電氣化鐵路牽引站的調(diào)度信息采集

王永勝

一、引言

近些年，我國鐵路建設(shè)取得了飛速的發(fā)展，而幾乎所有新建的鐵路項目都是電氣化鐵路，它相對于內(nèi)燃機車牽引的鐵路來說具有技術(shù)經(jīng)濟上的優(yōu)越性，因此電氣化鐵路必將是我國未來鐵路建設(shè)的主流。由于機車本身不帶能源，所需能源由電力牽引供電系統(tǒng)提供。所以，只有可靠的供電才能保證電氣化鐵路穩(wěn)定高效地運行。而這其中一個十分有效的手段就是電力遠動系統(tǒng)，它為鐵路供電安全、優(yōu)質(zhì)、經(jīng)濟運行提供了重要的技術(shù)手段。本文將對電氣化鐵路牽引站的調(diào)度信息采集做一個簡要的分析。

二、我國鐵路電力遠動系統(tǒng)的發(fā)展

在我國，電力遠動技術(shù)的廣泛應(yīng)用時間并不長，但隨著科學技術(shù)的發(fā)展，電力遠動技術(shù)的發(fā)展也取得了長足的進步，發(fā)展過程中大體經(jīng)歷了三個階段：

第一階段：有觸點式階段。這是以繼電器為主要元件，配以步進選線器、電子管等元件組成的遠動裝置。這類遠動裝置有大量接點，維護工作量大，可靠性較差，壽命短，屬早期遠動產(chǎn)品。鐵路供電方面沒有經(jīng)歷這一階段。

第二階段：布線邏輯式階段。這一階段經(jīng)歷了晶體管、集成電路的過程。布線邏輯式遠動裝置是無接點式裝置，按預(yù)定的要求進行設(shè)計，使構(gòu)成裝置的各部分邏輯電路按固定的時間順序工作，以完成預(yù)定的功能。但這類裝置的缺點就是不能隨意進行功能的擴展。在上世紀70年代，我國電力系統(tǒng)曾廣泛應(yīng)用，鐵路系統(tǒng)也有過少量應(yīng)用。

第三階段：軟件化階段。計算機技術(shù)的發(fā)展使得鐵路電力行業(yè)技術(shù)全面向微機化、網(wǎng)絡(luò)化發(fā)展，確保電力貫通線安全可靠供電，提高對電力貫通線管理水平和控制能力，減少對鐵路運輸生產(chǎn)的影響，遠動技術(shù)與上世紀90年代被引入到我國鐵路電力系統(tǒng)。

三、鐵路電力系統(tǒng)特點

鐵路電力系統(tǒng)由于應(yīng)用的特殊性，在系統(tǒng)構(gòu)成和功能上都有一些有別于地方電力系統(tǒng)的特點，主要體現(xiàn)在三個方面：

1、電壓等級低，變（配）電所結(jié)構(gòu)單一。從電力系統(tǒng)的角度看，鐵路負荷屬于終端負荷，直接面對最終用戶，所以鐵路電力系統(tǒng)絕大多數(shù)為10kV配電所和35kV變電所。由于功能要求、應(yīng)用范圍基本相同，所以鐵路電力系統(tǒng)中的變（配）電所構(gòu)成基本相同，功能配置也變化不大，根據(jù)鐵路變（配）電所結(jié)構(gòu)與功能標準化的特點，在進行鐵路電力系統(tǒng)配網(wǎng)自動化設(shè)計時，可以將變（配）電所的功能作為標準實現(xiàn)方式統(tǒng)一考慮。2、系統(tǒng)接線形式簡單。鐵路電力系統(tǒng)的接線就像鐵路一樣，是一個沿鐵路敷設(shè)的單一輻射網(wǎng)，各變（配）電所沿線基本均勻分布，并且互相連接，構(gòu)成手拉手供電方式。連接線有兩種：一種是自閉線，還有一種是貫通線，可能二種連接線都有，也可能只有二者之一。 3、供電可靠性要求高。鐵路電力系統(tǒng)雖然電壓等級低，接線方式簡單，電氣集中設(shè)備及區(qū)間自閉信號點提供可靠、不間斷電源但直接為鐵路各車站供電，對供電可靠性的要求很高，其負荷（自動閉塞信號）的供電中斷時間不能超過150ms。

