【應(yīng)用案例】鐵路10kV變配電所綜合自動(dòng)化系統(tǒng)的應(yīng)用

未曉妃

安科瑞電氣股份有限公司 上海嘉定 201801

1 引言

鐵路是我國(guó)重要的基礎(chǔ)設(shè)施，是國(guó)內(nèi)各地區(qū)開展交通運(yùn)輸活動(dòng)的主體，而供電工程是保障鐵路穩(wěn)定運(yùn)轉(zhuǎn)的基礎(chǔ)。基于此，對(duì)于鐵路10kV變配電所自動(dòng)化系統(tǒng)的應(yīng)用的探究有著重要意義。

2 鐵路供電系統(tǒng)特點(diǎn)

1）電壓等級(jí)不高

2）接線方式較為簡(jiǎn)單

3 鐵路10kV變配電所自動(dòng)化系統(tǒng)的應(yīng)用

3.1 分控制方式

作為鐵路10kV變配電所應(yīng)用自動(dòng)化控制系統(tǒng)的主要技術(shù)分布控制借助終端測(cè)控自動(dòng)化控制斷路器，收集數(shù)據(jù)信息，保護(hù)數(shù)據(jù)信息，并對(duì)各類數(shù)據(jù)信息進(jìn)行控制。通常情況下，技術(shù)人員主要采取直接安裝的方式，將測(cè)控終端安裝在高壓柜上，接入光纖或電纜，傳遞控制信息，采集信息，降低電磁干擾對(duì)信息傳遞的影響，進(jìn)一步推動(dòng)鐵路電力系統(tǒng)運(yùn)轉(zhuǎn)的自動(dòng)化。在鐵路自動(dòng)化變配電系統(tǒng)中，各測(cè)控終端均屬于獨(dú)立的運(yùn)行模塊，一旦某個(gè)測(cè)控終端模塊在實(shí)際運(yùn)行過程中出現(xiàn)故障，很難影響系統(tǒng)中的其余模塊。此外，自動(dòng)化系統(tǒng)借助分布控制連接高壓柜與控制后臺(tái)，使用光纜實(shí)現(xiàn)就地保護(hù)，避免控制電纜出現(xiàn)二次鋪設(shè)問題進(jìn)而降低鐵路變配電所的運(yùn)營(yíng)維護(hù)成本，有助于鐵路技術(shù)人員開展運(yùn)行維護(hù)與故障排查工作，進(jìn)一步推動(dòng)鐵路變配電系統(tǒng)的自動(dòng)化。

測(cè)控終端自動(dòng)化技術(shù)應(yīng)用于鐵路10kV變配電所系統(tǒng)中能夠產(chǎn)生顯著優(yōu)勢(shì)，有效分擔(dān)變配電主站、子站在高速運(yùn)轉(zhuǎn)過程中所面對(duì)的工作壓力，準(zhǔn)確監(jiān)測(cè)系統(tǒng)在運(yùn)行過程中出現(xiàn)的各類故障及時(shí)開展故障隔離作業(yè)。同時(shí)，測(cè)控終端具有較強(qiáng)的天氣適應(yīng)能力，能夠在惡劣的天氣環(huán)境下，保障鐵路電力系統(tǒng)的運(yùn)行穩(wěn)定、安全，及時(shí)檢測(cè)電力系統(tǒng)運(yùn)行中的各類問題，幫助技術(shù)人員及時(shí)排查系統(tǒng)的運(yùn)行故障，進(jìn)一步增強(qiáng)鐵路變配電系統(tǒng)運(yùn)行的穩(wěn)定性、安全性、可靠性。

