電氣化及其自動化論文

　　論文常用來指進(jìn)行各個學(xué)術(shù)領(lǐng)域的研究和描述學(xué)術(shù)研究成果的文章，下面是關(guān)于電氣化及其自動化論文的內(nèi)容，歡迎閱讀！

　　【摘 要】鐵路系統(tǒng)采用電力調(diào)度自動化技術(shù)替代傳統(tǒng)的調(diào)度監(jiān)視控制方法，符合鐵路行車向著高速、大密度方向發(fā)展的客觀需要，也是鐵路電力系統(tǒng)發(fā)展的必然趨勢。本文主要探討電氣化鐵路供電調(diào)度自動化。

　　【關(guān)鍵詞】電氣化；鐵路；供電調(diào)度；自動化

　　目前有在鐵路的電力調(diào)度中，其自動化系統(tǒng)被習(xí)慣的稱作是“電力遠(yuǎn)動”系統(tǒng)，在國際上指的就是SCADA系統(tǒng)，也就是數(shù)據(jù)采集和監(jiān)視控制系統(tǒng)，具體是由硬件系統(tǒng)和軟件系統(tǒng)這兩部分組成的。在電力調(diào)度自動化系統(tǒng)中主要是利用計算機(jī)硬件技術(shù)和軟件技術(shù)、網(wǎng)絡(luò)技術(shù)和通信技術(shù)、控制和自動檢測技術(shù)，對鐵路運(yùn)行過程中全部電力系統(tǒng)中的重要環(huán)節(jié)，包括信號電源、變配電所、自閉線路分段開關(guān)等方面的內(nèi)容進(jìn)行控制和自動監(jiān)視，從而在為鐵路運(yùn)行提供可靠安全電力保障的同時確保電力系統(tǒng)的經(jīng)濟(jì)安全運(yùn)行。

　　一、供電調(diào)度自動化中的硬件系統(tǒng)

　�。�1）主站系統(tǒng)。主站系統(tǒng)安裝在電務(wù)段（或供電段）電力調(diào)度中心，向調(diào)度人員提供圖形化界面，完成基本的遠(yuǎn)程監(jiān)視和控制、變配電所監(jiān)控和管理、信號電源監(jiān)控及線路故障管理等功能。主站一般由調(diào)度工作站、數(shù)據(jù)庫服務(wù)器、Web服務(wù)器、前置通信處理機(jī)（簡稱前置機(jī)）、計算機(jī)網(wǎng)絡(luò)設(shè)備、多串口服務(wù)器、通信適配器以及打印機(jī)、UPS等外圍設(shè)備組成。

　�。�2）站端系統(tǒng)及設(shè)備。站端系統(tǒng)及設(shè)備安裝在監(jiān)控現(xiàn)場，負(fù)責(zé)變配電所、控制柜、信號電源、車站線路開關(guān)等的監(jiān)控，主要包括變配電所微機(jī)保護(hù)及綜合自動化系統(tǒng)、RTU（RemoteTerminal Unit，遠(yuǎn)方終端單元）、STU（Semaphore Terminal Unit，信號電源終端單元）、FTU（Feeder Terminal Unit，線路終端單元）等。站端設(shè)備負(fù)責(zé)采集現(xiàn)場電力生產(chǎn)數(shù)據(jù)和信息，向主站發(fā)送數(shù)據(jù)，接收并執(zhí)行主站下發(fā)的各種控制命令。

　　（3）通信系統(tǒng)。通信系統(tǒng)是自動化數(shù)據(jù)的傳輸通道，是自動化系統(tǒng)的重要組成部分。在調(diào)度自動化技術(shù)和產(chǎn)品日益成熟的今天，通信系統(tǒng)的性能優(yōu)劣、可靠與否成為鐵路電力調(diào)度自動化系統(tǒng)建設(shè)能否成功的關(guān)鍵。

　　二、供電調(diào)度自動化中的軟件系統(tǒng)

　�。�1）系統(tǒng)軟件。這里主要指的自動化系統(tǒng)的操作系統(tǒng)，而就目前國內(nèi)鐵路系統(tǒng)中最為常用的操作系統(tǒng)主要就是微軟系統(tǒng)專門為企業(yè)用戶以及部門用戶所設(shè)計的Windows NT以及Unix等，由于Windows系統(tǒng)具有較好的運(yùn)行性能以及系統(tǒng)穩(wěn)定性，可以很好的勝任嚴(yán)格、繁重以及復(fù)雜的企業(yè)人物，并且可以適用于這種操作系統(tǒng)中的軟件也非常豐富，在操作上比較方便，因此目前在鐵路自動化系統(tǒng)中得到了較為廣泛的使用。

