淺談高速鐵路供電SCADA系統(tǒng)調(diào)試工作

曾亮

（廣州鐵路（集團(tuán)）公司調(diào)度所，廣東 廣州 510000）

摘 要：為了規(guī)范鐵路供電SCADA系統(tǒng)遠(yuǎn)動調(diào)試驗收工作，消除SCADA接管后設(shè)備中存在的安全隱患，結(jié)合既有線路SCADA系統(tǒng)調(diào)試經(jīng)驗和系統(tǒng)的運(yùn)用需求，著重論述了SCADA系統(tǒng)調(diào)試內(nèi)容、要求和程序等相關(guān)內(nèi)容，具有一定的現(xiàn)實指導(dǎo)意義。

關(guān)鍵詞：高速鐵路；供電SCADA系統(tǒng)；調(diào)試驗收工作；鐵路運(yùn)輸

中圖分類號：TM762.1+4 文獻(xiàn)標(biāo)識碼：A DOI：10.15913/j.cnki.kjycx.2015.06.111

高速鐵路供電SCADA 系統(tǒng)（遠(yuǎn)動系統(tǒng)）是進(jìn)行供電設(shè)備檢修、故障處理和提高事故搶修效率的重要物質(zhì)保障，其運(yùn)行安全是保證鐵路運(yùn)輸暢通的必要條件。在鐵路電氣化飛速發(fā)展和供電SCADA 系統(tǒng)被廣泛運(yùn)用的大背景下，要努力做好初期的系統(tǒng)調(diào)試工作，從源頭上把控設(shè)備質(zhì)量，進(jìn)而保證遠(yuǎn)動系統(tǒng)投入運(yùn)行后的穩(wěn)定性，同時，這也是供電系統(tǒng)保障行車安全、服務(wù)鐵路運(yùn)輸?shù)闹匾e措之一。

1 系統(tǒng)的組成

高速鐵路供電遠(yuǎn)動系統(tǒng)是由調(diào)度端、被控站、通信通道和復(fù)示設(shè)備構(gòu)成的。

調(diào)度端：統(tǒng)一指揮供電系統(tǒng)在正常或遇到事故的情況下的運(yùn)行工作，并集中管理沿鐵道線分布的牽引變電所、分區(qū)亭、開閉所、AT所、配電所、開關(guān)站和箱式變電站等電力設(shè)備。

被控站：被控站主要是完成供電遠(yuǎn)動系統(tǒng)的數(shù)據(jù)采集、預(yù)處理、發(fā)送、接收和輸出執(zhí)行等功能。常規(guī)的遠(yuǎn)動系統(tǒng)被控站為遠(yuǎn)方終端設(shè)備，而集繼電保護(hù)、監(jiān)視控制于一體的被控站多采用綜合自動化系統(tǒng)。

通信通道：連接調(diào)度端與被控站的通信通路，用于傳輸遠(yuǎn)動信息。

復(fù)示設(shè)備：用于鐵路上級部門或相關(guān)部門遠(yuǎn)程監(jiān)視所管轄的高速鐵路供電遠(yuǎn)動系統(tǒng)調(diào)度中心的數(shù)據(jù)，以便相關(guān)部門可以隨時獲取所管轄區(qū)內(nèi)設(shè)備的運(yùn)行狀況，進(jìn)而全面監(jiān)視鐵路供電系統(tǒng)的運(yùn)行工況，并深入地分析系統(tǒng)運(yùn)行數(shù)據(jù)、故障數(shù)據(jù)，充分利用鐵路供電系統(tǒng)的資源。

2 調(diào)試內(nèi)容和方法

2.1 調(diào)試準(zhǔn)備工作

調(diào)試準(zhǔn)備工作主要包括以下4點(diǎn)：①供電調(diào)度根據(jù)施工單位、設(shè)備管理單位提供的蓋過章的主接線圖核對調(diào)度端系統(tǒng)的主接線圖。②確認(rèn)現(xiàn)場施工單位、綜自（各設(shè)備）廠家、設(shè)備管理單位人員、電流電壓加量儀是否已經(jīng)到位，由現(xiàn)場調(diào)試負(fù)責(zé)人確認(rèn)安全措施已做好、已符合SCADA系統(tǒng)調(diào)試所需的條件后，供電調(diào)度方可開始執(zhí)行調(diào)試工作。③通知設(shè)備管理單位人員填寫現(xiàn)場調(diào)試記錄和缺陷記錄，由供電調(diào)度方填寫調(diào)度調(diào)試記錄和缺陷記錄。調(diào)試工作結(jié)束時，設(shè)備管理單位人員和供電調(diào)度要核對缺陷記錄和剩余工作量，以便及時處理其中的缺陷，并跟進(jìn)完成剩余的工作量。④通知現(xiàn)場調(diào)試人員盡量從現(xiàn)場設(shè)備上采集遙信信號，避免直接由綜自（或RTU）采集信號上傳調(diào)度。如果無法采集遙信信號，可以直接從綜自（或RTU）采集信號上傳調(diào)度。

