電氣化及其自動(dòng)化論文

　　論文常用來(lái)指進(jìn)行各個(gè)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(dòng)化論文的內容，歡迎閱讀！

　　【摘 要】鐵路系統采用電力調度自動(dòng)化技術(shù)替代傳統的調度監視控制方法，符合鐵路行車(chē)向著(zhù)高速、大密度方向發(fā)展的客觀(guān)需要，也是鐵路電力系統發(fā)展的必然趨勢。本文主要探討電氣化鐵路供電調度自動(dòng)化。

　　【關(guān)鍵詞】電氣化；鐵路；供電調度；自動(dòng)化

　　目前有在鐵路的電力調度中，其自動(dòng)化系統被習慣的稱(chēng)作是“電力遠動(dòng)”系統，在國際上指的就是SCADA系統，也就是數據采集和監視控制系統，具體是由硬件系統和軟件系統這兩部分組成的。在電力調度自動(dòng)化系統中主要是利用計算機硬件技術(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(dòng)檢測技術(shù)，對鐵路運行過(guò)程中全部電力系統中的重要環(huán)節，包括信號電源、變配電所、自閉線(xiàn)路分段開(kāi)關(guān)等方面的內容進(jìn)行控制和自動(dòng)監視，從而在為鐵路運行提供可靠安全電力保障的同時(shí)確保電力系統的經(jīng)濟安全運行。

　　一、供電調度自動(dòng)化中的硬件系統

　�。�1）主站系統。主站系統安裝在電務(wù)段（或供電段）電力調度中心，向調度人員提供圖形化界面，完成基本的遠程監視和控制、變配電所監控和管理、信號電源監控及線(xiàn)路故障管理等功能。主站一般由調度工作站、數據庫服務(wù)器、Web服務(wù)器、前置通信處理機（簡(jiǎn)稱(chēng)前置機）、計算機網(wǎng)絡(luò )設備、多串口服務(wù)器、通信適配器以及打印機、UPS等外圍設備組成。

　�。�2）站端系統及設備。站端系統及設備安裝在監控現場(chǎng)，負責變配電所、控制柜、信號電源、車(chē)站線(xiàn)路開(kāi)關(guān)等的監控，主要包括變配電所微機保護及綜合自動(dòng)化系統、RTU（RemoteTerminal Unit，遠方終端單元）、STU（Semaphore Terminal Unit，信號電源終端單元）、FTU（Feeder Terminal Unit，線(xiàn)路終端單元）等。站端設備負責采集現場(chǎng)電力生產(chǎn)數據和信息，向主站發(fā)送數據，接收并執行主站下發(fā)的各種控制命令。

　�。�3）通信系統。通信系統是自動(dòng)化數據的傳輸通道，是自動(dòng)化系統的重要組成部分。在調度自動(dòng)化技術(shù)和產(chǎn)品日益成熟的今天，通信系統的性能優(yōu)劣、可靠與否成為鐵路電力調度自動(dòng)化系統建設能否成功的關(guān)鍵。

　　二、供電調度自動(dòng)化中的軟件系統

　�。�1）系統軟件。這里主要指的自動(dòng)化系統的操作系統，而就目前國內鐵路系統中最為常用的操作系統主要就是微軟系統專(zhuān)門(mén)為企業(yè)用戶(hù)以及部門(mén)用戶(hù)所設計的Windows NT以及Unix等，由于Windows系統具有較好的運行性能以及系統穩定性，可以很好的勝任嚴格、繁重以及復雜的企業(yè)人物，并且可以適用于這種操作系統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(dòng)化系統中得到了較為廣泛的使用。

　�。�2）應用軟件。一是SCADA支撐軟件。

　　對于支撐軟件而言，包括前置機通信、報表程序、圖形管理系統以及實(shí)時(shí)數據庫等幾部分組成，主要是負責應用功能軟件和操作系統之間的連接，依靠這種軟件不僅可以大大降低操作系統在操作上的負責性，同時(shí)也可以實(shí)現對操作系統服務(wù)功能上的擴充和豐富，同時(shí)也為應用功能軟件提供更為有效和靈活的數據存儲、交換、操作以及處理等內容上的綜合服務(wù)機制。在具體的結構組成中，首先是前置機通信。前置機主要負責給系統提供各種內容上的通信規約庫，實(shí)現對常用遠動(dòng)通信規約上的支持，包括IEC870.5-101/102/104、1801、CDT等等，同時(shí)可以比較靈活的依照用戶(hù)的要求對規約進(jìn)行修改或增加，不需要退出程序而可以在線(xiàn)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(shí)期和階段的報表以及事故追憶報表，并可以進(jìn)行各類(lèi)復雜的計算和數據統計。

　　此外在報表程序可以實(shí)現對各種文字、曲線(xiàn)以及圖形上的嵌入，對統計數據進(jìn)行形象的顯示，其最后產(chǎn)生的數據結果和html文件或者是Excel文件可以實(shí)現兼容，便于其他軟件的利用。

　　三、通信系統

　　既有通信系統多基于鐵路電話(huà)網(wǎng)絡(luò )，采用MODEM和電話(huà)專(zhuān)線(xiàn)構建。這種方式利用了鐵路部門(mén)豐富的電話(huà)網(wǎng)絡(luò )資源，具有成本低、簡(jiǎn)單易行的特點(diǎn)。但是，基于模擬線(xiàn)路來(lái)傳輸數字信號的通道穩定性差、易受干擾、可靠性不高、帶寬低。隨著(zhù)鐵路通信的快速發(fā)展，新建線(xiàn)路采用數字網(wǎng)絡(luò )作為調度自動(dòng)化通信系統成為主流的發(fā)展趨勢。沿線(xiàn)建有鐵路專(zhuān)用SDH傳輸網(wǎng)絡(luò )，總帶寬達到2.5G，調度中心和鐵路沿線(xiàn)預留了豐富的E1接口（G.703，2.048M），鐵路電力調度自動(dòng)化系統完全可以基于E1接口構建專(zhuān)用通信網(wǎng)絡(luò )。具體思路是，調度中心、車(chē)站均作為通信節點(diǎn)，每個(gè)通信節點(diǎn)向通信專(zhuān)業(yè)申請兩個(gè)E1接口，經(jīng)接入設備引入，組成2M環(huán)型通道。該通信方案全部采用數字接口，具有中間轉換環(huán)節少、穩定性好、可靠性高、抗干擾能力強等優(yōu)點(diǎn)；每個(gè)站端設備都有兩個(gè)數據傳輸方向，當一個(gè)方向的通道故障時(shí)可以自動(dòng)切換至另一個(gè)方向，在SDH自愈光纖網(wǎng)絡(luò )的基礎上，進(jìn)一步組成基于E1的環(huán)型冗余通道，大大了通信系統的可靠性。

　　參 考 文 獻

　　[1]付宇明.淺談電力調度自動(dòng)化系統的評價(jià)標準[J].中國新技術(shù)新產(chǎn)品.2009（10）

　　[2]沈瑞龍.鐵路電力調度自動(dòng)化系統通信問(wèn)題分析[J].鐵道通信信號.2008（2）

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

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