铁路电力供电系统中配电自动化的运用探讨

铁路电力供电系统中配电自动化的运用探讨

李昊阳

中铁第一勘察设计院集团有限公司  陕西西安710043

摘要：铁路是我国目前最主要的运输方式，在旅游业、运输业等方面做出了突出的贡献。目前的列车都是以电力为主，因此，电力供应是保证铁路运输安全与稳定的重要因素；同时，电力系统也将直接影响到其它各单位的工作。随着科学技术的进步，在铁路上，一些铁路单位开始探索和研究铁路电力系统的自动化技术，以加强电力系统的适用性；通过实际运行，证明了将自动控制技术用于铁路供电系统，确实能提高电力系统的可靠性，提高铁路建设水平。

关键词：铁路电力；供电系统；配电自动化

1铁路供电系统实现配电自动化的方案

1.1分布控制法

该方法主要用于配电网，通过自动控制终端对发生的故障进行判定和隔离；这两个方面的结合，再对整个网络进行重组，这个过程也将通过主要的站点。对于这种技术，通常采用两种方法，即电流计数和电压时间两种，但是这种方法在功能上有点重叠[1]；因此，在有较多分段的铁路中不太适用，对接线较为简单的可以采用。

1.2集中控制方法

该方法在实际使用中，主要是通过现场自动终端，将有关故障的有关信息和故障的真实位置，发送给主站；利用主站点中预先设定的各个模块，对故障进行分析，根据故障的程度进行判断；确定了解决办法，再将解决办法传送给自动终端，从而达到中央控制的目的[2]。该方法在实际应用中，重点在于控制方式，对整个系统的运行效率和可靠性的要求都很高；也就是说，当故障被自动处理的时候，需要确保各个指令的传递速度和速度。电力系统所用的主电源通常都是非常强大的，因此，在对故障进行集中控制时，可以迅速地建立，保证相应的功能得以有效地执行；为了解决这些复杂的问题，专门设计多个模块，进行网络化的构建，以达到有效的控制和管理。

1.3数据上报格式

在向上级汇报数据时，往往会受到报告的信道率的影响，导致报告与实际结果往往存在偏差，产生消极效应；针对这一情况，有些工点在上传数据之前，会先将数据上载，包括在上传之前和之后的数据。并且可以根据变化的大小，进行定制，让数据能够高效的传递到主站点，通过计算机存储数据，根据用户的需求调整，解决相应的问题。

2铁路电力供电系统中配电自动化的运用

2.1控制方式选用

在将配电自动化技术用于铁路供电系统时，必须重视对其最优控制模式的选取，并根据其实际情况，结合其实际应用情况；从而使列车供电系统能够平稳、有序地工作，从而形成一个比较理想的自动控制结构。目前，在铁路供电系统中应用配电自动化的方法有以下几种：一是采用分布式控制技术，即通过自动终端和开关设备，对铁路供电系统进行全方位的监控；可以实时监控所有的终端设备，从而保证系统的稳定性和安全性[3]。然而，这种方法在实际运用中存在着明显的单一化特征，而且需要对整个铁路供电系统进行分段控制，其操作复杂，而且容易产生偏差。其次，集中式控制技术在目前的铁路供电系统中也可以应用，它主要是依靠主站来监控和调节整个电网，并根据各终端的数据进行分析；通过对故障原因的分析，制定出相应的故障处理方案，并将其反馈到配电自动化终端，从而使相应的调节措施能够维持系统的稳定运行[4]。这种技术的使用，既能保证系统的稳定，又能防止各种故障的发生，又能保证主站、配电自动化终端和中继线的稳定、可靠，如果出现问题，就会影响到整个系统的正常运转。此外，光纤技术在配电自动化系统中也起到了重要作用，它需要保证数据在传输过程中的稳定性和可靠性，并尽可能地减少传输的时间；这样才能更好地保证信息的质量，同时也能有效地克服由于信息的干扰，从而限制了配电自动化技术在铁路供电系统中的应用[5]。