2.2 核對調(diào)度端系統(tǒng)主接線圖

供電調(diào)度、施工單位和設(shè)備管理單位要逐一核對調(diào)度端SCADA界面圖是否與現(xiàn)場設(shè)備布設(shè)一致。在此過程中，主要核對進(jìn)線電源名稱，開關(guān)、流互、壓互、避雷器編號，查看開關(guān)供電范圍是否與現(xiàn)場設(shè)備電氣連接布設(shè)一致。

2.2.1 牽引變電所

核對兩路進(jìn)線電源線路名稱、壓互所接母線、開關(guān)地刀接地方向和電源相序是否正確，屬于供電局管轄的開關(guān)要進(jìn)行雙重命名（所內(nèi)編號、供電局編號），并與供電局的核對內(nèi)容保持一致。檢查主變與饋線的對應(yīng)關(guān)系、饋線與接觸網(wǎng)的供電關(guān)系。核對兩主變壓器二次側(cè)斷路器對應(yīng)母線編號、供電范圍和母線壓互編號是否正確。小里程供電范圍的饋線布置在左側(cè)，大里程供電范圍的饋線在右側(cè)。同時，要核對27.5 kV自用變柜引接母線是否正確。

2.2.2 分區(qū)所（AT所）、開閉所

核對母線越區(qū)或分段開關(guān)編號及其接地開關(guān)的偏向是否正確，27.5 kV自用變柜引接母線是否正確。確保所內(nèi)10 kV自用變從貫通線引入點(diǎn)標(biāo)示正確（比如從箱變引入，則標(biāo)示為：XX至XX貫通線XX箱變引入）。

2.2.3 接觸網(wǎng)開關(guān)

核對網(wǎng)開關(guān)所在桿號和里程，網(wǎng)開關(guān)所處的線路行別。在AT供電區(qū)段，如果T，F(xiàn)為單極開關(guān)，要核實清楚它們是T線開關(guān)還F線單極開關(guān)。

2.2.4 電力配電所

核對站饋柜和貫通柜開關(guān)的供電范圍是否正確——進(jìn)線電源顯示線電壓；主母互和貫通母互均顯示相電壓、線電壓和零序電壓；一級貫通和綜合貫通饋出柜顯示線電壓、相電壓和零序電流。同時，要核對站饋柜和貫通柜電纜線路側(cè)開關(guān)編號是否正確，所用變接線是否正確。

2.2.5 電力低壓所、開關(guān)站、箱變

一般情況下，電源引接方式有3種：①從配電所站饋柜引入，多是綜合變電所；②從貫通線引入，多是通信信號變電所；③從地方變電站引入。在此，要檢查電力低壓所、開關(guān)站的進(jìn)線電源名稱標(biāo)示是否正確，同時，還要核對高壓側(cè)開關(guān)編號和引接方向——一級貫通進(jìn)出線分別用101，102編號，綜合貫通進(jìn)出線分別用201，202編號，101，201開關(guān)柜電纜引接小里程方向的配電所，102，202開關(guān)柜電纜引接大里程方向的配電所。要核對各開關(guān)編號、負(fù)荷名稱與現(xiàn)場的是否一致。另外，母線壓互電壓顯示的是相電壓和線電壓。

2.3 調(diào)度端系統(tǒng)與被控站校時功能驗證

在此，主要核對調(diào)度端時間是否與現(xiàn)場綜自系統(tǒng)的時間接近（一般誤差在20 s內(nèi)），否則，要求現(xiàn)場調(diào)整時間。如果現(xiàn)場系統(tǒng)上傳時間滯后于調(diào)度時鐘，就會出現(xiàn)新報文在“報文窗口”被滯后的情況。出現(xiàn)這種情況不利于查閱報文。在新線開通調(diào)試，特別是幾個組同時開展調(diào)試時，最容易出現(xiàn)找不到報文的情況，仔細(xì)查看（可點(diǎn)擊“時間排序”）后發(fā)現(xiàn)，報文不是在相應(yīng)的時間段顯示的。牽引所有站點(diǎn)和電力配電所綜自系統(tǒng)中都應(yīng)有當(dāng)?shù)氐腉PS裝置，通過它可以了解具體的安裝情況，并將相關(guān)內(nèi)容記錄在調(diào)試點(diǎn)表中。未安裝GPS裝置的站點(diǎn)要督促相關(guān)單位及時處理并填寫《缺陷記錄》；無當(dāng)?shù)谿PS裝置的站點(diǎn)在了解校時情況時，如果發(fā)現(xiàn)有不正常的情況，要及時填寫《缺陷記錄》。

