浅谈牵引变电站综合自动化的改进张皓

发表时间:2020/7/21   来源:《当代电力文化》2020年第1期   作者:张皓
[导读] 随着我国经济的快速发展,改革全面深化的进一步实施
        摘要:随着我国经济的快速发展,改革全面深化的进一步实施,诸多领域都取得巨大进步。交通也成为我国经济增长的重要支撑力量,为经济建设目标的实现发挥着重大作用。通过对牵引变电站综合自动化的理论研究,能够为实际技术的优化起到指导作用,这是本文研究的出发点。
        关键词:牵引变电站;综合;自动化;改进;分析
        1导言
        目前中的逆变电源使用情况有以下几种:首先使用单一逆变器,从直流盘取电,逆变成纯净的正弦波,给后台监控计算机供电。其次使用带有交流旁路的逆变器,从交流盘和直流盘取电,直流优先工作或者交流优先工作。再次使用普通的UPS,从交流盘取电,直流来自于普通UPS的电池,向计算机供电。最后使用两台专用UPS串联运行,从交流盘和直流盘取电,交流优先工作,直流备用,将使更为可靠。
        2变电站综合自动化发展方向
        2.1结构的转变
        变电站综合自动化的结构将从集中控制、功能分散逐步向分散型网络发展。传统的结构是按功能分散考虑的,发展趋势将从一个功能模块管理多个电气单元或间隔单元向一个模块管理一个电气单元或间隔单元、地理位置高度分散的方向发展。这样,自动化故障时对电网可能造成的影响大大地减小了,自动化设备的独立性、适应性更强。一是智能电子装置(IED)的发展。二是光电互感器的应用。
        2.2监控的发展
        监控的发展主要表现在两方面,即变电站遥视的逐步应用和人工智能在故障诊断应用中的不断完善。一是遥视的应用。二是人工智能技术的发展应用。
        3铁路牵引变电站自动化技术特点以及发展现状
        3.1铁路牵引变电站自动化技术特点分析
        铁路牵引供电系统是电力系统的特殊配电用户,因此牵引变电站具备电力系统特征。从铁路牵引变电站自动化技术的特征来看,牵引变电站主接线方式和电源的电压等级,以及变电站的性质和负荷特征都有紧密联系。在对主接线的设计过程中,要能够满足灵活性、可靠性和经济性的设计要求。牵引变电站电力设备也有比较鲜明的特征,主要表现在牵引变电站采取单相变压器,断路器、隔离开关和绝缘设备的种类比较多。牵引变电站具有区别于电网变电站的负荷特征,比如波动比较显著,左右供电臂的负荷不均衡以及负荷率比较低等。铁路牵引变电站的综合自动化系统方面,特征主要体现在简化设计、工厂施工和无人值班等方面。
        3.2铁路牵引变电站自动化发展现状
        从当前铁路牵引变电站综合自动化系统的发展状况来看,在诸多方面存在问题有待解决。这些问题主要体现在,系统功能不是很全面、还没有达到智能化的目标;在设备的监控方面也不充足;从铁路牵引供电综合自动化系统的数据统计分析,故障预测的相关功能方面还比较欠缺,在技术人员参与软硬件开发研制方面还需要进一步加强。再者,系统的开放性方面还没有得到充分体现。牵引站综自系统的软硬件供货商和生产厂家之间在技术标准上是封闭的,没有做到互相开放,这就不利于技术规范化以及市场标准化的形成。在设备的接口方面没有标准化,用户不能随意选用设备型号的问题也比较突出。对于系统保护的现状,信息的处理依然依靠人工判断,信息变换和监测功能主要是依靠传统电磁器件,控制信号盘的占地面积比较大等,这些方面都有较大空间进行优化改进。
        4牵引变电站综合自动化基本特点与结构模式
        4.1牵引变电站综合自动化基本特点
