铁路电力调度自动化系统探究

铁路电力调度自动化系统探究

郑晓樊

随着科学技术的进步和铁路运营能力的不断提高，铁路运营对供电的可靠性、安全性、实时性等要求越来越高。如何通过铁路电力调度系统自动化，不断提高铁路供电企业的劳动生产率，提高供电的可靠程度，降低电力运行成本，伴随着时代的进步，已然成为铁路供电部门重点关注、高度重视的重要问题。

1铁路电力调度自动化系统概述

铁路电力调度自动化系统，也称SCADA系统，即监视控制与数据采集系统，国内习惯上称为“电力远动”系统，由调度主站、站端系统及设备、通信系统组成。它是利用先进的计算机软硬件技术、自动检测和控制技术、计算机通信和网络技术，对铁路电力系统的重要环节，如变配电所、信号电源（双电源）、贯通自闭线路分段开关等，进行自动监视和控制，保证铁路电力系统的安全、经济运行，为铁路运输的安全提供可靠的电力保障。

2铁路电力调度自动化系统的功能

铁路电力系统存在以下几个显著特点：

（1）可靠性要求高，尤其是客专运输，对铁路供电标准要求非常高；（2）监控点沿铁路线分布，非常分散，环境恶劣，故障多发；（3）铁路沿线多数交通不便，出现故障抢修困难比较多；（4）运行方式具有自身的特殊性、复杂性。

随着铁路里程和规格的不断攀升，对铁路供电部门的要求也越来越高，而铁路电力远动系统也随着这种需求的攀升而不断改进和提高。铁路电力远动系统又称铁路电力调度自动化系统，就是利用计算机软硬件技术、自动检测和控制技术、计算机通信和网络技术，对铁路电力供电的各个环节，如变配电所、信号电源、线路开关等，进行集中监视和控制，实现遥测、遥信、遥调、遥控的功能，达到自动化调度和管理的目的，以提高运行管理及维护水平的系统。

铁路电力调度自动化系统是一种数据处理系统，它的功能主要有以下几个方面：铁路电力设备运行参数的实时采集、实时管理、故障判断、远程控制、数字统计与计算、显示与编辑画面、报表、打印、故障告警、线路自动化、故障录波、定值整定、语音报警、趋势曲线、模拟调度员培训等。

3铁路电力调度自动化系统

3.1硬件系统

（1）主站系统主站系统安装在电务段（或者是供电段）的电力调度中心，就是得向调度人员来提供图形化界面，来及时的完成基本的线路故障管理、信号电源监控、变配电所监控和管理和远程监视与控制等等功能。主站的组成部分主要有：数据库服务器、计算机网络设备、调度工作站、通信适配器、Web服务器、UPS、打印机、多串口服务器和前置机等等外围设备。

（2）站端系统及设备

在监控现场进行的是站端系统及设备安装，主要就是来负责车站线路开关、信号电源、控制柜与变配电所等的监控，其中主要包括了RTU、FTU变配电所微机保护及综合自动化系统和STU等。

（3）通信系统

自动化数据的传输通道就是通信系统，是自动化系统的关键组成部分。如今，在调度自动化技术与产品逐渐成熟的背景之下，铁路电力调度自动化系统建设能否成功的关键之处就在于通信系统的性能是否可靠。

3.2电力调度自动化系统中的软件系统

和硬件系统相比，系统中的软件系统是其灵魂和核心，主要包括以下两个方面的内容：

（1）系统软件

这里主要指的自动化系统的操作系统，而就目前国内铁路系统中最为常用的操作系统主要就是微软系统专门为企业用户以及部门用户所设计的WindowsNT以及Unix等，由于Windows系统具有较好的运行性能以及系统稳定性，可以很好的胜任严格、繁重以及复杂的企业人物，并且可以适用于这种操作系统中的软件也非常丰富，在操作上比较方便，因此目前在铁路自动化系统中得到了较为广泛的使用。

（2）应用软件

在电力调度自动化系统中所涉及到的应用软件主要包括SCADA支撑软件以及功能应用软件：

①SCADA支撑软件

对于支撑软件而言，包括前置机通信、报表程序、图形管理系统以及实时数据库等几部分组成，主要是负责应用功能软件和操作系统之间的连接，依靠这种软件不仅可以大大降低操作系统在操作上的负责性，同时也可以实现对操作系统服务功能上的扩充和丰富，同时也为应用功能软件提供更为有效和灵活的数据存储、交换、操作以及处理等内容上的综合服务机制。

在具体的结构组成中，首先是前置机通信。前置机主要负责给系统提供各种内容上的通信规约库，实现对常用远动通信规约上的支持，包括IEC870.5-101/102/104、1801、CDT等等，同时可以比较灵活的依照用户的要求对规约进行修改或增加，不需要退出程序而可以在线增加；在报表程序上，包括报表制作、打印软件、报表显示以及相关的管理软件，可以制作各种不同时期和阶段的报表以及事故追忆报表，并可以进行各类复杂的计算和数据统计。此外在报表程序上还可以实现对各种文字、曲线以及图形上的嵌入，对统计数据进行形象的显示，其最后产生的数据结果和html文件或者是Excel文件可以实现兼容，便于其他软件的利用；第三是图形管理系统，包括网络拓扑软件、设备管理软件、画面显示软件、图形编辑器等多个部分，可以和用户之间建立起操作直观简洁、功能强大的图形化人际交互界面；最后是实时数据库，主要是利用内存共享技术以及实时数据中的内存常驻，从而充分体现出信息数据的实时性，此外实时数据库还可以提供统一的数据访问接口并提供给其他程序软件使用，实现二次开发。

②功能应用软件

依靠功能应用软件可以具体完成铁路电力调度自动化的各项功能。主要包括：1.常规SCADA功能。即远动功能，具体包括实时数据采集和处理、告警处理、遥控遥调、系统对时、图形界面、报表、曲线、打印，及实时数据管理、历史数据管理、用户管理等，这是调度自动化系统的功能基础；2.变配电所监控和管理变配电所监控和管理是在常规SCADA功能的基础上，完成保护投退、保护信息查询、方式字整定、远程抄表、故障录波等功能，最终满足“无人值班”的技术条件；3.信号电源监控。信号电源监控是对铁路信号电源进行自动化监视和控制，完成遥测越限告警、信号电源故障告警、故障录波、低压开关分合等功能；4.线路故障管理，又称线路自动化。主要以贯通、自闭电力线路分段开关为监控对象，在正常情况下完成SCADA功能，在线路故障时完成故障监测和故障点的自动定位，以及实现快速隔离故障和快速恢复供电等功能。

电气化下的铁路调度系统采用自动化设备和以及智能系统，符合铁路行车向着高速、大密度方向发展的客观需要，也是铁路电力系统发展的必然趋势。因此，广大铁路电力工作人员任重道远，建设性能更稳定、功能更强大、更开放、更容易扩展的电力调度自动化系统，实现管控一体化。

参考文献：

[1]刘德明、谭立宇，铁路电力自动化技术在铁路建设中的应用分析[J].硅谷，2011，9：21.

[2]张晓彬.电力调度自动化系统的发展现状分析[J].电子制作，2014，01：90.

[3]王蝉瑞.构建铁路供电段电力调度自动化系统的研究[J].山西建筑，2013，17：123-124.