牵引供电SCADA系统前沿话题

5.5前沿问题探讨

5.5.1综合调度系统结构及功能5.5.2四电合一SCADA系统结构及功能第六次提速牵引供电专业培训班为什么需要综合调度系统?综合调度系统的国内外现状如何?第六次提速牵引供电专业培训班为什么需要综合调度？电力SCADA系统列车运行调度系统综合维修及救援系统旅客信息系统运输计划编制系统…………不同专业之间需要交换信息和共享数据第六次提速牵引供电专业培训班独立运行综合监控系统互联集中控制分立系统模式综合控制模式第六次提速牵引供电专业培训班国内外综合调度发展现状新加坡轨道交通综合自动化系统集PSCADAFAS，BAS，AFC为一体的综合调度指挥系统第六次提速牵引供电专业培训班1995年日本COSMOS系统，这套综合调度集运输计划，运行管理，设备管理，维护工作管理，信息管理为一体，提高了发生事故时采取对策的安全管理能力第六次提速牵引供电专业培训班德国：多功能综合运输管理系统，标准硬件，通用操作系统，模块化设计，远程诊断和软件维护第六次提速牵引供电专业培训班我国综合调度系统的发展随着高速铁路的发展，其业务的复杂性、多样性和实时性急骤增长，传统的调度指挥手段和单一的自动化系统在运输指挥中已是不能满足要求，高速铁路综合调度系统应孕而生。高速铁路综合调度系统是涉及运输组织、机车车辆、通信信号、供电、安全监控、维护救援等多学科的系统工程，由综合调度中心、车站综合信息系统及基层网设备构成。第六次提速牵引供电专业培训班图5.5.1综合调度系统的体系结构第六次提速牵引供电专业培训班综合调度系统:以列车运行调度系统为核心，综合行车、机务、工务、电力、电务、旅客向导、维修检测、安全监控等为一体，负责全线旅客列车的运行监控，统一编制计划、统一调度指挥。包括运输计划管理、列车运行调度、动车组调度、旅客服务、电力调度、综合维护与救援、安全监控以及培训等八个功能子系统第六次提速牵引供电专业培训班图5.5.2综合调度系统网络结构第六次提速牵引供电专业培训班综合调度各子系统功能各子系统功能如下：⒈运输计划子系统主要功能⑴制订整个系统的列车运行计划、动车组运用计划、乘务员运用计划等与运输有关的基本计划；⑵变更计划及实施计划的制订与下达；⑶对实际运输的有关资料进行统计。第六次提速牵引供电专业培训班综合调度各子系统功能⒉列车运行调度子系统主要功能⑴依据运输计划管理子系统制定的列车运行实施计划，组织实施列车运行；⑵根据行车计划控制高速线上每一列车的运行，实时监督、记录、统计每一列车的运行状况；⑶通过专线及时向车站和列车传送各种行车数据和指令；⑷在出现异常状况时能自动发出调整行车计划和纠正不正常情况的安全措施命令；⑸作业数据管理、维修间隔的指定以及下达列车安全可靠运行所需的其他指令第六次提速牵引供电专业培训班综合调度各子系统功能⒊动车组调度子系统主要功能⑴对高速动车组及中速列车的分配、运用、台帐及故障修理进行管理；⑵对动车段（所）进行管理；⑶根据列车运行情况发送改变动车组运用、乘务人员行程变量指令；⑷监视动车组运行状况，提出更换和修改指令；⑸对动车组和乘务人员运用计划和动车组的日常检查进行管理第六次提速牵引供电专业培训班综合调度各子系统功能⒋旅客服务子系统主要功能⑴及时、全面地掌握客流、客票、列车运行及早晚点信息；⑵及时准确地在列车上、站台、进出站口、售票厅、候车室以及INTERNET、寻呼台等各种旅客可接触到的地方以自动广播和屏幕显示的形式向旅客和客运人员报告；⑶提供电脑查询、客票自动预售、时钟显示以及列车上旅客信息服务。第六次提速牵引供电专业培训班综合调度各子系统功能⒌综合电力调度子系统主要功能⑴负责牵引供电、电力、通信，信号系统和设备的监视、控制、监测及管理；⑵根据列车开行计划为之提供电力；⑶根据计划安排供电的维修管理；⑷实时监视各牵引变电所及供电线路的工作状况以及调整电力系统运行情况，以保证列车正常运行所需的稳定电力供应；⑸设备异常情况和灾害事故情况时提出适当的指示并迅速恢复供电；⑹对供电线路、设备、设施的日常检查进行安排和管理。第六次提速牵引供电专业培训班综合调度各子系统功能⒍综合维护与救援子系统主要功能⑴对全线线路状况进行监测及管理；⑵管理线路的日常维护及保养；⑶安排施工、工务设施检修；⑷故障履历管理，维护计划管理；⑸集中对全线的信号及相关的控制设备状态进行监测；第六次提速牵引供电专业培训班综合调度各子系统功能⑹通过各专业机房环境监测系统及时掌握电务设备及其工作环境的状态，合理安排维修，保证系统正常运转；⑺故障情况下及时采取有效措施，使危害降至最低程度；⑻在发生事故灾害时，提供紧急救援方案；⑼负责线路维修计划、慢行区段指定以及灾害情况修复作业安排；⑽在轨检车定期检测数据的基础上对测试数据及线路巡视人员的检查报告等进行管理。第六次提速牵引供电专业培训班综合调度各子系统功能⒎安全监控子系统主要功能⑴根据现场安装的各种监测设备监视危及行车安全的自然灾害(风、雪、洪水、降水、地震)、突发事故、侵入物、长大隧道、轨温、路堤滑移沉降、牵引供电的状态；⑵形成对各种灾害的预防预警和避免系统；⑶掌握沿线气象资料，监视沿线气象，实报和预报信息。第六次提速牵引供电专业培训班综合调度各子系统功能⒏培训子系统主要功能⑴模拟综合调度系统及其子系统的功能及操作步骤；⑵培训综合调度系统的各专业调度人员和维护人员。第六次提速牵引供电专业培训班1．

