浅谈牵引变电所综合自动化

浅谈牵引变电所综合自动化

安美霞

（国家能源集团准能集团公司大准铁路供电段内蒙古鄂尔多斯市010300）

摘要：随着自动化技术、计算机技术和通信技术的发展，牵引变电所综合自动化系统技术得到迅速发展。因此，本文对牵引变电所综合自动化系统的研究这个主题进行相应的分析。

关键词：牵引变所；综合；自动化系统；研究

一、牵引变电所综合自动化系统的结构和特点

1.牵引变电所综合自动化系统的结构

从某种意义上说，在科学技术发展的影响下，牵引变电所综合自动化系统的结构也随之日益变化。当下，对于它的使用，分层分布式综合自动化系统的使用是最广泛的。它主要由这三部分组成，即网络通讯层、站端层、间隔层。在系统中，不同层面具有不同的涵义。间隔层主要是对变电所设备运行参数进行准确的选择。并在此基础上，对相关的运算、分闸进行应有的保护。还需要对站端层发出的控制命令和操作准确而及时的予以执行。站端层展现了很多方面的功能，比如，对图形画面给予实时监控、变电所日常的管理。而网络通讯层则主要是对间隔层与调度层的网络通讯进行负责。对上传电所的相关信息，再对控制命令和操作予以下达。

2.牵引变电所综合自动化系统的特点

从牵引变电所综合自动化的结构，可以知道它具有这些方面的特点。当然，随着时代的不断演变发展，新时代下的它已经和传统的它有着不一样的区别了。首先，那些之前由运动终端来实现的四遥功能，都需要以间隔层作为相应的媒介，来经过所有的内在高速光纤网予以实现。通过这样的方式，在一定程度上，不仅节约了大量的电缆，还减少了相应的工作量。其次，在保护测控单元的透明化设计以及一次设备的驻所检测技术的帮助下，可以对设备进行远程诊断。由于这种诊断方式的实现，它促进了检修体制的改革，没有以往那种春检。最后，对于相关的报表，都可以实现远方的实时打印。这样就可以不需要安排相应的值班人员。进而，使相关的运营成本得到降低。并且在可靠性方面，布线系统得到进一步的增加。这主要是因为目前，牵引变电所内的所有间隔层都开始使用光纤通讯系统，不仅速度快，可靠性也很高。在这种情况下，所有的控制回路都可以在当地进行布线。它有利于盘和盘之间的距离，可靠性能得以增强。当然，除了上面这些以外，它还具有一些其它方面的特点。比如，智能化保护的测控单元可以融入到一次设备里面。这样有利于实现在工厂就完成大量的安装调试功能工作。以此，使现场施工的周期减短了很多，所需要的财务支出也随之减少。

二、牵引变电所综合自动化系统的不足

由于牵引变电所综合自动化操作技术在目前还属于一项比较新的前沿课题，其理论研究和实际操作还不是十分成熟，特别是在国内，对于这项技术的研究和使用还处在探索发展阶段。因此，牵引变电所综合自动化系统还存在一些缺点是需要加以改进的。

（1）系统功能的智能化和监控不足

一套完整的牵引变电所自动化系统的功能是应该包括智能化的分析和预测相关数据、及时的调度功能以及快速的智能反应功能等。但是，当前我国的铁路牵引变电所的自动化系统在远程故障的预测、相关数据的分析、系统辅助以及优化调度等功能上都还有所欠缺。而由于我国目前在牵引变电相关研究行业还缺乏足够的技术人才，在铁路牵引变电所综合自动化系统的研发上，不能把相关技术与实际操作经验相结合，使得我国的变电所综合自动化系统在对远程终端和变电所的主控设备的自检以及对系统运行状态的监视上还达不到世界先进的技术水平。

（2）系统的标准化和规范化不足

而由于牵引变电所自动化系统研发的前沿性和保密性，导致各个牵引变电综合自动化系统的生产厂家在生产标准和规范上都处于各自独立和封闭的状态。各个生产厂家相互之间缺乏应有的信息沟通和交流。同时，由于研发单位和厂家的差异，导致系统设备在材料配件、电路设置、工艺流程以及主要软件的设计上都有较大的差异，而由此导致设备的质量也存在相应的差异。