三、鐵路電力遠動系統(tǒng)的調(diào)度信息采集

鐵路電力遠動系統(tǒng)由遠動控制主站、遠動終端和通信通道三部分組成，是近年來在國內(nèi)全面推廣的鐵路電力新技術(shù)，其技術(shù)含量高，是涉及鐵路電力工程設(shè)計、各級電力調(diào)度管理模式、遠動終端的數(shù)據(jù)采集和處理、各級遠動控制主站與遠動終端之間數(shù)據(jù)通信及計算機系統(tǒng)等多專業(yè)的系統(tǒng)工程。如果說電力遠動系統(tǒng)是一棵大樹，車站監(jiān)控系統(tǒng)及變、配電所監(jiān)控系統(tǒng)是這棵大樹的葉，那么通信通道就是這棵大樹的枝干。車站監(jiān)控系統(tǒng)及變、配電所監(jiān)控系統(tǒng)所采集的大量信息通過通信通道送往調(diào)度中心，調(diào)度中心通過該通道向車站監(jiān)控系統(tǒng)及變、配電所監(jiān)控系統(tǒng)下達遙控指令。由此可見，通信通道對于電力遠動系統(tǒng)的應(yīng)用起著至關(guān)重要的作用。借助于通信通道，各遠動終端和遠動控制主站得以相互交換信息和信息共享，提高了電力系統(tǒng)運行的可靠性，減少了連接電纜和設(shè)備數(shù)量，實現(xiàn)終端遠方監(jiān)視和控制。為確保電氣化鐵路和電網(wǎng)的運行安全，國家電網(wǎng)公司與原鐵道部經(jīng)過充分討論和協(xié)商，確定了鐵路牽引站向沿線電力公司傳送信息內(nèi)容、方式和要求，以指導鐵路沿線牽引站調(diào)度信息的接入工作，為鐵路建設(shè)、設(shè)計、施工、監(jiān)理等單位的工作指明了方向。在保障安全可靠的前提下，為了充分利用各方資源，節(jié)約投資，避免重復(fù)建設(shè)，實現(xiàn)沿線各電力公司對牽引站調(diào)度信息直采及互設(shè)調(diào)度直通電話，明確了鐵路部門與電力公司的職責。鐵路部門負責牽引站內(nèi)信息采集相關(guān)設(shè)備、互聯(lián)傳輸、接入、配線架、電源、電話分機等設(shè)備的設(shè)計、安裝和調(diào)測；配合電力公司進行通信互聯(lián)調(diào)試。負責承擔牽引站站內(nèi)相關(guān)設(shè)備費用。電力公司負責電力公司相關(guān)機房設(shè)備、電力公司供電變電站至牽引站內(nèi)ODF架的光纜線路的設(shè)計、安裝和調(diào)測；負責組織進行通信互聯(lián)調(diào)試。若有信息采集相關(guān)安全軟硬件設(shè)備等，由電力力公司統(tǒng)一提出技術(shù)要求。負責承擔牽引站站外相關(guān)設(shè)備費用?？紤]到鐵路運營的安全性，通信通道也應(yīng)足夠可靠來保證電力遠動系統(tǒng)的運行。因此，鐵路牽引站與當?shù)仉娏緫?yīng)具備至少1個獨立的遠動通道或電力調(diào)度數(shù)據(jù)網(wǎng)實現(xiàn)實時數(shù)據(jù)傳輸。采用網(wǎng)絡(luò)方式通信時，應(yīng)按照國家有關(guān)電力二次系統(tǒng)安全防護規(guī)定采取安全隔離措施。自動化數(shù)據(jù)傳輸通道應(yīng)在電力系統(tǒng)通信設(shè)計中統(tǒng)一組織。牽引站內(nèi)二次系統(tǒng)安全防護技術(shù)要求由當?shù)仉娏咎岢?，鐵路部門負責實施。鐵路牽引站與當?shù)仉娏緳C房的通信傳輸設(shè)備互聯(lián)，應(yīng)采用與當?shù)仉娏就活愋颓夷芙y(tǒng)一進行網(wǎng)管的通信傳輸設(shè)備，傳輸速率不小于巧155Mb/s系統(tǒng)，構(gòu)成保護環(huán)。傳輸設(shè)備由電力公司網(wǎng)管系統(tǒng)進行統(tǒng)一監(jiān)視和管理。不僅如此，電力公司供電變電站至鐵路牽引站，宜采用不同物理路由的光纜，對電力遠動系統(tǒng)構(gòu)成了物理上的保護，再一次提高了通信通道的安全性。

四、總結(jié)

鐵路電力系統(tǒng)與鐵路行車安全密切相關(guān)，是鐵路運輸基層設(shè)施的重要組成部分。隨著鐵路建設(shè)的快速發(fā)展和運行速度的提高，各種車輛安全監(jiān)控設(shè)備的投入使用，對供電可靠性要求將越來越高。提高供電質(zhì)量，縮小故障影響范圍，減少停電時間，是鐵路運輸部門對供電的基本要求。進一步的完善電力遠動系統(tǒng)提高了故障分析的全面性，使主管部門及領(lǐng)導能及時了解系統(tǒng)運行狀態(tài)，提高處理故障的響應(yīng)時間和速度，適應(yīng)經(jīng)濟發(fā)展的要求，為鐵路旅客們提供優(yōu)質(zhì)服務(wù)。

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