浅谈微机监控及综合自动化在电气化铁道牵引变电中的应用

微机综合自动化在牵引变电所中的应用摘要:本文针对牵引变电所的特点,讨论了保护单元独立,多微机监管,以网络构成综合自动化系统的方案。

保护的独立,能快速可靠实现变电所保护;用网络构成综合系统实现资源共享。

关键词:牵引变电所综合自动化保护监控。

引言近几年,牵引变电所综合自动化技术发展迅速,在牵引变电所得到广泛应用,产品更新换代及设计定型越来越快,逐渐走向成熟。

牵引变电所综合自动化系统,是自动化系统技术的综合系统,它包括操作控制、微机保护、故障测距、故障录波,电能计算、远动功能、电压无功控制调整等功能。

综合自动化技术的使用,使牵引变电所可以快速处理故障迅速恢复系统工作,使正常运行状态、信息的监测及操作界面更清晰、简单,增加防止误动、误操作软件控制,改善了运行人员的工作条件,实现了变电所无人或少人值班,提高了运行效率。

1 综合自动化系统的结构形式随着变电所的功能日益加强,为实现控制功能、在线显示功能、测量功能、和记录功能、电能计量功能、电压无功调整功能等,综合自动化系统以多微机系统构成,设有上位综合控制机、电压无功调整机、监控管理机等各部分,以CAN网或LON网将各单元连接。