2.4 遙控、遙信、遙測、保護(hù)功能驗證

在驗證遙控功能時，要查看實時事件記錄是否正確，同時，要驗證開關(guān)閉鎖的關(guān)系。在遙控調(diào)試作業(yè)過程中，應(yīng)嚴(yán)格執(zhí)行“先核圖后調(diào)試、先遙信后遙控、先當(dāng)?shù)睾筮h(yuǎn)方”的原則，未經(jīng)核圖確認(rèn)，在沒有確定當(dāng)?shù)胤趾线b信是否正確之前，嚴(yán)禁進(jìn)行遙控操作。在實際作業(yè)時，應(yīng)先核對“當(dāng)?shù)亍⑦h(yuǎn)方”遙信的正確性，之后再進(jìn)行控制操作。

在驗證遙信功能時，要查看實時事件記錄和實時報警記錄是否正確，同時，要查看遙信列表的信號是否正確。除了開關(guān)分合遙信需在遙控調(diào)試作業(yè)中同步驗證外，其他報警遙信應(yīng)分別單獨(dú)驗證。

在驗證遙測功能時，要查看主接線圖（交直流系統(tǒng)）圖標(biāo)顯示與遙測列表顯示的值是否與現(xiàn)場一致。對于正常帶電后已有電氣參數(shù)量的遙測，可以直接與現(xiàn)場人員核對相關(guān)遙測量，確保調(diào)度現(xiàn)場的遙測量是一致的。除了交直流系統(tǒng)外，其他所有站點(diǎn)都要求電流電壓加量驗證其遙測值的正確性。

2.4.1 牽引變電所

對于牽引變電所，要在遙控的同時驗證開關(guān)閉鎖關(guān)系。在進(jìn)行保護(hù)加量驗證時，主要工作有2部分：①在進(jìn)行保護(hù)驗證時，主變高壓側(cè)A，B，C三相電流，低壓側(cè)A，B相均需分別加量；在AT供電區(qū)段，T，F(xiàn)線分別加量。②核對故障的內(nèi)容是否與現(xiàn)場一致，同時，要核對故障報告的保護(hù)動作名稱是否與報警窗口的事件報文一致。另外，在核對故障內(nèi)容時，要核對電量單位是否正確。

2.4.2 分區(qū)所（AT所）、開閉所

在此過程中，主要完成2方面的工作：①驗證開關(guān)閉鎖的關(guān)系；②進(jìn)行保護(hù)加量驗證。

在進(jìn)行保護(hù)加量驗證時，主要工作有2部分：①在AT供電區(qū)段，要分別加量驗證自耦變有差流保護(hù)動作（采的T與F線的差流）、T線過流動作、F線過流動作和碰殼（即接地）過流動作。②核對故障的內(nèi)容是否與現(xiàn)場實際情況一致，同時，要核對故障報告的保護(hù)動作名稱是否與報警窗口的事件報文一致。在核對故障內(nèi)容時，要核對電量單位是否正確。

2.4.3 接觸網(wǎng)開關(guān)

按點(diǎn)表調(diào)試，并要求現(xiàn)場控制站也進(jìn)行分合閘功能驗證。在驗證現(xiàn)場，當(dāng)控制站的控制方式轉(zhuǎn)至“所內(nèi)控”時，檢驗調(diào)度端能否分合開關(guān)。例如長昆線，采用的是北京南凱廠家的裝置，當(dāng)控制站控制方式轉(zhuǎn)至“所內(nèi)控”時，調(diào)度能選擇開關(guān)，但卻不能遠(yuǎn)方控制開關(guān)。如果采用的是北京太格廠家的裝置，那么，當(dāng)控制站控制方式轉(zhuǎn)至“所內(nèi)控”時，調(diào)度仍能遠(yuǎn)方控制開關(guān)。當(dāng)其轉(zhuǎn)“所內(nèi)控”時，所內(nèi)能控開關(guān)，當(dāng)轉(zhuǎn)至“調(diào)度控”時，所內(nèi)不能控開關(guān)。

