒng)的有效監(jiān)管和調(diào)控,根據(jù)各個終端提供的信息進行分析,了解相應(yīng)故障成因,確定好相應(yīng)故障處理方案,進而發(fā)送給配電自動化終端,促使相應(yīng)調(diào)控手段可以實現(xiàn)穩(wěn)定運行狀態(tài)的維系。雖然該技術(shù)的應(yīng)用可以較好實現(xiàn)系統(tǒng)運行穩(wěn)定性的保障,也有助于防控各類故障問題,但是卻需要確保主站、配電自動化終端以及中間線路的穩(wěn)定可靠運行,一旦任何一環(huán)失控,都會干擾最終運行效果,要求予以精細化把關(guān)控制。另外,光纖通信技術(shù)同樣也是優(yōu)化配電自動化系統(tǒng)運行的關(guān)鍵手段,要求確保相關(guān)信息資料的傳輸較為穩(wěn)定可靠,且能夠盡量縮短信息傳輸所用時間,如此也就可以更好實現(xiàn)信息質(zhì)量的保障,解決因為信息層面的干擾和影響,導(dǎo)致鐵路電力供電系統(tǒng)中配電自動化技術(shù)的應(yīng)用效果受到制約。
在鐵路電力供電系統(tǒng)中運用配電自動化時,針對變配電所進行自動化轉(zhuǎn)變極為必要,這也是在整個鐵路電力供電系統(tǒng)中推動配電自動化落實的關(guān)鍵環(huán)節(jié),要求提升其自動化運行水平。在變配電所自動化控制中,為了達到較為理想的調(diào)控運行以及優(yōu)化布置效果,往往需要靈活運用分散控制和集中控制相結(jié)合,促使所有變配電所運行程序得到實時自動化調(diào)控,同時還能夠融入遠程控制系統(tǒng),必要時可以輔助人工進行優(yōu)化調(diào)控,由此更大程度上確保變配電所穩(wěn)定有序運行。在變配電所自動化控制系統(tǒng)運行中,往往需要重點圍繞著管理層、通信層以及間隔層予以優(yōu)化布置,以便更好維系自動化調(diào)控功能。管理層主要是依據(jù)所有資料進行智能化分析和決策,進而力求對于整個鐵路電力供電系統(tǒng)形成有效調(diào)控把關(guān),避免因為調(diào)控不及時或者不準(zhǔn)確出現(xiàn)嚴(yán)重故障問題;通信層則主要是圍繞著變配電所中的所有設(shè)施進行必要連接,由此形成穩(wěn)定可靠的信息傳輸通道,尤其是對于終端設(shè)施相關(guān)信息資料到管理層的傳輸,更是應(yīng)該引起重視;間隔層則主要是作用于變配電所中的回路以及終端設(shè)施,以便促使相應(yīng)回路以及終端設(shè)施可以形成較為理想的穩(wěn)定運行狀態(tài),要求具備較為理想的反應(yīng)速度,尤其是在相應(yīng)故障或者異常問題發(fā)生時,更是需要及時進行反應(yīng)和調(diào)控,避免給變配電所帶來嚴(yán)重危害。
在鐵路電力供電系統(tǒng)中配電自動化運用中,供電調(diào)度中心作為比較關(guān)鍵的環(huán)節(jié),同樣也需要引起高度重視,力求實現(xiàn)相應(yīng)供電調(diào)度中心的優(yōu)化運行,由此表現(xiàn)出較為理想的自動化特點,降低該方面在運行中可能出現(xiàn)的故障問題,由此形成良好供配電效果?;阼F路供電調(diào)度中心配電自動化的構(gòu)建而言,首先應(yīng)該重點考慮到所有涉及到的硬件設(shè)施,比如服務(wù)器、前置機、通訊柜以及調(diào)度站等,都需要予以優(yōu)化調(diào)整,積極融入運用自動化技術(shù),促使其可以形成良好的自動化調(diào)控效果。從供電調(diào)度中心自動化配置中軟件的合理運用來看,往往MACS-SCADA控制系統(tǒng)的應(yīng)用比較常見,可以為自動化控制平臺的構(gòu)建和運用提供較為理想的基礎(chǔ)條件,解決了軟件系統(tǒng)方面存在的限制問題,應(yīng)該引起重視。