第一,二章高速铁路供电监控系统概述(第一章和第二章合并).docVIP

第一章 高速铁路供电监控系统概述 第一节 铁路供电监控系统的基本概念及监控对象 为了保证铁路列车正常可靠的运行，必须要有可靠的铁路供电系统来保证。铁路供电系统分为牵引供电和电力配电两大部分。牵引供电系统是为电力机车提供牵引动力的供电系统，其供电可靠性影响行车安全；电力配电系统是承担除电力机车以外所有地面行车设施的供电任务，包括通信系统、信号系统、生产、车站、供水系统以及生活等铁路用电负荷，其供电可靠性不仅直接影响铁路运输系统的正常安全运行，还关系到很多铁路职能部门的正常工作。 牵引供电系统是将电力部门提供的110kV、220kV或更高等级的外部电源转换为27.5kV的接触网供电电压。当前牵引供电系统采用的供电方式主要为直接供电方式、BT（吸流变压器）方式、AT（自耦变压器）方式，其中主要的供电设备包括：牵引变电所、分区所、开闭所和AT所。 铁路电力配电系统是由电力配电所和沿线架设的电力贯通线构成的输配电网络，将10kV或35kV中压电力传输至铁路沿线用户端，并经过电压转变为铁路终端用户的400V电压。从电力系统的角度看，铁路负荷属于终端负荷，直接面对最终用户，铁路电力配电系统中电力配电所多为10kV配电所和35kV（变）配电所，少量为110kV（变）配电所，这取决于地方供电系统电源的情况和铁路就地负荷的要求。 铁路电力配电系统是一个沿铁路敷设的单一辐射网，各变（配）电所沿线基本均匀分布，并且互相连接，构成手拉手供电方式，其供电线路通常称作贯通线。贯通线路通常分做两类，一类叫专用贯通线，也称一级贯通线或自动闭塞线（简称自闭线），还有一类叫综合贯通线（简称贯通线）。在实际系统中，一般复线自动闭塞区段铺设两条贯通线，单线或非自动闭塞区段铺设一条贯通线。 一级贯通线为铁路一级负荷提供电力。一级负荷是指中断供电将引起人身伤亡，主要设备损坏，大量减产，造成铁路运输秩序混乱。属于一级负荷的主要用户有：调度集中、大站电气集中联锁、自动闭塞、驼峰电气集中联锁、驼峰道岔自动集中、机械化驼峰的空压机及驼峰区照明、局通信枢纽及以上的电源室、中心医院的手术室、特等站和国境站的旅客站房、站台、天桥、地道及设有国际换装设备的用电设备、内燃机车电动上油机械、局电子计算中心站等。 一级负荷的供电原则是采用两路可靠电源确保即使在一路电源故障的情况下也不间断供电，并对两路电源的转换时间有要求。 综合贯通线为二级、三级负荷供电。二级负荷是指中断供电将引起产品报废，生产过程被打乱，影响铁路运输。属于二级负荷的主要用户有：机车、车辆检修和准备设备、给水所、非自动闭塞区段的小站电气集中联锁和色灯电联锁器联锁、分局通信枢纽及以下电源室、调度通信机械室、编组站、区段站、洗罐站、大、中型客（货）运站、隧道通风设备、加冰所、医院、红外线轴温测试装置、道口信号。二级负荷的供电原则是采用两路电源或一路可靠电源，确保除故障情况下的不间断供电。三级负荷：不属于一、二级负荷者。 一、高速铁路供电监控系统概念 铁路供电监控系统也称远动系统，或SCADA（Supervisory Control and Data Acquisition）系统，它是对铁路供电系统的供电设备进行监控的系统。它不同于近距监控系统的最大特点就是它利用了远程通信技术进行信息传输，实现对远方设备的监视和控制。 铁路供电监控系统与计算机技术的发展紧密相关，供电监控系统调度端发展到今天已经经历了三代，并正在向第四代发展。 第一代是基于专用计算机和专用操作系统的远动监控系统，比如电力自动化研究院为华北电网开发的SD176系统以及日本日立公司为我国铁道电气化远动系统所设计的H-80M系统，这一阶段持续到70年代。第二代是80年代基于通用计算机的监控系统，在第二代中，广泛采用VAX等其它计算机以及其它通用工作站，操作系统一般是通用的UNIX系统。第一代与第二代监控系统的共同特点是基于集中式计算机系统，并且系统不具有开放性，因而系统维护，升级以及与其它联网构成很大困难。90年代按照开放的原则，基于分布式计算机网络以及关系数据库技术的能够实现大范围联网的监控系统称为第三代。这一阶段是我国供电监控系统发展最快的阶段，各种必威体育精装版的计算机技术都汇集进监控系统中。第四代供电监控系统是目前监控系统的研究热点和发展方向。该系统的主要特征是采用因特网技术、自律分布系统技术、面向对象技术、组件技术以及JAVA等技术，实现监控系统与其它信息系统的增值集成，实现控制和管理过程的智能化。 铁路牵引供电及电力配电系统的一个主要特点是供电设备是沿铁路线分布的。铁路供电监控系统一般设有电力调度所，统一指挥供电系统在正常及事故情况下的运行工作，并集中管理沿铁道线分布的牵引变电所、分区亭、开闭所、AT所、配电所、开关站、箱式变电站等电力设备。 为了保证供电系统运行