電氣化鐵路供電調度自動化的探討

【摘 要】鐵路系統采用電力調度自動化技術替代傳統的調度監視控制方法，符合鐵路行車向著高速、大密度方向發展的客觀需要，也是鐵路電力系統發展的必然趨勢。本文主要探討電氣化鐵路供電調度自動化。

【關鍵詞】電氣化；鐵路；供電調度；自動化

目前有在鐵路的電力調度中，其自動化系統被習慣的稱作是“電力遠動”系統，在國際上指的就是SCADA系統，也就是數據采集和監視控制系統，具體是由硬件系統和軟件系統這兩部分組成的。在電力調度自動化系統中主要是利用計算機硬件技術和軟件技術、網絡技術和通信技術、控制和自動檢測技術，對鐵路運行過程中全部電力系統中的重要環節，包括信號電源、變配電所、自閉線路分段開關等方面的內容進行控制和自動監視，從而在為鐵路運行提供可靠安全電力保障的同時確保電力系統的經濟安全運行。

一、供電調度自動化中的硬件系統

（1）主站系統。主站系統安裝在電務段（或供電段）電力調度中心，向調度人員提供圖形化界面，完成基本的遠程監視和控制、變配電所監控和管理、信號電源監控及線路故障管理等功能。主站一般由調度工作站、數據庫服務器、Web服務器、前置通信處理機（簡稱前置機）、計算機網絡設備、多串口服務器、通信適配器以及打印機、UPS等外圍設備組成。（2）站端系統及設備。站端系統及設備安裝在監控現場，負責變配電所、控制柜、信號電源、車站線路開關等的監控，主要包括變配電所微機保護及綜合自動化系統、RTU（RemoteTerminal Unit，遠方終端單元）、STU（Semaphore Terminal Unit，信號電源終端單元）、FTU（Feeder Terminal Unit，線路終端單元）等。站端設備負責采集現場電力生產數據和信息，向主站發送數據，接收并執行主站下發的各種控制命令。（3）通信系統。通信系統是自動化數據的傳輸通道，是自動化系統的重要組成部分。在調度自動化技術和產品日益成熟的今天，通信系統的性能優劣、可靠與否成為鐵路電力調度自動化系統建設能否成功的關鍵。

二、供電調度自動化中的軟件系統

（1）系統軟件。這里主要指的自動化系統的操作系統，而就目前國內鐵路系統中最為常用的操作系統主要就是微軟系統專門為企業用戶以及部門用戶所設計的Windows NT以及

Unix等，由于Windows系統具有較好的運行性能以及系統穩定性，可以很好的勝任嚴格、繁重以及復雜的企業人物，并且可以適用于這種操作系統中的軟件也非常豐富，在操作上比較方便，因此目前在鐵路自動化系統中得到了較為廣泛的使用。（2）應用軟件。一是SCADA支撐軟件。對于支撐軟件而言，包括前置機通信、報表程序、圖形管理系統以及實時數據庫等幾部分組成，主要是負責應用功能軟件和操作系統之間的連接，依靠這種軟件不僅可以大大降低操作系統在操作上的負責性，同時也可以實現對操作系統服務功能上的擴充和豐富，同時也為應用功能軟件提供更為有效和靈活的數據存儲、交換、操作以及處理等內容上的綜合服務機制。在具體的結構組成中，首先是前置機通信。前置機主要負責給系統提供各種內容上的通信規約庫，實現對常用遠動通信規約上的支持，包括IEC870.5-101/102/104、1801、CDT等等，同時可以比較靈活的依照用戶的要求對規約進行修改或增加，不需要退出程序而可以在線增加；在報表程序上，包括報表制作、打印軟件、報表顯示以及相關的管理軟件，可以制作各種不同時期和階段的報表以及事故追憶報表，并可以進行各類復雜的計算和數據統計。此外在報表程序可以實現對各種文字、曲線以及圖形上的嵌入，對統計數據進行形象的顯示，其最后產生的數據結果和html文件或者是Excel文件可以實現兼容，便于其他軟件的利用。

三、通信系統

既有通信系統多基于鐵路電話網絡，采用MODEM和電話專線構建。這種方式利用了鐵路部門豐富的電話網絡資源，具有成本低、簡單易行的特點。但是，基于模擬線路來傳輸數字信號的通道穩定性差、易受干擾、可靠性不高、帶寬低。隨著鐵路通信的快速發展，新建線路采用數字網絡作為調度自動化通信系統成為主流的發展趨勢。沿線建有鐵路專用SDH傳輸網絡，總帶寬達到2.5G，調度中心和鐵路沿線預留了豐富的E1接口（G.703，2.048M），鐵路電力調度自動化系統完全可以基于E1接口構建專用通信網絡。具體思路是，調度中心、車站均作為通信節點，每個通信節點向通信專業申請兩個E1接口，經接入設備引入，組成2M環型通道。該通信方案全部采用數字接口，具有中間轉換環節少、穩定性好、可靠性高、抗干擾能力強等優點；每個站端設備都有兩個數據傳輸方向，當一個方向的通道故障時可以自動切換至另一個方向，在SDH自愈光纖網絡的基礎上，進一步組成基于E1的環型冗余通道，大大了通信系統的可靠性。

參 考 文 獻

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[2]沈瑞龍.鐵路電力調度自動化系統通信問題分析[J].鐵道通信信號.2008（2）

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