基于供電調(diào)度中心自動化配置和運行控制,往往還需要重點結(jié)合實際狀況予以靈活調(diào)整,無論是對于自動化操作平臺的構(gòu)建,還是在相關(guān)硬件設(shè)施的協(xié)調(diào)配置上,都需要體現(xiàn)出理想的針對性,由此更好實現(xiàn)供電調(diào)度中心的優(yōu)化運用。為了更好地優(yōu)化后續(xù)供電調(diào)度中心自動化運行效果,往往還需要重點考慮到網(wǎng)絡(luò)、經(jīng)濟效益和安全性的綜合兼顧,避免在任何方面出現(xiàn)偏差。
鐵路電力供電系統(tǒng)中配電自動化運用還應(yīng)該重點考慮到網(wǎng)絡(luò)通訊環(huán)節(jié)的調(diào)整,要求促使該環(huán)節(jié)同樣能夠具備較強的自動化特點,由此更好實現(xiàn)對于相關(guān)信息數(shù)據(jù)資料的自動化傳輸和準(zhǔn)確運用,解決該環(huán)節(jié)的制約問題。在網(wǎng)絡(luò)通訊自動化調(diào)控中,往往需要重點圍繞著數(shù)據(jù)傳輸以及數(shù)據(jù)交換進行合理設(shè)置,促使相應(yīng)工作可以便捷有序落實,由此較好完成網(wǎng)絡(luò)通訊任務(wù),保障數(shù)據(jù)傳輸較為合理可靠,在規(guī)避各類違規(guī)傳輸問題形成的同時,提升傳輸效率,確保鐵路電力供電系統(tǒng)中涉及到的所有信息資料均能夠形成較為理想的優(yōu)化運用。為了較好滿足網(wǎng)絡(luò)通訊自動化運行條件,除了要促使信號屏以及數(shù)據(jù)控制中心之間具備理想傳輸基礎(chǔ)外,還應(yīng)該優(yōu)化配置大型處理機,由此促使相應(yīng)數(shù)據(jù)信息可以得到準(zhǔn)確及時轉(zhuǎn)換和處理,尤其是在IEC870-5-101向CDT轉(zhuǎn)換時,相應(yīng)處理機的運行效果要求得到理想保障。伴隨著當(dāng)前越來越普遍使用的5G相關(guān)技術(shù)手段,同樣也可以將其應(yīng)用到鐵路電力供電系統(tǒng)網(wǎng)絡(luò)通訊中來,以便確保信息傳輸更為高效準(zhǔn)確,且更好提升其抗干擾能力,保障配電自動化系統(tǒng)得以安全可靠運行,降低該環(huán)節(jié)運行不當(dāng)出現(xiàn)故障問題的幾率。
在鐵路電力供電系統(tǒng)運行中,配電自動化的運用還應(yīng)該高度關(guān)注故障問題的有效處理,要求在盡可能短的時間內(nèi),準(zhǔn)確分析相應(yīng)故障問題的發(fā)生原因,并且同步采取相匹配的應(yīng)對方式,將相應(yīng)故障問題控制在最小范圍內(nèi),最終形成相應(yīng)故障損失的有效控制。在故障處理自動化機制構(gòu)建中,往往需要重點考慮到人工智能相關(guān)技術(shù)的融入,要求能夠更為準(zhǔn)確高效分析相應(yīng)故障問題,避免在故障判斷方面出現(xiàn)偏差,由此更好提升后續(xù)故障自動化處理的準(zhǔn)確度,在保障時效性的基礎(chǔ)上,更好形成準(zhǔn)確度控制。
鐵路電力供電系統(tǒng)中配電自動化的運用極為必要,其可以適應(yīng)于當(dāng)前要求越來越高的鐵路電力供電系統(tǒng)運行要求,促使大量繁瑣工作能夠自動化完成,由此更好形成高效穩(wěn)定運行效果,尤其是對于各個關(guān)鍵系統(tǒng)和構(gòu)成單元,更是需要予以優(yōu)化配置。