铁路牵引变电所直采直送系统工程应用研究

铁路牵引变电所直采直送系统工程应用研究

侯国强

中国铁路乌鲁木齐局集团有限公司乌鲁木齐供电段  新疆维吾尔自治区石河子市  832000

摘要：随着铁路信息智能化的发展，铁路牵引变电所与国网电力公司的调度信息交换由传统的电话通信，逐步向智能化信息技术的方向转变。

关键词：铁路牵引变电所；直采直送系统；工程应用

1、铁路牵引变电所信息直采直送系统建设方案

1.1通信接入系统

1.1.1传输系统

铁路牵引变电站的输电系统是按照全国电网（以下简称“国网”）的要求而设计的。以西成铁路220kV、110kV牵引变电站为实例，阐述了两种不同类型牵引站内部输送系统的施工方案。在220kV/110kV牵变所通讯机室新设一台622Mb/s的传送装置，并将622Mb/s传送装置与邻近各站间的其他部分通讯结点的622Mb/s传送装置，通过在铁路两边的通讯信号线槽中铺设的2根48线光缆中各2根组成2纤维通道保护环，以解决铁路调度中心到各牵变所之间的远动通道、各牵变所至相邻分区所之间的故障测距维修通道等。

为了满足国网省电网建设规划的需要，为了保证牵引所光纤传输系统与国网电力公司的通信网络连接，确保电网的安全、稳定，需要在牵引所的主控室内各配置2台，一台连接省局，一台连接地方局。110kV牵引变所至邻近两个电力变电所的OPGW光纤电缆各1条，220kV及以上的变电所各铺设2条OPGW光纤。220kV牵引所的主控室内，采用2组2.5Gb/s光口接入国网相邻的2个220kV变电所2.5Gb/s传输设备，各2条OPGW光缆中的2芯光纤通过622Mb/s光口接入国网相邻的2个220kV变电站2.5Gb/s传输设备，并与既有传输设备形成环形保护；

在110kV牵引所的主控室中，采用2组622Mb/s光口接入国网相邻的2个220kV变电站622Mb/s传输设备，其中1个OPGW光缆中的2芯光纤通过155Mb/s光口接入国网相邻的2个220kV变电站622Mb/s传输设备，并与既有传输设备形成环形保护。为了实现网络管理的统一，铁路牵引站新设的传输设备必须与国网现有线路的品牌、型号相适应。

1.1.2调度电话

(1)调度电话配置原则

针对牵变所通信设备的配置需求，需要在所内设置两台调速电话，一台从区调到牵引变电站，另一台从地调到牵引变电站。根据国网信息产业部下发的信通通信〔2018〕6号《“十三五”调度交换网建设指导意见》中的“建设原则”第3条，“凡需以远端扩展的方式接入调度交换网的厂站，可以采用PCM或TransmissionIP客户板扩展的方式进行。对于使用PCM技术的远端工厂，保持其接入模式不改变，局端可以使用聚合PCM来降低设备数目；对于PCM装置有必要改装或尚未安装PCM的远端工厂，可以使用IP（IP）或IAD(IAD)，在MSTP专用专用信道上进行访问，并在调度开关上增加IP用户卡。”根据需要，在牵引变电站内设置了两个分拨电话，并以IP客户板扩展的方式接入调度开关。

(2)调度电话接入方案

①省调调度电话延伸至牵变所

按照“十三五”调度交换网建设指导意见的要求，建议采用调度交换机IP用户板延伸方式接入至牵变所。

在省调调度交换机配置IP用户板，配置一台4口的IAD或者1台IP终端通过MSTP专线通道接入至牵变所即可实现省调调度电话的延伸。

②地调调度电话延伸至牵变所

按照“十三五”调度交换网建设指导意见的要求，地调调度电话建议采用调度交换机IP用户板延伸方式接入至牵变所。

(3)调度电话组网图

MPGW(IP用户板)是调度交换机的业务板件，提供调度交换机与IP话机，IAD等设备的IP接入，支持IP录音，可采用远端延伸方式将牵变所的调度电话接入电力调度交换网的。