四电合一SCADA系统结构及功能（1）四电合一SCADA系统调度端结构及功能四电合一SCADA系统管理的供电负荷是：牵引供电系统电力配电系统行车信号电源系统通信电源系统。将这四个负荷系统的运行状态上送SCADA系统调度中心统一进行监测管理，我们称之为四电合一SCADA系统，其调度中心称为综合电力调度。第六次提速牵引供电专业培训班综合电力调度系统的组成：在综合调度管理中心设置一套牵引供电、电力、通信、信号，综合电力调度系统，负责对全线范围内牵引供电系统、电力供电系统、通信及信号电源系统进行集中运行调度及维修管理，四电合一SCADA系统由综合调度中心控制站设备，各变电所、分区所、开闭所、AT所、电力配电所、通信、信号电源点内的被控站设备，供电综合维修中心的维修调度设备和远程通信通道四部分组成。第六次提速牵引供电专业培训班图5。5综合电力调度系统结构图第六次提速牵引供电专业培训班综合电力调度系统功能 ①实时远程监控对被控站内开关设备进行远程控制，根据列车实际运行计划完成停电、送电的调度操作，包括断路器、电动隔离开关、自动装置等开关设备的分合闸及投入/撤除控制等，实时监控沿线相关箱式变电站内的高、低压配电开关控制。第六次提速牵引供电专业培训班对重要设备的运行状态进行实时监视。主变压器、断路器、隔离开关、交直流电源系统以及变电所综合自动化系统等设备的运行状态（包括正常位置状态及故障状态），保护动作状态沿线通信、信号电源点内的电源运行状态及相关环境数据。第六次提速牵引供电专业培训班②安全闭锁对系统进行安全闭锁，包括断路器与隔离开关安全闭锁操作、安全接地与控制操作闭锁、故障设备投运闭锁等。③数据处理报警提示，确认处理；第六次提速牵引供电专业培训班各种信息的记录打印功能。对系统产生的信息分类记录、列表，主要包括：操作记录、故障记录、事件记录。报表统计功能。对供电系统的用电量、各种系统参数极值进行统计列表。第六次提速牵引供电专业培训班④权限管理系统提供调度员交接班登录功能，对调度员身份确认后，才开放系统相应的调度权限。根据调度员和管理人员的不同，开放不同的调度权限和系统资源。⑤故障管理当四电系统监控设备发生事故后，调度系统自动记录事故前后一段时间内的各种监视画面和数据，可以在事后进行重放，便于事故分析。第六次提速牵引供电专业培训班⑥设备管理系统对主要四电设备建立运行、维修台帐及系统图纸库，对设备档案、参数及检修记录进行统计管理，并通过对设备在线监测采集到的数据进行分析，得出设备运行状态评估，为四电设备维修提供科学依据。第六次提速牵引供电专业培训班⑦事务管理系统提供编制、调整送电计划和检修作业计划的编制工具。接收计划调度的全天行车计划，根据行车计划安排牵引供电计划和检修计划。将牵引网的实时带电状态发送给计划调度和行车调度，将检修计划发送给综合维修调度。第六次提速牵引供电专业培训班接收行车调度的列车运行调整计划，根据调整后的列车运行情况调整相应的牵引供电状态和检修计划，将牵引网停送电信息及时发送给行车调度。接收综合维修调度的检修停电配合申请，结合行车调度的实时行车信息和当前运行图给予停电申请的批复（同意/不同意）并根据情况进行停送电操作。第六次提速牵引供电专业培训班接收安全监控调度的各种灾害报警信息，根据报警信息临时变更故障区间的停送电状态，同时转发停送电信息。接收列车群子系统的全线列车实时信息，掌握整条线路的能量分布状态信息。第六次提速牵引供电专业培训班（2）四电合一SCADA系统被控站结构及功能

