郑西客运专线变配电所综合自动化系统研究

郑西客运专线变配电所综合自动化系统研究

张刚毅

张刚毅ZhangGangyi（西安铁路职业技术学院，西安710014）

（Xi'anInstituteofRailwayTechnology，Xi'an710014，China）

摘要：随着列车速度的不断提高，传统的变配电所的控制技术，已经远远不能满足高速铁路的发展。而综合自动化系统，是高速铁路供电系统可靠运行的基础和发展方向，本文结合郑西客运专线介绍了铁路变配电所综合自动化系统的设计方案、系统结构和系统功能。

Abstract:Withthetrainspeedincreasing,thetraditionalcontroltechnologyoftransformersubstationhasdidn'tmeettheneedsofthehigh-speedraildevelopment.Theintegratedautomationsystemisthebasisanddevelopingdirectionofpowersupplysystemofhigh-speedrailway.Thispaperdescribesthedesignplan,systemstructureandsystemfunctionsofintegratedautomationsystem,combiningwithZhengzhou-Xi'anPassengerDedicatedLine.

关键词:郑西客运专线；配电所；综合自动化系统

Keywords:Zhengzhou-Xi'anPassengerDedicatedLine；substation；integratedautomationsystem

中图分类号：U224.9文献标识码：A文章编号：1006-4311（2011）10-0022-01

1概述

综合自动化系统是集保护、控制、监视、测量、故障分析等多功能为一体的自动化系统。它是将变配电所的二次设备利用计算机技术和现代通信技术，经过功能组合和优化设计，同步完成供电系统的优化控制、经济运行和智能决策等功能，因此，能够全面提高和改善供配电系统的性能。变配电所综合自动化系统应该具有以下主要功能：①控制功能；②保护功能；③故障诊断和监视功能；④波形记录和人机联系功能；⑤数据处理、统计和制表打印功能；⑥运动功能。

2铁道配电所综合自动化系统结构

2.1配电综合自动化系统结构如图1，可以清晰看到铁道变配电所综合自动化系统结构关系：该系统分为3个层，分别为站控层-调度端、当地监控单元；网络层-双环光纤网、以太网以及通信单元（包括网络接口设备，如协议转换器、路由器、远动管理机等）；间隔层-保护测控装置。

2.2间隔层间隔层保护测控装置主要完成铁道变配电所进线、馈出线、电容器、调压器、自闭贯通线等一次设备的保护、测量、控制等功能。

3系统组成设备及功能

3.1通信管理机功能：保护测控装置的信息汇总、规约处理及信息传送；电源灯：通电后电源灯亮，电源灯不亮说明电源模块有问题；运行灯：通信管理机正常运行时灯闪烁，此灯不亮说明装置硬件有问题；通信灯：通信管理机和保护装置正常通讯时闪烁（闪烁频率很高）；网络灯：通信管理机和交换机连上后灯亮，此灯不亮说明通信管理机网卡或网线有问题；告警灯：通信管理机内部故障时此灯亮；双机备用功能：一个通信管理机处于主用状态，一个处于备用状态，主用通信管理机出故障自动切换到备用机运行。

3.2远动管理机功能：信息采集、规约处理和数据远传；电源灯：通电后电源灯亮，电源灯不亮说明电源模块有问题；运行灯：远动管理机正常运行时灯闪烁此灯不亮说明装置硬件有问题；网络灯：远动管理机和交换机连上后灯亮，此灯不亮说明远动管理机网卡或网线有问题；告警灯：远动管理机内部故障灯亮（常见问题是GPS天线没连上）。

3.3通用通信装置WTX-892功能：将无网络接口但具有RS232接口或RS485接口的设备（如直流系统、电度表等）接入综自系统；电源灯：通电后电源灯亮，电源灯不亮说明电源模块有问题；运行灯：装置正常运行时灯闪烁此灯不亮说明装置硬件有问题；通信灯：装置和通信管理机通讯上后此灯闪烁（闪烁频率比运行灯快）。

3.4工业控制计算机功能：综自系统的人机接口设备。通过工业控制计算机值班员可以操作断路器（电动隔开）以及监视设备运行情况；前面板指示灯的含义。PWR：计算机开机工作时此灯亮；HDD：硬盘运行指示灯，硬盘工作时闪烁；前面板内按钮桔红色Reset：重启计算机按钮；黑色Power：电源按钮。

3.5逆变电源功能：给工业控制计算机提供220V交流电有一路直流输入和一路交流输入，输出一路交流。前面板灯含义：电源灯：逆变电源有交流输入和直流输入后此灯亮；工作灯：逆变电源朝外输出供电此灯亮；逆变灯：逆变电源逆变正常时此灯亮；过载灯：逆变电源外接负载超过额定负载时灯亮；如果交流输入失电或交流过高或过低（大于或小于10%），逆变电源会发出间断的“滴”告警声。

3.6交换机功能：后台计算机和通信管理机（远动管理机）通信的数据交换设备，交换机通电后POWER灯亮插网线的通讯口灯闪烁。

3.7保护测控装置功能：对断路器等一次设备保护及监测作用。运行灯：保护测控装置正常运行时灯闪烁此灯不亮说明装置硬件有问题；通信灯：保护测控装置和通信管理机通讯上时此灯闪烁；告警灯：保护测控装置内部故障或一次设备故障（母互断线等）灯亮；跳闸灯：保护测控装置跳闸时灯亮；充电灯：贯通重合闸（失压备投）充电满灯亮。

4结束语

随着我国电力工业的发展及电子技术、工业自动化信息工程等相关产业的技术进步，人机界面更好，运行更加安全可靠的新一代变配电所的微机综合保护装置将会获得迅猛发展。

参考文献：

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[2]刘志超等.基于以太网的分布式发电厂电气监控系统实现[J].电力系统自动化，2004,（8）.

[3]张祥军.无人值班变电所的实现[J].本溪冶金高等专科学校学报,2003,(1)．

[4]张祥军.综合自动化系统在总降压变电所中的应用[J].控制工程,2002,(3)．