电气化下铁路电力调度技术

1、精品文档 电气化下铁路电力调度技术 与传统的铁路电力调度相比，电气化下的铁路电力运行 控制，更为集中统一，也更为复杂。各种发电、变电、输电 配电和用电设备，在同一瞬间，按着同一节奏，遵循着统一 的规律，有条不紊地运行着。铁路电力调度的控制目标就是 始终保持铁路电力系统的正常运行，安全可靠地向铁路部门 提供合乎质量的电能；在电力系统发生偶然事故的时候，迅 速切除故障，尽早恢复铁路电力系统的正常运行。 1 铁 路电力调度 SCADA EMS系统及其子系统 1 1 支撑平台 子系统支撑平台是整个系统的最重要基础有一个好的支撑 平台，才能真正地实现全系统统一平台，数据共享。支撑平 台子系统包括数据库管

2、理、 网络管理、 图形管理、 报表管理、 系统运行管理等。 1 2SCADA子系统包括数据采集，数 据传输及处理，计算机与控制，人机界面及告警处理等。 1 3PAS子系统包括网络建模、网络拓扑、状态估计、在线 潮流、静态安全分析、无功优化、故障分析及短期负荷预报 等一系列高级应用软件。 1 4 调度员仿真培训系统包括 电网仿真、 SCADAEM 系统仿真和教员控制机三部分。调皮 员仿真培训与实时 SCADA EMS系统共处于一个局域网上， DTS 本身由两台工作站组成，一台充当电网仿真和教员机， 另一台用来仿真 SCADA EMS和兼做学员机。 1 5AGC EDC子系统自动发电控制和在线经济

3、调度是对发电机出力的精品文档闭环自动控制系统，不仅能够保证系统频率合格，还能保证 系统间联络线的功率符合合同规定范围，同时，还能使全系 统发电成本最低。 1 6 调度管理信息子系统调度管理信 息系统属于办公自动化的一种业务管理系统，一般并不同于 SCADAEMS系统的范围。 它与具体电力公司的生产过程、 工 作方式、管理模式有非常密切的联系、因此总是与某一特定 的电力公司合作开发，为其服务。当然，其中的设计思路和 实现手段应当是共同的。 2 系统结构 系统采用三网 机制。主网为 l00M 平衡负荷双网，由智能化 100M堆栈式交 换机来连接系统服务器和主网计算机节点。双主网均可提供 多口的 1

4、00M 交换能力并可进行扩展。两台系统服务器选用 RISC64位机， 并配有磁盘阵列， 以实现服务器的热备用以及 信息的热备份。各工作站也优先选用 64 位机，都能从硬件 上支持 100M 双网或多网运行并支持标准商用数据库，又能 集成其它符合国际标形的实时数据库。工作站系列产品使用 寿命长，易于扩充升级。主网各节点，依其重要性和应用的 需要，可选用双节点备用、多节点备用或共享方式运行。主 网双网配置可实现负荷热平衡及热备用双重使命。在双网均 正常情况下，双网自动保持负荷平衡。当其中一网故障另 外一网就完全接管全部的通信负荷，在单网方式下亦可保证 系统 100可靠性。系统通过 MIS 服务器或

5、网桥与电力公司 管理信息系统 MIS 连接，通过插入第三网来隔离连接 MIS 系精品文档统。还可以通过网络交换机与配电调度自动化系统相连。 21系统服务器系统服务器运行 Sybase 商用数据库管理系 统，负责保存所有历史数据、登录各类信息：各种电网管理 信息、地理信息系统所需的多种信息、各类设备信息和用户 信息等。其强大的数据库管理功能可方便用户查询和统计各 种数据。 2 2SCADA工作站 SCADA工作站为双机热备用， 主要运行 SCADA软件及 AGC EDC软件，完成基本的 SCADA 功能和 AGC EDC控制与显示功能。 SCADA工作站通过 2 组终 端服务器接收各厂站 RTU

6、信息。两组终端服务器直接挂在网 上，实现双机、双通道的自动手动切换，承担前置系统信 息处理以及网络信息流优化功能。 2 3PAS 工作站 PAS 是各种电力系统高级应用软件的简称。 PAS 工作站用于各项 PAS计算以实现各项 PAS功能，如潮流计算、短路计算等， 并保存 PAS的计算结果，如某些结果需历史保存、则同时保 存到商用数据库中的历史数据库中。 2 4 调度员工作站 调度员工作站承担对电网实时监控和操作的功能，实时显示 各种图形和数据，并进行人机交互，实现功能调用。其实， 在主网的每个工作站上都可以显示 SMA数据、 PAS数据、 DTS 数据、 DMS数据及 GIS 数据，但其它工

7、作站没有对电网进行 操作控制的权限。 2 5 配电自动化工作站配电自动化工 作站完成配电自动化管理功能，其地理信息系统功能极强。 2 6DTS工作站 DTS是调度员仿真培训的简写。最好用两台精品文档 机，一台为教员机，另一台为学员机，可通过图形界面进行 直观操作。也有用一台机进行仿真培训的。 2 7 调度管 理工作站调度管理工作站负责与调度生产有关的计划和运 行设备的管理。 2 8 电量管理工作站电量管理工作站实 现电量的自动查询、 记录、奖罚电量的计算等功能。 2 9 网络网络是分布式计算机系统的关键部件，系统采用高速双 网结构，保证信息能高速可靠传输，集中器可灵活配置，既 可以采用高速以太

8、网交换机， 也可以来用堆栈式高速 hub 等。 网络还配有路由器实现 x25 通信协议，能方便地与广域网 互连或与其它计算机网络进行通信，也可与上级或下级调度 交换信息。 3 软件环境 3 1 操作系统采用 UNIX 操 作系统，它是一种多用户，多任务的网络操作系统，其先进 的进程调度策略和占先内核技术，保证了实时性要求，井有 很强的内存保护机制。任何一个进程决不能访问到非法地 址。UNIX是安全性最高的操作系统，可以不受病毒侵害。现 有微机上所有病毒都不会感染到 UNIX 操作系统的机器上， 不会因感染病毒导致网络崩溃。 网络通信采用 TCP IP 协议， 它是目前使用最多，也是最安全的协议

9、之一。 3 2 系统 软件数据库采用目前效率最高、采用客户服务器模式的 Sybase 商用数据库管理系统； 图形采用 Motif 界面； 核心程 序全部采用面向对象的程序设计语言C编写；集成 Excel作为制表工具，可方便地生成图文并茂的图形报表；提供精品文档x 25 通信协议，可方便地与广域网通信，或与上下级调 度交换信息；提供多媒体功能，具有语音编辑和图像显示功 能。 4 系统软件结构 对铁路电力调度这种大型的开 放式的分布式系统，软件结构要求开放、通用、模块化。系 统采用的软件均为国标通用软件，符合国际标准，便于与其 它系统互联。系统软件分为三层：数据层、程序层和通信管 理系统层。数据层主要包括实时数据库、历史数据库以及它 们的存储历程。实时数据库分布于各台计算机中，支持数据 的实时图形显示；历史数据库存干两台系统服务器中，互为 热备用，用于保存历史数据、各种登录数据和电力系统各种 参数。上层应用程序主要实现电力系统的各项功能，如 SCADA、PAS、 DTS等，并提供良好的人机接口和管理工具， 方便用户使用。通信管理系统用于网络的管理及通信任务的 管理，它对上层应用程序屏蔽具体的网络细节，保证通信进 程之间实现高速、可靠和标准的通信。这些通信进程可能在 同一