        变电站综合自动化是指监控与中央信号、保护、通讯、管理等多种功能全面协调、综合利用,充分发挥当地信息资源、硬件资源优势的自动化,它采用分层控制原则,由多微机分布式结构组成。其基本特性可概括为:一是变电站综合自动化是在现代微机与微电子技术、数据通信技术、应用软件技术的基础上建立和发展起来的。综合的信息流是数字量的数据信息,取代了二次的模拟量信息。

二是在当地信息资源(模拟量、开关量、脉冲量等)综合利用,减少并优化监控、保护硬件设备的前提下,综合自动化除了取代传统的全部二次设备和功能外,还提供了人机对话、操作画面监视、智能化运行管理RTU等多种功能,并增强了变电站整体功能。三是设备操作、故障状态采用屏幕监视,值班人员面对大屏幕显示器进行变电站所有设备的全面监视与操作。例如用CRT画面实时显示主接线运行状况;由CRT光标操作来完成断路器跳合闸操作;采用CRT画面闪烁、文字提示和报警音响取代常规中央信号盘、控制盘的有关设备等,为值班人员提供了方便直观的监控条件。四是运行管理智能化、自动化。智能化自动化功能一方面表现在事件顺序记录、自动报表、自动录波、事故判别与处理等诸多方面,进一步的智能化则可构造各种专家,执行故障诊断、防误操作、报警信号处理等专门任务。这些为无人值班创造良好条件。五是综合自动化工作的可靠性、精确性大大提高,依靠各种抗干扰和数字滤波技术、冗余技术,特别是在线自检、自诊断技术,能及时诊断发现各组成单元硬件或软件的故障并向主控端报警,使可靠性比常规二次线大为提高,数字量控制和保护动作值计算严格按数学模型进行,较大的提高了控制、保护、检测的精确度。
        4.2牵引变电站综合自动化结构模式
        由于变电站综合自动化在国内外仍处在探索发展阶段,笔者认为根据牵引变电站综合自动化在整个供电调度监控分层结构中的作用与地位以及它对运营管理组织的依存关。
        5牵引变电站综合自动化改进必要性及具体措施
        5.1牵引变电站综合自动化改进必要性
        对牵引变电站综合自动化进行改进是比较迫切的工作。由于牵引变电站信息量相对比较大,有着种类繁多的模拟量和开关量信息,若想充分体现对设备的利用和整体配套的监控功能,还需进一步提高供电的管理水平,自动化技术层面还需进一步优化。
        5.2牵引变电站综合自动化改进措施
        关于牵引变电站综合自动化的改进要和实际需求相结合。分层结构的变电站综合自动化,要按照分层原则分成几个层次,即:模拟量、开关量和脉冲量数据采集处理。再者是通信处理单元和变电站监控主机,要重视监控主机的功能,这一功能是为实时数据信息和设备运行状态的采集实现而设,在监视信号的越线报警以及事件有序记录等方面也要能够实现。另外,还要进一步加大投入,对的技术开发和升级改造要充分重视。对以往单一功能进行升级,密切与专业开发商进行合作。同时借助已有数据库,综合专业人员开发的牵引供电智能分析和预测对整体的功能进行有效增强。并充分重视新技术的推广及应用,在开放式网络体系结构基础上,通过多的配合以及应用数据共享等技术对功能进一步加强。加强远动功能的落实。变电站综合自动化远动功能是在不增加硬件数量的基础上实现的,其中在事件远程记录功能以及微机保护定值远方监视等方面都可以得到技术提升。为能够达到无人值班的要求,可以使用人工智能和专家的技术方法。在专家知识经验的策略运用下构建各种专家,将牵引变电站综合自动化技术的整体水平进一步提升。
        6结论
        总而言之,当前牵引变电站综合自动化技术还存在一些不足,这需要结合实际进行有效完善,通过多方面的措施来保障自动化的优化发展。文章从牵引变电站综合自动化的技术特点以及发展现状等层面进行理论分析,然后对改进的策略进行了简要分析,希望能够为实际的发展起到一定的促进作用。
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