（3）封闭、独立的系统

由于各个研发单位和生产厂家在系统软硬件的设计和制造上的相互独立性和封闭性，导致系统设备在技术上的不开放性。而铁路由于地域的封闭性导致整个系统独立且封闭。造成在通信协议、设备标准等方面的不一致。在市场上的设备没有一个规范化的标准，不利于牵引变电综合自动化系统的技术研发和产品投入市场。

三、牵引变电所综合自动化系统具有的基本功能

在该系统进行运作的时候，它所具有的基本功能发挥着不可替代的作用。

第一、它能够对相关的数据进行采集和处理。在采集信息方面，该系统可以对很多方面的信息予以获取，传达到对应的监控系统。比如，外面输入的讯号、开关量。在信息处理方面，它能够对监控系统的信息进行实时处理。然后，在再此基础上，产生不同的实时数据，更新这些传达的数据，显示出画面。它本身具有的这个功能，还为系统内其它的功能提供必要的运行信息奠定了坚实的基础。

第二、它具有维护的功能。该系统的维护功能主要是对这方面进行负责。即管理计算机监控系统的管理人员对系统进行的工作，比如，管理。诊断、维护。在维护方面，该系统主要是对功能和数据库这两方面进行维护。在数据库维护方面，主要是工程师利用交互的形式，来对数据库里的不同数据项进行增删或者修改处理。在功能维护方面，主要是对这些方面加以维护。一是：监测各种应用功能的运行状态。二是：自动控制功能的启动以及停止。三是：在线生成各种报表，在线编辑显示的画面。

第三、该系统具有在线统计功能和控制功能。在在线统计计算方面，主要按照所采集的实时数据，来进行在线统计计算。比如，它能够计算出各项的电流和电压，每个间隔的单元有无功率。此外，这些统计计算和报表可以按照用户提出的要求，生成相应的周、月、季、年。当然，也包括在用户自定义下的统计时段。在控制功能方面，该系统能够对内部很多方面给予就地或者远方监控。比如，有载调压开关、变电所的各级电压等级断路器。相关的微监控系统能够实现电压的窝工自动控制与调节。除了上面这些以外，还具有其它很多方面的基本功能。比如，它可以对记录事故的顺序，并对事故进行追忆的功能；画面显示与打印的功能。

四、综合自动化系统发展方向

综合自动化系统的发展，大大提升了牵引变电所的现代化水平。但技术的发展永无止境，随着计算机智能技术、高速网络的进一步发展，我认为，综合自动化系统的发展方向就是数字化的自动化系统，未来这一系统将至少具备如下的“六化”功能。

（1）一次设备智能化。微处理器和光电技术广泛应用到一次设备的各回路中，简化了传统机电式继电器和控制回路结构。

（2）二次设备网络化。先进的、抗干扰信号网络将很大程度取代传统的导线连接，所内电缆数量减少，便于网络共享、资源共享。

（3）控制技术远程化。故障远程诊断、处理，远程修改定值和检修，控制更精准、高效。

（4）占地面积微型化。高压组合电器、高压柜式装置、成套设备广泛应用，控制室组屏数量减少，值班室、值守室变小甚至没有。

（5）人员配置缩减化。无人值班、无人值守变电所将成为发展方向，从而降低运营成本，提升铁路在交通运输领域的竞争力。

（6）整所运行自动化。“系统的判断”取代“人的判断”，系统自动发出常规检修报告、记录运行数据、分析故障原因、给出处理意见。同时，为正在研发的行车指挥自动化系统提供技术支持。

参考文献：

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[2]雍枝锐，洪宇.牵引变电所综合自动化系统探讨[J].中国高新技术企业，2014，12：110-112.

[3]周渡海，何此昂.现场总线控制技术开发入门与应用实例[M].北京：中国电力出版社，2010.