3.2 集中控制方式

集中控制作為相對(duì)有效的鐵路10kV配電系統(tǒng)自動(dòng)化控制方式，主要借助通信系統(tǒng)、終端設(shè)備、主站設(shè)備實(shí)現(xiàn)自動(dòng)化控制終端設(shè)備主要負(fù)責(zé)對(duì)末端數(shù)據(jù)進(jìn)行收集，由通信系統(tǒng)將采集到的末端數(shù)據(jù)信息傳遞到集中控制模式的主站設(shè)備，借助網(wǎng)絡(luò)拓?fù)浞治觯芍髡驹O(shè)備對(duì)故障位置、故障類型進(jìn)行判斷，用通信系統(tǒng)將控制信號(hào)傳送至執(zhí)行機(jī)構(gòu)，將系統(tǒng)的故障區(qū)域準(zhǔn)確實(shí)時(shí)地#行隔離，并全程為系統(tǒng)的安全區(qū)域進(jìn)行供電。集中控制對(duì)于系統(tǒng)的主站控制功能存在一定要求，需要系統(tǒng)的主站可以準(zhǔn)確、快速、實(shí)時(shí)地分析判斷終端設(shè)備，傳遞各類數(shù)據(jù)信息，發(fā)出相應(yīng)控制指令，并對(duì)故障進(jìn)行準(zhǔn)確快速地解除處理”。為確保鐵路10kV變配電站系統(tǒng)的主站控制設(shè)備能夠穩(wěn)定、正常地運(yùn)營(yíng)，需要將終端設(shè)備收集到的各類數(shù)據(jù)信息傳遞到電力系統(tǒng)的各應(yīng)用模塊，為后續(xù)的故障判斷工作提供有力的數(shù)據(jù)支持。

鐵路10kV變配電所在應(yīng)用集中控制方式時(shí)，主要將保護(hù)裝置與控制測(cè)控裝置安裝在鄰近高壓室的控制室內(nèi)，進(jìn)而實(shí)現(xiàn)集中組屏。這種安裝方法不僅能夠有效采集模擬量、開關(guān)量，還可以實(shí)時(shí)保護(hù)、監(jiān)控鐵路10kV變配電所的數(shù)據(jù)信息以及設(shè)備的運(yùn)行情況。在使用集中控制模式時(shí)，尤其要注意主站設(shè)備控制屏以及開關(guān)柜的二次電纜連接作業(yè)，若二次電纜連接使用較多電纜很有可能引發(fā)接線錯(cuò)誤。相比于分布控制模式，集中控制模式在一定程度上增加了投資額與施工難度，但集中控制模式也有助于鐵路10kV自動(dòng)化變配電系統(tǒng)進(jìn)一步實(shí)現(xiàn)集中化、綜合化的戰(zhàn)略目標(biāo)，有益于推動(dòng)自動(dòng)化變配電所的智能化發(fā)展。

3.3 通信傳輸系統(tǒng)

若鐵路10kV變配電系統(tǒng)出現(xiàn)故障，需要依靠通信傳輸系統(tǒng)將故障信息傳遞至主站設(shè)備中，并由主站設(shè)備將相應(yīng)的控制指令傳遞到執(zhí)行機(jī)構(gòu)。基于此，系統(tǒng)的通信傳輸系統(tǒng)有著至關(guān)重要的作用，鐵路10kV自動(dòng)化變配電系統(tǒng)需要具備密碼管理以及智能模擬功能，確保為鐵路單位提供針對(duì)性更強(qiáng)的服務(wù)。主站控制中心在系統(tǒng)中主要承擔(dān)信息傳輸功能，推動(dòng)系統(tǒng)終端設(shè)備的交流互動(dòng)，對(duì)各運(yùn)行模塊的數(shù)據(jù)信息進(jìn)行準(zhǔn)確判斷、分析。為充分發(fā)揮上述功能，系統(tǒng)需要提高通信傳輸系統(tǒng)的配置。現(xiàn)階段，大部分鐵路10kV的通信傳輸系統(tǒng)難以滿足自動(dòng)化變配電所的通信需求，如果系統(tǒng)在實(shí)際運(yùn)行中出現(xiàn)各類問題，很難實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)信息的有效通信。因此，相關(guān)技術(shù)部門在設(shè)計(jì)通信傳輸系統(tǒng)時(shí)，應(yīng)著重提升通信傳輸系統(tǒng)的靈活性，滿足鐵路10kV變配電系統(tǒng)的實(shí)際運(yùn)行需求。

4.安科瑞AcrelCloud-1000變電所運(yùn)維云平臺(tái)

