电气化下的铁路电力调度技术研究论文_ 夏金豹

电气化下的铁路电力调度技术研究论文_ 夏金豹

摘要: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。

关键词:电气化;铁路电力;调度技术;研究

随着科技的发展,我国的铁路发展进入电气化时代,铁路运行中对电力的使用极为复杂,而各种发电、变电、输店、配电以及用电的调度紧靠传统的技术无法实现对其进行精确控制,故而需要对铁路电力调度技术进行探究,以保障电力系统的稳定运行。

一、铁路电力调度SCADA/EMS系统及其子系统

1.1SCADA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。1.2PAS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。

1.3调度员仿真培训系统(DTS)

包括电网仿真、SCADA/EM系统仿真和教员控制机三部分。调皮员仿真培训(DTS)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。

1.4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理、网络管理、图形管理、报表管理、系统运行管理等。

1.5AGC/EDC子系统

自动发电控制和在线经济调度(AGC/EDC)是对发电机出力的闭环自动控制系统,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。

二、铁路电力调度系统结构及其应用

2.1铁电系结构概述

当前铁路电力调度系统采用的是三网机制,其中主网是100M平衡负荷双网,双主网能够提供多口的100M交换能力,另外配置两台系统服务器,服务器均选择64位机。这样可以确保负荷的热平衡,而且双网的情况下如果有一个网出现故障,那么通信负荷便会直接转移到另一个网内,从而保障系统的稳定性。铁路电力调度系统中所用的主要的服务其为Sybase商用数据库管理系统,该系统能够将所有的历史数据、登录信息等进行管理,从而为使用者查询数据提供方便。

2.2SCAD八工作站与PAS工作站技术及其应用

SCAD八工作站主要通过对SCAD八软件的运行,将最基本的SCADA功能展现出来,接着再辅以其他的软件,如八GC/EDC软件等将这些功能转化为直观的信息,使使用者能够较为方便的从中得到所需要的信息。在SCAD八工作站中有两组中断服务器是直接与网络连通的,这样能够实现其与网络信息的交互,以为使用者提供方便。PAS工作站中所应用的是一些高级的应用软件,这些软件能够对SCADA工作站中收集的所有数据进行计算处理,同时还能够提取历史数据,分析这些数据与历史数据之间的差异,当有异常时可以及时向人们预警。

2.3调度员工作站以及配电自动化工作站技术及其应用

调度员工作站主要是对电网进行实时监控,当发现其中存在不合理或者其他不合规的情况时,通过人机交互能及时的对这些情况进行处理。

期刊文章分类查询,尽在期刊图书馆调度员工作站还能够实时显示各种图形以及数据,如DMS数据、SMA数据、GIS数据等等,有权限的人员可以从中查阅自己所需要的所有数据。配电自动化工作站,顾名思义,主要是完成配电自动化管理的功能,通过相应的软件控制,配电自动化工作站可以依据周围的空间环境,如亮度、温度等进行自主选择,决定配电或者不配电,从而为使用者提供方便,同时也避免了各种事故的发生。

2.4调度管理工作站与电量管理工作站技术及其应用

调度管理工作站与调度员工作站的工作原理基本类似,但是调度管理工作站重点是对生产有关的计划进行的管理以及对各种运行设备的管理,分析设备的负荷情况以及设备的使用情况等,从而确保电力系统的稳定性;电量管理工作站同样与配电自动化工作站的原理类似,但是电量管理工作站更加偏向于对电量的自动查询、记录、计算等,以为电力调度提供数据支持。

2.5DTS工作站与网络技术及其应用

DTS工作站主要用来对调度员进行仿真培训,通常具有两台机,一台教员用,一台学员使用,二者均能够通过图形界面来进行直观的操作,从而确保仿真培训效果。另外随着科技的发展,铁路电力调度系统与网络的联结日益密切,在分布式计算机系统中网络应用极为普遍。对于电力调度系统来说,可以采用高速双网的结构,与整体的系统结构类似,利用这种双网结构,能够实现信息的高速可靠传输。笔者认为,在当前的铁路电力调度系统中可以采用高速以太网交换机或者是堆栈式高速hub等,使信息的使用更为灵活。

三、铁路电力调度系统软件环境及软件结构分析

3.1铁路电力调度操作系统

铁路电力调度系统的操作系统选择应当结合各地区的铁路部门的计算机系统以及安全性的角度进行考虑。笔者认为UNIX操作系统是一种较佳的系统,该系统是一种多用户、多任务的网络操作系统,所以可以实现电力调度系统的实时性要求,另外,该系统具备较强的内存保护机制,安全性比较高,与Windows相比其安全性较高,可以防止大部分病毒的侵入,最大限度的规避系统感染病毒崩溃的情况。另外,笔者认为铁路电力调度系统的网络通信部分应当采用TCP/IP协议,相对来说,该协议的安全性比较高。

3.2铁路电力调度系统软件技术

铁路电力调度系统所使用的系统软件主要包括五大部分,分别是数据库管理系统、图形界面、程序语言、制表工具、多媒体功能。数据库管理系统最好采用Sybase商用数据库管理系统,该系统的稳定性比较强;而图形界面应当选用M〇i界面,该界面能够比较直观的显示出检测的结果,更便于人们操作;而变成设计语言最好选择C++语言,该语言是面向对象的;制表工具可以直接选用常用的Excel表,操作方便而且能够生成多种图形报表;最后还需要添加一些多媒体功能,如语音编辑等等,使其操作方便。

3.3铁路电力调度系统软件结构

铁电系统系统软件主为层,分别是数据库层、程序层以及通信管理系统层。其中数据库层主要用来存储一些实时数据以及重要的历史数据,这些数据分布于各个计算机中,通过铁路电力调度系统实现连接与共享;程序层重点是用一些接口实现人机交互,使使用者更直观的了解到SCADA、PAS观测的数据,并采取措施处理异常问题;通信管理层主要的作用使进行通信,通过相应的技术以保障通信进程之间能够进行高速标准的通信。

结束语:

本文是对电气化下的铁路电力调度技术的探究,文章首先简单概述了铁路电力调度SCADA/EMS系统,接着有详细的从系统机构以及软件环境面进了,出当本位需求在SCADA基础上增加一些生产管理功能,使电的电系统实现一体,为广大电力工作人员提供一定的参考,使其充分参与其中以建设出功能更强大、性能更稳定的系统,因此,广大铁路电力工作人员任重道远,建设性能更稳定、功能更强大、更开放、更容易扩展的电力调度自动化系统,实现管控一体化。

参考文献:

[1]田成勇,祝宝达,宋子科.铁路电力调度自动化系统的发展探讨.科技视界,2015,(1):318.342.

[2]娄奇鹤.高速铁路综合调度电力子系统仿真研究.成都:西南交通大学,2015.

论文作者: 夏金豹

论文发表刊物:《当代电力文化》2019年 17期

论文发表时间:2020/1/9

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