鐵路10kv變配電所自動化系統的應用

劉芬

摘 要：隨著電力市場的改革以及電力市場供求狀況的變化，電力市場的競爭日趨激烈，電力行業今后必然向電力系統自動化方向發展，加之人們生活水平的逐漸提高，因而會對電力系統提出更多更高的要求。本文對變配電自動化系統在鐵路10KV變配電網絡運行管理中的應用進行了探討，旨在實現電力系統自動化的有效運行，推動鐵路行業的不斷發展。

關鍵詞：鐵路10kv；變配電所；自動化系統

一、配電自動化概述

第一，變電站自動化，即應用自動控制技術和信息處理與傳輸技術，通過計算機硬軟件系統或自動裝置代替人工對變電站進行監控、測量和運行操作；第二，10kV饋線自動化，即完成10kV饋電線路的監測、控制、故障診斷、故障隔離和網絡重構；第三，配電管理系統，即用現代計算機、信息處理及通信等技術，并在GIS平臺支持下對配電網的運行進行監視、管理和控制；第四，用戶自動化，即需求側管理，主要包括負荷管理、用電管理、需方發電管理等。配電自動化需要由配電網和配電管理系統來實現。

二、配網自動化的要求

配電網絡自動化系統集設備多、分工明確、緊密配合的復雜網絡等特點于一身，應涵蓋以下特點：

（一）較高的可靠性。可靠的電源點、可靠的配電網網架、可靠的規劃設計方案、可靠的線路布局等都是配網自動化的基本要求；智能化控制開關、二次戶外FTU、二次戶外TTU等可靠的設備；可靠的通信系統、通信介質、通信設備等；可靠的主站層、子站層、計算機軟件系統、計算機硬件系統、計算機運行網絡系統。

（二）較高的安全性。較高的安全性就是指具有較高的安全系數，數據運行環境的安全性。

（三）數據交互的實時性高。配網自動化系統對一些開關變位、故障電流等數據的實時性具有嚴格的要求，這些數據與控制中心的及時交互就要求配網應具有較高的實時性。

（四）操作方便靈活。配網自動化要求設備應具有簡單實用的操作性能，避免停電檢修、降低對安全運行的影響。

（五）經濟性較好。配網自動化系統中產品覆蓋面積廣且需求量極大，改造時應對產品的價格和功能進行綜合的評價、比較，在進行選取。

三、自動化系統的特點

在鐵路變配電所系統中常規的系統由監控裝置、遠動裝置、繼電保護等裝置組成，并且通過電流的互感和電纜的連接來實現，在實際應用過程中操作復雜，維護工作較為困難。變配電所的自動化系統的應用組合和優化了設備的功能和傳送方式，通過計算機的分布式綜合監控和保護替代了傳統的變配電所的控制方式，大大提高了工作效率和維護簡便程度，對于有效的監控和更新更為靈敏準確，具有更為優化的功能和顯示效果。

四、鐵路10kV變配電所自動化系統的概況

鐵路10kV變配電所自動化系統通過遠動系統、主站網絡、配電網絡以及通信系統實現了饋線控制、定位隔離、供電恢復、自動讀表、故障指示、設備自動化管理等內容，大大減輕了人工負擔，提高了工作精確度。

五、故障問題分析

（一）變配電設備運行故障頻繁發生關鍵是由于變配電所自動化尚未建立起全面協調完善的調度系統；

（二）由于缺少適當的故障診斷和檢測環節，這種現狀在一定程度上制約了配電的流暢性，其他安全故障問題也會頻繁發生。

六、鐵路10KV變配電所自動化系統的應用

（一）變配電自動化的分布控制。在鐵路的供電系統中運用變配電自動化技術時，是將傳統的集成電路保護和電磁保護的鐵路供電系統中的牽引變電所保護和控制的設備的電力控制系統轉換成電腦、網絡一體智能化的運作。FTU變配電自動化終端指的是分布的控制在變配電自動化系統中，它的主要功能是對故障進行及時的監控檢測和隔離保護。對于整個鐵路供電系統來說，就是以一種分布控制的方式，和系統進行協作，以實現對整個鐵路供電系統的完備的組合。電流計數性和電壓時間性是變配電自動化分布控制的兩個主要類型，根據控制原理中存在的一些限制，在變配電自動化對其進行分布控制時會出現兩個問題：第一，使用兩種類型時，需要對重合閘動作方式和出線保護定值做出改變；第二，在分段比較多的情況下，與系統之間的配合會存在一定的困難，而且對動作的保護缺乏一定的選擇性。所以，在鐵路供電中如果要使用分布控制，那么只能在接線相對簡單的供電系統中使用，如果鐵路供電系統對可靠性的要求相對較高，那么這種變配電自動化的控制方式就不太適用。

（二）變配電自動化的集中控制。變配電自動化的集中控制系統建立實施的過程中，主站的控制系統是其中的關鍵點。簡單一點的來說，要將變配電自動化終端的信息數據進行傳遞與集中的收集，這樣主站的控制系統才能運作，并確保準確無誤的采集到相關的信息；收到信息之后，控制中的應用模塊會對收集的相關信息進行分析和處理，并對故障進行處理和研究，最后制定出解決問題的方案來實現供電的正常。于是該模塊根據與之相對應的信息數據進行接受，只有當變配電自動化的終端接收到相應的指令之后才會立即實行。變配電自動化的集中控制模塊主要包括以下功能：第一，變配電自動化的終端會對供電系統自動進行有效的監控，監控過程中會將與之相對應的信息數據集中傳遞到鐵路供電系統的主站控制中心；第二，供電系統核心控制中心接收到這些信息后，會自動的對數據進行分析和處理，再對出現故障的位置進行定位，并提供合理的解決辦法。這不僅及時的降低了故障傳播的速度，同時更大程度的減少了故障對供電系統造成的損失；第三，整個供電系統的管理都是由核心的部分控制中心來實現的，這樣才能確保鐵路供電系統穩定運行。

七、結語

綜上所述，只有在鐵路供電的系統中對變配電自動化技術進行合理的運用，才能對整個系統進行切實有效的全方位管理，從而保障鐵路供電系統的正常、高效運行，有效提高鐵路供電系統在鐵路運輸過程中的可靠性和安全性。

參考文獻：

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