2.4.4 電力配電所

2.4.4.1 保護(hù)功能驗證

在驗證電流加量時，需將A，B，C相分別進(jìn)行電流加量，以此驗證故障報告的上傳情況。在驗證零序電流動作、零序電壓動作的故障報告時，要查看主接線圖上零序電流和零序電壓值是否與故障報告的值接近。零序電流、零序電壓共用流互，其遙測值與故障報告所示值相近，但不一定相等。故障報告所示值是在一定時間內(nèi)，電流或電壓值達(dá)到整定值時所記錄的，但現(xiàn)場測到的值是人為加量的值，在值的確定和時間掌握上不一定準(zhǔn)確。

2.4.4.2 UPS功能驗證

針對此項工作，具體的驗證方法是：將UPS開關(guān)分閘，使其能夠操作高壓側(cè)或低壓總進(jìn)線開關(guān)。武昌電控廠家箱變所有開關(guān)的操作電源均引自UPS。

2.4.4.3 進(jìn)線電源開關(guān)自投自復(fù)功能

自投是指當(dāng)一路電源失電后，由另一路電源供電；自復(fù)是指當(dāng)電源失電后再來電時的開關(guān)復(fù)位。

2.4.4.4 低壓雙切開關(guān)位置信號驗證

針對這項工作，所采用的驗證方法是將低壓進(jìn)線總開關(guān)分閘，使雙切開關(guān)能自動切換。

2.5 主備用通道切換、定值召喚等驗證

所采取的驗證方法主要有2種：①主備用通道切換。確定被控站主備用通道均處于插入狀態(tài)，撥出主用通道，核對備用通道是否正常工作。如果正常，則插上主用通道，之后再撥出備用通道，核對主用通道是否能夠正常工作。②通訊管理機(jī)切換。確定被控站主備用通訊管理機(jī)的電源是正常的，斷開主用通訊管理機(jī)電源，查看備用通訊管理機(jī)是否能夠正常工作。如果正常，則合上主用通訊管理機(jī)電源，再斷開備用通訊管理機(jī)電源，查看主用通訊管理機(jī)是否能夠正常工作。

與此同時，要調(diào)閱調(diào)度端定值是否與現(xiàn)場的一致，驗證調(diào)度修改保護(hù)定值、切換定值區(qū)是否正常，驗證調(diào)度調(diào)閱所內(nèi)保護(hù)裝置故障報告，確定故障錄波是否正常。

2.6 調(diào)試結(jié)束

確認(rèn)調(diào)度端系統(tǒng)“實時報警窗口”，檢查哪些信號還處于產(chǎn)生狀態(tài)。對于已經(jīng)恢復(fù)正常的遙信信號，經(jīng)過確認(rèn)后，其不應(yīng)在“實時報警”窗口顯示；對于正常運(yùn)行方式改變的遙信信號（例如主變1回1變運(yùn)行、直流系統(tǒng)1路或2路電源運(yùn)行），其應(yīng)在“實時事件”窗口中顯示，不應(yīng)在“實時報警”窗口顯示。檢查調(diào)度端系統(tǒng)遙信列表中的哪些信號還處于產(chǎn)生狀態(tài)，但是，遙測列表中顯示的值卻與實際情況不符，所以，要求現(xiàn)場人員盡快處理。供電調(diào)度和設(shè)備管理單位的工作人員要核對缺陷記錄和剩余工作量，協(xié)商缺陷處理時間和剩余工作量調(diào)試時間。

3 結(jié)束語

隨著鐵路電氣化的飛速發(fā)展，供電SCADA 系統(tǒng)的規(guī)模和功能也日漸強(qiáng)大。在高速鐵路新線接入前，一方面，要加強(qiáng)SCADA系統(tǒng)中設(shè)計單位與調(diào)度使用單位的有效對接，優(yōu)化調(diào)度管理功能；另一方面，要不斷完善SCADA系統(tǒng)調(diào)度方法和驗收體系。探索SCADA系統(tǒng)技術(shù)指標(biāo)的檢驗方法，是不斷完善高速鐵路供電SCADA系統(tǒng)的有效手段。

參考文獻(xiàn)

[1]中國鐵路總公司.高速鐵路供電遠(yuǎn)動技術(shù)[M].北京：中國鐵道出版社，2014.

〔編輯：白潔〕