1.1.3通信电源

通讯电源是整个通讯系统中的一个关键部件，也就是所谓的“心脏”。电力系统的供电可靠性和供电品质直接影响到电力供应的可靠性和质量。通讯电源系统稳定可靠，供电安全是保证通讯正常运行的前提和基础。220kV及以下牵引所的通讯电源，使用-48V高频开关电源，并配有阀控密封的铅酸蓄电池，用于牵引所内的传输、调度交换网、调度安全数据网等。220kV牵引站设置2台高频开关电源，并配有阀控密封铅酸蓄电池组，电池可连续放电4小时；110kV牵引站设有一台高频开关电源，并配有一套阀控密封的铅酸蓄电池组。

1.2调度自动化系统

1.2.1调度自动化设计范围

根据Q/GDW11358－2019《电气化铁路牵引站接入电网导则》中“与相应的电力调度端应支持电力调度数据网双通道方式实现实时数据传输。自动化数据传输通道应在通信设计中统一组织;自动化系统应按照‘安全分区、网络专用、横向隔离、纵向认证’的电力二次安全防护总体原则，采取必要的网络与信息安全防护措施”的内容要求，调度自动化接入范围包括牵变所、远动系统、电能量采集管理系统、调度数据网络接入及二次安全防护等配置。

1.2.2调度数据网接入配置

牵变所按调度数据网接入节点配置要求进行部署，以实现牵变所生产控制大区内部署的各类实时和非实时二次系统数据包括远动系统、电能量采集管理系统等与上级调度之间各类调度业务数据的传输。

1.2.3电力二次系统安全防护配置要求

“安全分区，网络专用，横向隔离，纵向认证”是电力监测系统安全保护的一般原理。为了保证电网运行和调度数据网的安全，必须严格按照国家电监会《电力二次系统安全防护总体方案》及《发电站二次系统安全防护方案》的相关文件规定。牵引站分为控制区和非控制区，各设置1台控制区、非控制区纵向连接开关，用于控制区与非控制区之间存在垂直数据通讯的服务系统汇集接入，接入系统之间接入控制，以及安全区域的横向和纵向连接。

在安全区内部署的电力监测系统主要是各种生产控制类的实时系统，如微型计算机监测系统。该系统主要由电能采集装置、电能采集管理系统、发电计划报子站、OMS系统组成。

1.2.4安全评估及等保测评

牵引所在投入使用之前，必须有资质的专业安全评定机构，对其进行安全保护。根据GB/T28449-2012《信息安全技术信息系统安全等级保护测评过程指南》、GB/T22239-2008《信息安全技术信息系统安全197等级保护基本要求》、GB/T28448-2012《信息系统安全等级保护测评要求》、《电力行业信息系统安全等级保护基本要求》、《信息安全技术信息系统安全等级保护测评过程指南》、GB/T28448-2012等相关标准和技术规范要求，对电力信息系统的安全水平进行评估。电力监测系统的信息安全评价工作要与其评价工作同时进行。

3、结束语

综上所述，《中华人民共和国网络安全法》从2017年6月1日起施行，要求在铁路、电力等重要行业、领域建立和完善网络安全保障体系，提高网络安全保障水平。根据《中华人民共和国网络安全法》，国网电力公司针对铁路牵引变电站信息直采直送系统的自动化系统，提出了新的安全防护、安全评估及等保评估，为国网供电公司和铁路牵引变电站安全运行提供参考。

参考文献

[1]黄玲珍.市域铁路牵引供电系统设计关键问题探讨[J].城市轨道交通研究,2022,25(06):124-127+133.

[2]梁超.铁路无人化牵引变电所智能巡检系统研究[D].中国铁道科学研究院,2022.

[3]王鑫,涂春鸣,郭祺,肖凡,李俊豪.电气化铁路贯通型供电系统综述[J].机车电传动,2022,(03):17-28.