电气化铁路供电调度自动化的探讨

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【摘  要】铁路系统采用电力调度自动化技术替代传统的调度监视控制方法，符合铁路行车向着高速、大密度方向发展的客观需要，也是铁路电力系统发展的必然趋势。本文主要探讨电气化铁路供电调度自动化。
【关键词】电气化；铁路；供电调度；自动化
目前有在铁路的电力调度中，其自动化系统被习惯的称作是“电力远动”系统，在国际上指的就是SCADA系统，也就是数据采集和监视控制系统，具体是由硬件系统和软件系统这两部分组成的。在电力调度自动化系统中主要是利用计算机硬件技术和软件技术、网络技术和通信技术、控制和自动检测技术，对铁路运行过程中全部电力系统中的重要环节，包括信号电源、变配电所、自闭线路分段开关等方面的内容进行控制和自动监视，从而在为铁路运行提供可靠安全电力保障的同时确保电力系统的经济安全运行。
一、供电调度自动化中的硬件系统
（1）主站系统。主站系统安装在电务段（或供电段）电力调度中心，向调度人员提供图形化界面，完成基本的远程监视和控制、变配电所监控和管理、信号电源监控及线路故障管理等功能。主站一般由调度工作站、数据库服务器、Web服务器、前置通信处理机（简称前置机）、计算机网络设备、多串口服务器、通信适配器以及打印机、UPS等外围设备组成。（2）站端系统及设备。站端系统及设备安装在监控现场，负责变配电所、控制柜、信号电源、车站线路开关等的监控，主要包括变配电所微机保护及综合自动化系统、RTU（RemoteTerminal Unit，远方终端单元）、STU（Semaphore Terminal Unit，信号电源终端单元）、FTU（Feeder Terminal Unit，线路终端单元）等。站端设备负责采集现场电力生产数据和信息，向主站发送数据，接收并执行主站下发的各种控制命令。（3）通信系统。通信系统是自动化数据的传输通道，是自动化系统的重要组成部分。在调度自动化技术和产品日益成熟的今天，通信系统的性能优劣、可靠与否成为铁路电力调度自动化系统建设能否成功的关键。
二、供电调度自动化中的软件系统
（1）系统软件。这里主要指的自动化系统的操作系统，而就目前国内铁路系统中最为常用的操作系统主要就是微软系统专门为企业用户以及部门用户所设计的Windows NT以及
Unix等，由于Windows系统具有较好的运行性能以及系统稳定性，可以很好的胜任严格、繁重以及复杂的企业人物，并且可以适用于这种操作系统中的软件也非常丰富，在操作上比较方便，因此目前在铁路自动化系统中得到了较为广泛的使用。（2）应用软件。一是SCADA支撑软件。对于支撑软件而言，包括前置机通信、报表程序、图形管理系统以及实时数据库等几部分组成，主要是负责应用功能软件和操作系统之间的连接，依靠这种软件不仅可以大大降低操作系统在操作上的负责性，同时也可以实现对操作系统服务功能上的扩充和丰富，同时也为应用功能软件提供更为有效和灵活的数据存储、交换、操作以及处理等内容上的综合服务机制。在具体的结构组成中，首先是前置机通信。前置机主要负责给系统提供各种内容上的通信规约库，实现对常用远动通信规约上的支持，包括IEC870.5-101/102/104、1801、CDT等等，同时可以比较灵活的依照用户的要求对规约进行修改或增加，不需要退出程序而可以在线增加；在报表程序上，包括报表制作、打印软件、报表显示以及相关的管理软件，可以制作各种不同时期和阶段的报表以及事故追忆报表，并可以进行各类复杂的计算和数据统计。此外在报表程序可以实现对各种文字、曲线以及图形上的嵌入，对统计数据进行形象的显示，其最后产生的数据结果和html文件或者是Excel文件可以实现兼容，便于其他软件的利用。
三、通信系统
既有通信系统多基于铁路电话网络，采用MODEM和电话专线构建。这种方式利用了铁路部门丰富的电话网络资源，具有成本低、简单易行的特点。但是，基于模拟线路来传输数字信号的通道稳定性差、易受干扰、可靠性不高、带宽低。随着铁路通信的快速发展，新建线路采用数字网络作为调度自动化通信系统成为主流的发展趋势。沿线建有铁路专用SDH传输网络，总带宽达到2.5G，调度中心和铁路沿线预留了丰富的E1接口（G.703，2.048M），铁路电力调度自动化系统完全可以基于E1接口构建专用通信网络。具体思路是，调度中心、车站均作为通信节点，每个通信节点向通信专业申请两个E1接口，经接入设备引入，组成2M环型通道。该通信方案全部采用数字接口，具有中间转换环节少、稳定性好、可靠性高、抗干扰能力强等优点；每个站端设备都有两个数据传输方向，当一个方向的通道故障时可以自动切换至另一个方向，在SDH自愈光纤网络的基础上，进一步组成基于E1的环型冗余通道，大大了通信系统的可靠性。
参  考  文  献
[1]付宇明.浅谈电力调度自动化系统的评价标准[J].中国新技术新产品.2009（10）
[2]沈瑞龙.铁路电力调度自动化系统通信问题分析[J].铁道通信信号.2008（2）
[3]翟纯玉等.铁路电力自动化技术[M].北京：中国铁道出版社，2006