监控管理机监管控制操作、中央信号及重合闸投切等功能。

远动功能由控制中心发送命令至上位综合控制机,再由上位综合控制机根据命令要求传送给相应监控管理机执行。

正常运行时,监控管理机从保护单元数据采集处取数据进行电量计算,然后将电量数据送上位综合控制机。

电能计量在监控管理机中对电能脉冲变送器计数采集计算获得。

电压无功调整单元数据可从网上获得,达到资源共享的目的。

在综合自动化系统中,由于保护具有的特殊地位,应使保护具有独立性,一是保护的独立,保护的运行与其它信息通信、测量、监控无关。

二是CPU独立,保护从单一CPU完成多种保护发展到单一CPU完成多个开关的保护,再发展到单个开关保护由独立CPU完成。

三是保护电源独立,不与其它保护、其它单元共用电源。

铁路牵引变电所综合自动化系统的应用摘要：随着交通网络日益完善，电气化铁路建设规模日益扩大，其具有环境污染小、承载能力强、高速等特点，是铁路发展的重要方向。

牵引变电所综合自动化系统，作为电气化铁路的关键部分，确保其可靠性与稳定性，是铁路牵引变电所的重要研究课题。

为此，通过综合自动化系统，对牵引变电所内的设备进行监控、调试，可促进设备正常运行，有利于保障铁路可靠运营。

本文主要分析综合自动化系统在铁路牵引变电所中的运用。

关键词：铁路牵引变电所；综合自动化系统；应用引言：近年来，随着科技水平不断发展，信息化、自动化技术被运用于各行业、各领域，铁路供电系统也正在逐渐创新、发展。

针对铁路供电系统中的综合自动化系统，有利于提升铁路运行质量，保障铁路供电效率，并集成了多种一次设备和二次设备。

通过综合自动化系统，可实现铁路牵引变电所供电设备监控智能化，促进应急处置的快速化。

为了满足智能电网的发展，在铁路牵引变电所运行中，运用综合自动化系统，已是电力系统运行中的重点研究课题。

笔者根据自身多年的电力系统运维管理经验，主要分析综合自动化系统在铁路牵引变电所中的运用。

一．自动化系统的发展首先，分立原件的自动化装置。

20世纪七十年代以前，诸如晶体管和其他离散元件构成的模拟电路等设备被开发并应用于电力系统，例如自动重合闸、备用电源自投等，使电力系统的整体性能得到了极大的改善。

但各个设备都是独立的，缺乏自我诊断的功能，整体的操作水平仍然十分有限。

其次，智能自动装置。

上世纪70年代，微机保护、远动装置逐步被集成电路、微机取代。

该设备具有较强的运算能力，具有较高的智能化程度和自诊断能力，使测量精度、监控可靠性及电力系统的自动化程度得到了进一步的改善。

但是，目前还存在着许多设备独立操作、资源无法共享等问题，需要进一步完善。

第三，综合自动化系统。

70年代中期和晚期，欧、意、美等发达国家相继研制出一套完整的自动控制系统。

然而，日本在1975年完成了首个数字控制系统SDCS-1,1980年开始商业化。

略谈自动化技术在铁路电气工程中的应用
自动化技术是一个涵盖广泛的概念，随着工业化的不断发展，自动化技术在各个行业
中的应用越来越广泛，铁路电气工程也不例外。

铁路电气工程中的自动化技术主要涉及到
列车自动化驾驶、信号自动化控制等方面。

首先，对于铁路电气工程来说，自动化驾驶是一个非常重要的应用方向。

在运行中的
列车，除了需要依照规定的路线和交通信号行驶外，还需要考虑到折返、站内调动、停车
等多种不同的操作。

自动化驾驶技术可以将这些操作进行系统化的处理，使得列车的运行
更加高效、安全、稳定。

通过自动化驾驶技术，列车可以更准确地控制车速、制动力以及
车辆的位置等参数，同时也可以根据运行环境中的变化，逐渐适应不同的运行场景。

其次，信号自动化控制也是一个非常重要的应用方向。

铁路信号系统是一个非常复杂
的系统，需要对列车的行驶方向、列车运行速度、列车停靠站点等进行监测和控制。

传统
的信号系统需要人工干预，因此容易受到人为因素的影响。

而自动化控制系统可以实现信
号自动化控制，这样就可以大大提高信号控制的准确性和全面性。

自动化控制系统还可以
提高运输效率，例如通过确保列车准时到站、减少等待时间等手段，可以降低铁路系统的
延误率，提高客户体验度。

总之，自动化技术在铁路电气工程中的应用是非常广泛的，并且有着非常重要的作用。

通过自动化技术的应用，可以实现铁路电气工程的高效、安全、稳定的运行，同时也可以
提高铁路运输的竞争力和效率。

未来，随着科技的不断进步，自动化技术在铁路电气工程
中的应用将会越来越多。

变电站综合自动化技术近几年来，随着计算机技术、通讯技术、控制技术以及系统集成技术的迅速发展，铁路监控系统也得到迅速发展。

对于铁路监控系统，技术上发展有两大趋势：一是调度端（控制中心）实现综合监控，即调度综合自动化；二是变电所实现自动化。

这里我们讨论变电站综合自动化技术。

一、概述变电站综合自动化技术的研究和应用，首先是在电力系统中。

随着电气化铁路的发展，对牵引变电站的综合自动化也提出了迫切的需求并逐步开始得到应用，并发展成为必然趋势。

变电站综合自动化之所以成为研究热点，引起了电力、电牵行业各有关部门，如设计、研究、运行、基建等单位的注意，其主要原因有：（1）随着电网复杂程度的增加，各级调度中心要求更多的信息，以便及时掌握电网及变电站的运行情况；（2）提高变电站的可控性要求更多地采用远方集中控制、操作、反事故措施等；（3）采用无人值班管理模式，提高劳动生产率，减少人为误操作的可能，提高运行可靠性；（4）利用当代计算机技术，通信技术等提供的先进技术装备，改变传统二次设备模式，简化系统，信息共享，减少电缆，减少占地面积，减少施工难度和工程造价，使变电站面貌得到全新改变。

采用常规控制设备加上完备的四遥远动装置，也可实现上面前三项的要求，但要全面满足上述要求，则必须采用变电站综合自动化技术。

国外从20世纪80年代开始进行研究开发，到目前为止，各大电力设备公司都陆续推出了系列化的变电站综合自动化系统产品。

20 世纪90年代以来世界各国新建变电站大部分采用了全数字化的二次设备。

我国开展变电站综合自动化的研究与开发，有两个方面的内容：其一，中低压变电站采用自动化系统，以便更好地实施无人值班，达到减耗增效的目的；其二，对高压变电站（220kv 及以上）的建设和设计来说，要采用新的控制方式，解决各专业在技术上保持相对独立而造成的各行其是，重复投资，甚至影响运行可靠性的弊端。

这些问题主要是：（1）计量、远动和当地监测系统所用的变送器各自设置，加大了CT和PT的负担，投资增加，还造成数据测量的不一致性；（2）远动装置和微机监测系统功能重复，一个是受制于调度所，一个是服务于当地监测，没有做到资源共享，增加了投资且使现场接线复杂化，影响可靠性；（3）传统二次控制系统和当地微机监测系统功能重复，在某种程度上影响了运行人员对当地微机监测系统的重视程度，认为可有可无，造成监控系统在变电站投入率不高。