　�。�2）應(yīng)用軟件。一是SCADA支撐軟件。

　　對于支撐軟件而言，包括前置機(jī)通信、報表程序、圖形管理系統(tǒng)以及實時數(shù)據(jù)庫等幾部分組成，主要是負(fù)責(zé)應(yīng)用功能軟件和操作系統(tǒng)之間的連接，依靠這種軟件不僅可以大大降低操作系統(tǒng)在操作上的負(fù)責(zé)性，同時也可以實現(xiàn)對操作系統(tǒng)服務(wù)功能上的擴(kuò)充和豐富，同時也為應(yīng)用功能軟件提供更為有效和靈活的數(shù)據(jù)存儲、交換、操作以及處理等內(nèi)容上的綜合服務(wù)機(jī)制。在具體的結(jié)構(gòu)組成中，首先是前置機(jī)通信。前置機(jī)主要負(fù)責(zé)給系統(tǒng)提供各種內(nèi)容上的通信規(guī)約庫，實現(xiàn)對常用遠(yuǎn)動通信規(guī)約上的支持，包括IEC870.5-101/102/104、1801、CDT等等，同時可以比較靈活的依照用戶的要求對規(guī)約進(jìn)行修改或增加，不需要退出程序而可以在線增加；在報表程序上，包括報表制作、打印軟件、報表顯示以及相關(guān)的管理軟件，可以制作各種不同時期和階段的報表以及事故追憶報表，并可以進(jìn)行各類復(fù)雜的計算和數(shù)據(jù)統(tǒng)計。

　　此外在報表程序可以實現(xiàn)對各種文字、曲線以及圖形上的嵌入，對統(tǒng)計數(shù)據(jù)進(jìn)行形象的顯示，其最后產(chǎn)生的數(shù)據(jù)結(jié)果和html文件或者是Excel文件可以實現(xiàn)兼容，便于其他軟件的利用。

　　三、通信系統(tǒng)

　　既有通信系統(tǒng)多基于鐵路電話網(wǎng)絡(luò)，采用MODEM和電話專線構(gòu)建。這種方式利用了鐵路部門豐富的電話網(wǎng)絡(luò)資源，具有成本低、簡單易行的特點(diǎn)。但是，基于模擬線路來傳輸數(shù)字信號的通道穩(wěn)定性差、易受干擾、可靠性不高、帶寬低。隨著鐵路通信的快速發(fā)展，新建線路采用數(shù)字網(wǎng)絡(luò)作為調(diào)度自動化通信系統(tǒng)成為主流的發(fā)展趨勢。沿線建有鐵路專用SDH傳輸網(wǎng)絡(luò)，總帶寬達(dá)到2.5G，調(diào)度中心和鐵路沿線預(yù)留了豐富的E1接口（G.703，2.048M），鐵路電力調(diào)度自動化系統(tǒng)完全可以基于E1接口構(gòu)建專用通信網(wǎng)絡(luò)。具體思路是，調(diào)度中心、車站均作為通信節(jié)點(diǎn)，每個通信節(jié)點(diǎn)向通信專業(yè)申請兩個E1接口，經(jīng)接入設(shè)備引入，組成2M環(huán)型通道。該通信方案全部采用數(shù)字接口，具有中間轉(zhuǎn)換環(huán)節(jié)少、穩(wěn)定性好、可靠性高、抗干擾能力強(qiáng)等優(yōu)點(diǎn)；每個站端設(shè)備都有兩個數(shù)據(jù)傳輸方向，當(dāng)一個方向的通道故障時可以自動切換至另一個方向，在SDH自愈光纖網(wǎng)絡(luò)的基礎(chǔ)上，進(jìn)一步組成基于E1的環(huán)型冗余通道，大大了通信系統(tǒng)的可靠性。

　　參 考 文 獻(xiàn)

　　[1]付宇明.淺談電力調(diào)度自動化系統(tǒng)的評價標(biāo)準(zhǔn)[J].中國新技術(shù)新產(chǎn)品.2009（10）

　　[2]沈瑞龍.鐵路電力調(diào)度自動化系統(tǒng)通信問題分析[J].鐵道通信信號.2008（2）

　　[3]翟純玉等.鐵路電力自動化技術(shù)[M].北京：中國鐵道出版社，2006

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