2.2变配电所自动化

在铁路供电系统中，为了实现配电自动化，必须对变电站进行自动化改造，这是推进铁路供电系统配电自动化实施的重要一步，必须提高其自动化程度。在变电站自动化控制中，要实现更好的调节操作，并使其发挥最大的作用，就必须将分散控制与集中控制有机地结合起来，从而实现对变电站的运行过程的实时、自动化；同时，它还可以与遥控系统结合，在需要的时候，可以通过人工进行调整，保证变电站的正常运转。变电站自动化控制系统的运行，常常要围绕管理层、通信层和隔离层进行优化配置，使其更好地发挥自动化调节的作用。管理部门的工作，就是根据这些数据，进行智能的分析和决策，从而达到对铁路供电系统的有效监控，防止控制不到位，造成严重的故障。通讯层主要是将变电站内的设备与设备连接起来，形成一个稳定的、可靠的信息传输通道，特别是向高层传递终端设备的信息，更是如此。隔离层主要作用于变电站内的回路和终端设备，从而使各回路和终端设备能够达到比较理想的稳定工作状态，特别是当出现相应的故障或异常问题时，需要更好的响应速度；同时，还必须对电网的变化做出相应的调整，以免对电网造成重大的影响。

2.3供电调度中心自动化

供电调度中心是铁路供电系统中较为重要的一个环节，它的应用也是非常重要的，以达到相应的供电调度中心的最佳运行；从而显示了更好的自动化特性，减少了这方面的故障，从而达到了一个良好的供电和分配效果。在建设电力调度中心的过程中，必须要充分利用现有的设备，包括服务器、前置机、通讯柜、调度台等硬件设备，并将自动化技术应用到列车运行中，从而达到自动化控制的目的。从合理地利用电力调度中心的自动化配置来看，MACS-SCADA是最常用的一种，它能为建立和使用自动控制平台提供一个良好的基础，同时也能有效地克服软件的局限性。根据电力调度中心的自动化配置和运行控制，通常也要根据实际情况进行灵活的调整，不管是建立自动化的操作平台，还是协调配置有关的硬件设备；都要有一个理想的目标，这样才能更好地利用电力调度中心。

2.4网络通讯自动化

在铁路供电系统中，配电自动化应用也要重视网络通信环节的调整，从而使这一环节也能达到更高的自动化水平，从而更好地完成对有关信息、数据的自动传送和使用，从而解决这一环节的问题。在网络通信的自动化控制中，经常要围绕着数据的传送和交换进行合理的安排，从而使相应的工作能够顺利地进行，从而更好地完成通信任务；保证了数据的合理、可靠，有效地避免了各种非法传输的问题，提高了传输的效率，保证了电力供电系统中的所有信息都得到了最好的利用。

2.5故障处理自动化

在铁路供电系统中，配电自动化应用也要重视如何有效地解决故障，并对故障的成因进行正确的分析；同时，采用相应的处理方法，将相应的故障问题降到最低限度，从而实现对相应的故障损失进行有效的控制。在建立故障处理的自动化机制时，常常要将人工智能技术与其结合起来，以便对相应的故障问题进行更加精确有效的分析，以防止错误判断的偏差；这样可以提高后续的自动故障处理的精确度，保证实时性，并能更好的控制精度。

结论

总之,配电自动化在铁路供电系统中的应用非常重要,不仅使铁路供电行业得到发展,还为国内交通运输行业提供保障,需要引起相关人员的重视,加强技术研究,不断对技术进行创新。技术人员在进行技术探索的过程中,需要与铁路系统相结合,提升供电系统的自动化能力,进而及时、迅速的找到线路故障地点,并迅速提出解决的措施,进而降低整个铁路供电系统故障率,确保系统安全、稳定,确保铁路运行安全。

参考文献：

[1] 李凯.铁路全电缆电力贯通线电压补偿方案及容量配置优化研究[D].兰州交通大学,2018.

[2] 陈怡心.基于牵引供电系统的电力供电方案对比研究[D].西南交通大学,2017.

[3] 张梅.配电自动化在铁路电力供电系统中的应用探讨[J].中国高新区,2017(07):95.

[4] 王宜强.铁路电力供电系统分析[J].电气制造,2015(03):76-78.

[5] 李晨.铁路电力供电系统中配电自动化的应用分析[J].城市建设理论研究(电子版),2020(17):7-8.