鐵路配電自動化發展與建議論文
【摘要】主要分析國內鐵路供電系統特點，結合工程實踐，探討鐵路配電自動化實現方式，希望能為相關行業提供參考。
【關鍵詞】鐵路；配電自動化；發展；建議
1引言
隨著交通事業的迅速發展。作為交通工程的重要組成部分，鐵路工程對人們日常出行乃至社會經濟發展意義重大。近年來，隨著科技水平不斷提升，許多新技術開始應用到鐵路中，配電自動化技術就是其中一個。供電系統是鐵路系統的重要組成和關鍵部分，鐵路在執行過程中的訊號通訊裝置以及照明、供水等其他配套設施正常執行都離不開供電、配電系統。要想確保鐵路正常執行，先要確保供電系統執行的安全穩定性。論文對鐵路配電自動化系統進行簡要分析，提出實現鐵路配電自動化的主要方式，希望能為鐵路相關部門提供有益參考[1]。
2國內鐵路供電系統的特點
相較於其他供電系統，鐵路供電系統存在一些不同之處，對供電、配電要求也比較特殊。列車在執行過程中不能出現斷電情況是鐵路供電系統最為特殊也是最重要的一個要求。與其他供電系統相比，維護鐵路供電系統安全穩定性更為重要。論文針對鐵路供電系統特殊性進行分析。
2.1電壓等級相對較低
在國內整個電力系統的電壓要求方面，鐵路供電系統的電壓等級相對較低，但電壓對鐵路供電系統有重要影響，無論是鐵路車輛還是相關配套設施，都離不開供電配置服務。在這種情況下，鐵路供電系統不會對電壓等級有太高要求，大部分鐵路配電所是10kV或35kV的低壓配電所。在特殊情況下，要根據實際情況進行高壓配電所設定。由於鐵路執行對供電系統要求標準較為統一，在安置鐵路配電所時，配電所功能不會有太大差異，結構也較為統一和單一，這是鐵路供電系統的特殊地方，而這一特殊點對鐵路配電自動化的實現十分有利，因為統一標準會提高鐵路配電系統建設效率[2]。
2.2供電連線線形式單一
供電連線線形式單一是鐵路供電系統的第二個特殊點，在這種情況下，鐵路供電系統操作較為簡單，難度不大。線上路走向方面，供電連線線路與鐵路線路走向基本上保持一致，在對配電所、變電所以及配置線路中轉站位置進行設定時，間隔距離較為平均，不同配電所中轉站之間也有線路連線，一般分為2種連線方式：1）為自動閉塞訊號區間的自閉線進行單獨供電，這種供電屬於一級負荷；2）直接提供電力給鐵路沿線各個部門及服務設施，這種供電屬於二級、三級負荷。實際工作中，以上2種供電連線方式都會採用，不僅要求對鐵路全線電力需求進行滿足，還要將相鄰線路進行全部連線。
2.3對供電穩定性、連續性以及安全性要求較高
為確保鐵路及配套設施正常執行，鐵路供電系統對供電穩定性、連續性以及安全性都有比較高的要求。在將配電自動化技術應用到鐵路供電系統之前，鐵路部門為確保供電的安全可靠，已經採取不少有效措施。然而，鐵路供電系統大多距離城市較遠，檢查和維修不便，同時，由於故障定位準確性不足，為檢修工作帶來許多不便之處，導致許多電力故障無法及時排除。配電自動化技術的應用將會從根本上解決上述問題，更有效地確保鐵路供電系統正常穩定執行。
3鐵路配電自動化的實現方式及具體工程實踐分析
3.1鐵路配電自動化的實現方式
3.1.1分佈控制方式分佈控制方式工作原理為：配電自動化終端（FTU）能夠自動判斷與隔離故障，在相互配合的情況下實現對網路系統的重構，這一過程中，主站是無需參與其中的。分段器由配電自動化終端結合開關構成，分為電壓時間型和電流計數型，分段器具備重合功能[3]。3.1.2集中控制方式集中控制方式工作原理為：由現場FTU負責故障資訊採集，將資訊傳送到主站上，主站應用模組對故障資訊進行計算，得出相應故障隔離以及恢復方案，最後由FTU負責方案執行。集中控制方式可以分為3個層次：故障檢測和資訊傳送由配電終端層負責；區域內故障處理和控制由配電子站負責；全網優化與管理由主站負責。功能強大的主站系統是集中控制方式建立和實施的基礎，也是核心，對較為複雜的網路結構和多重故障情況，可以利用專門的'高階應用模組來解決。供電段是鐵路供電系統執行的基礎單位，配電自動化系統的建立與實施也要以供電段作為基礎單位。同時，要在確保功能的基礎上減少建設成本，可以對集中控制式配電自動化系統進行簡化，將配電子站功能進行省略，由主站負責完成其功能[4]。
3.2配電自動化在鐵路供電系統中的工程實踐
3.2.1系統設計與構成伺服器（排程員）工作站、前置機以及通訊櫃共同構成排程配電主站硬體系統。在配電自動化系統建立初期，服務員與排程員共同使用一臺工作機器，要將機器設定為雙機冗餘系統。使用CSDA2000配電自動化系統作為應用軟體，同時，CSDA2000配電自動化系統軟體能夠將資料採集與監視控制系統（SCADA）的所有功能進行集中，其資料模型、實時資料庫平臺以及設計也可以進行統一，不僅實現一體化管理，而且確保供電系統功能與結構分層。CSDA2000系統內部的電網應用（PAS）模組負責完成配電饋線自動化。PAS主要有3種功能：控制系統網路執行、經濟性以及安全性分析。結合鐵路供電系統實際情況，適當簡化PAS應用功能，在實際應用過程中，主要應用以下幾個模組：故障隔離、故障分析、故障檢測、故障恢復以及網路拓撲等。供電系統開關以及智慧控制器CSF100共同構成智慧化一體開關，智慧化一體開關主要功能是：遙控功能、採集並處理故障資訊、線上實時監測供電系統通訊和開關狀況。智慧化一體開關屬於配電自動化系統基礎設施，能夠對電力故障資訊進行快速準確檢測，並且及時向主站上報，開關分合也是根據主站命令執行，實現故障隔離和恢復電力等功能[5]。3.2.2通訊系統設計由於鐵路供電系統自身不具備通訊功能，需要利用鐵路系統公共通訊系統來進行資料傳輸，在這種情況下，現場環境因素可能會影響通訊功能，導致通訊效果不佳。因此，配電自動化還可以用於通訊系統設計。在確保鐵路配電自動化系統本身功能完備情況下，設計出較為靈活的通訊系統，滿足鐵路系統執行要求。
4結語
綜上所述，供電、配電系統是鐵路系統的重要組成部分，一旦出現電力故障，將會在很大程度上影響列車及配套設施的正常執行，甚至威脅人們的生命安全。將配電自動化技術應用到鐵路供電系統中，能夠及時發現鐵路供電系統出現的故障問題，有效提升供電修復效率，確保鐵路及相關設施安全穩定執行。現階段，鐵路供電系統自動化水平還比較落後，自動化程度較低，鐵路部門需要加強對配電自動化技術的研究和應用，加快改造鐵路供電系統，確保鐵路系統正常執行。
【參考文獻】
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