四电合一”SCADA系统的被控站设备按照监控的对象不同，有多种类型：①牵引变电所、开闭所、分区所、AT所监控牵引供电系统包括牵引供电调度管理中心和牵引变电所、开闭所、分区所、AT所、接触网开关、接触网末端网压等监控系统。

第六次提速牵引供电专业培训班②接触网开关监控接触网开关的监控系统主要完成了对接触网开关的遥控操作，同时具备遥测，遥信功能；此外接触网开关监控装置还可实现以下功能：

第六次提速牵引供电专业培训班l

通讯功能：接触网开关处沿铁路线分布，通信方式多采用无线通信。可采用的通信方式有：无线通信、GPRS、CDMA等，也可以采用光纤串行接口通信与当地牵引或电力监控站连接，然后接入供电综合调度管理中心。第六次提速牵引供电专业培训班③接触网末端网压监测末端网压监控装置负责采集电压信号、开关位置等状态，并将信息通过通讯组件传送给牵引调度主站，并据调度需要控制越区电动隔离开关的分合闸，实现对分相装置的远程监测和控制。第六次提速牵引供电专业培训班④铁路电力变/配电所、开闭所监控铁路电力系统包括铁路电力变/配电所供电系统、自闭/贯通线供电系统等组成。第六次提速牵引供电专业培训班⑤自闭/贯通线监控铁路自动闭塞电力线路（简称自闭线）和贯通电力线路（简称贯通线）是为铁路沿线信号设备等提供电源，电压等级10kv，工频50Hz。我国铁路10

kv

电力自闭/贯通线为中性点不接地系统，具有供电臂长,负荷小,供电可靠性要求高等特点。第六次提速牵引供电专业培训班铁路自闭/贯通线监控系统被控站单元：铁路自闭/贯通线的线路监控单元（FTU）、通信网络组成。功能：主要完成自闭/贯通线供电状态的监测、控制功能。当线路发生故障时，及时准确地确定故障区段，迅速隔离故障区段并恢复正常区段的供电。l

第六次提速牵引供电专业培训班⑥信号电源监控：信号电源是铁路行车信号指示的供电电源，属于一级负荷，一般由自闭线和贯通线两路电源供电。两路电源互为冗余，故障时相互切换，以提高供电可靠性。第六次提速牵引供电专业培训班铁路信号电源监控主要完成供电状态的监测、远程控制功能。要实现信号电源的实时监控，须在各车站的信号电源处设置监控单元（STU）可以完成电量检测，电量故障录波，电源故障报警第六次提速牵引供电专业培训班通信电源监控：通信电源具有如下特点。l

设备及其种类多、分布广,而质量参差不齐。l

设备缺少必要的监视控制手段,通信控制接口标准各异。l

需要定期检测维护。l

设备要有备品备件,市电要有双路或多路输入,交流和直流互为备用。l

设备允许的交流输入电压波动范围大。第六次提速牵引供电专业培训班通信电源监控是对分布在不同地域（通信区间站，通信中继站，光纤直埋室）的通信电源设备(包括空调设备和环境条件)设置必要的监控点,进行遥测、遥信、遥控,实时监视设备运行参数,及时发现和处理故障,从而实现电源设备的少人或无人值守和集中维护。

第六次提速牵引供电专业培训班检测目的：实现对通信网上供电系统的监测和早期预警,监控系统最核心和最重要的功能是故障告警和实时监测。可以对分散的电源设备进行实时监控,实现人工方式无法实现的24h不间断自动巡检,发生故障自动告警,值班人员在监控中心能实时查看到电源设备的运行情况,提高了维护工作效率,达到了维护体制向“集中监控、集中维护、集中管理”目标的转变。

第六次提速牵引供电专业培训班电源运行数据量的监测内容包括：分散电源的交流电压、负载电压/电流、蓄电池电