1概述

基于互聯(lián)網(wǎng)＋、大數(shù)據(jù)、移動(dòng)通訊等技術(shù)開發(fā)的云端管理平臺(tái)，滿足用戶或運(yùn)維公司監(jiān)測(cè)眾多變電所回路運(yùn)行狀態(tài)和參數(shù)、室內(nèi)環(huán)境溫濕度、電纜及母線運(yùn)行溫度、現(xiàn)場(chǎng)設(shè)備或環(huán)境場(chǎng)景等需求，實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)一個(gè)*心，集中存儲(chǔ)、統(tǒng)一管理，方便使用，支持具有權(quán)限的用戶通過電腦、手機(jī)、PAD等各類終端鏈接訪問、接收警報(bào)，并完成有關(guān)設(shè)備日常和定期巡檢和派單等管理工作。

2應(yīng)用場(chǎng)所

適用于電信、金融、交通、能源、醫(yī)療衛(wèi)生、文體、教育科研、農(nóng)林水利、商業(yè)服務(wù)、公用事業(yè)等行業(yè)變配電運(yùn)行維護(hù)系統(tǒng)的新建、擴(kuò)建和改建。

3系統(tǒng)結(jié)構(gòu)

5 系統(tǒng)功能

用能月報(bào)

用能月報(bào)支持用戶按總用電量、變電站名稱、變電站編號(hào)等查詢所管理站所的用電量，查詢跨度可設(shè)置為月。

站點(diǎn)監(jiān)測(cè)

站點(diǎn)監(jiān)測(cè)包括概況、運(yùn)行狀態(tài)、當(dāng)日事件記錄、當(dāng)日逐時(shí)用電曲線、用電概況。

變壓器狀態(tài)

變壓器狀態(tài)支持用戶查詢所有或某個(gè)站所的變壓器功率、負(fù)荷率、等運(yùn)行狀態(tài)數(shù)據(jù)，支持按負(fù)荷率、功率等升、降序排名。

運(yùn)維

運(yùn)維展示當(dāng)前用戶管理的有關(guān)變電所在地圖上位置及總量信息。

配電圖

配電圖展示被選中的變電所的配電信息，配電圖顯示各回路的開關(guān)狀態(tài)、電流等運(yùn)行狀態(tài)及信息，支持電壓、電流、功率等詳細(xì)運(yùn)行參數(shù)查詢。

監(jiān)控

監(jiān)控展示了當(dāng)前實(shí)時(shí)畫面（直播），選中某一個(gè)變配電站，即可查看該變配電站內(nèi)信息。

電力運(yùn)行報(bào)表

電力運(yùn)行報(bào)表顯示選定站所選定設(shè)備各回路采集間隔運(yùn)行參數(shù)和電能抄表的實(shí)時(shí)值及平均值行統(tǒng)計(jì)。

警報(bào)信息

對(duì)平臺(tái)所有警報(bào)信息進(jìn)行分析。

任務(wù)管理

任務(wù)管理頁面可以發(fā)布巡檢或消缺任務(wù)，查看巡檢或消缺任務(wù)的狀態(tài)和完成情況，可以點(diǎn)擊查看任務(wù)查看具體的巡檢信息。

用戶報(bào)告

用戶報(bào)告頁面主要用于對(duì)選定的變配電站自動(dòng)匯總一個(gè)月的運(yùn)行數(shù)據(jù)，對(duì)變壓器負(fù)荷、配電回路用電量、功率因數(shù)、警報(bào)事件等進(jìn)行統(tǒng)計(jì)分析，并列出在該周期內(nèi)巡檢時(shí)發(fā)現(xiàn)的各類缺陷及處理情況。

APP監(jiān)測(cè)

電力運(yùn)維手機(jī)支持“監(jiān)控系統(tǒng)”、“設(shè)備檔案”、“待辦事項(xiàng)”、“巡檢記錄”、“缺陷記錄”、“文檔管理”和“用戶報(bào)告”七大模塊，支持一次圖、需量、用電量、、曲線、溫濕度、同比、環(huán)比、電能質(zhì)量、各種事件警報(bào)查詢，設(shè)備檔案查詢、待辦事件處理、巡檢記錄查詢、用戶報(bào)告、文檔管理等。