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智能化变电所技术在牵引供电系统中的运用分析

李源淇
  
速读·上旬
2021年12期
重庆市轨道交通 集团 有限公司 中国 重庆 401120

◆摘  要:本文针对智能化变电所技术在牵引供电系统中的运用进行分析,介绍了智能变电所技术的作用和特点,并针对其在牵引供电系统中的应用进行具体阐述,希望能够为相关工作人员起到一些参考和借鉴。

◆关键词:智能化变电所技术;牵引供电系统;运用

在牵引供电系统的运行过程中,想要对智能化变电所技术进行应用,需要变电所等相关二次设备能够对信息进行全方位采集和共享,并要保证系统各部分的快速反应和协调配合。因此,相关设计人员需要在对智能化变电所技术特点充分了解的基础上,将其在牵引供电系统中进行合理运用,对智能牵引变电所网络架构进行建立,以此来保证系统的高效、稳定运行。

一、智能变电所技术的作用

在牵引供电系统当中,通过对智能变电所技术进行应用,可以对智能化、标准化以及网络化信息处理平台进行设置,其主要以供电臂为单元,可以实时保护和监控供电臂单元。该平台主要在变电所当中设置,同时还需要在AT以及分区所当中对远程模块进行建立,利用网络技术将各个模块纳入到变电所平台当中。这样一来,调度中心只负责宏观管理与监督,并作为后备,可以有效保证调度中心和牵引变电所平台之间的分工合理性。智能变电所技术主要对先进的信息、智能、控制以及通信等技术进行应用,可以同步实时采集广域信息,保证一次设备参量的标准化和数字化。由此可以看出,通过对智能变电所技术进行应用,可以全景监测供电臂单元,并对其运行进行自动控制,从而使牵引供电系统的运行稳定性和可靠性得到提升。

二、智能牵引变电所技术的特点

(一)一次设备智能化

通过将电流传感器、智能终端、合并单元等相关元件和避雷器、主变压器以及断路器等高压设备进行结合,可以有效保证相关设备的智能化运行,并将大电流以及高电压转变成光纤数字网络信号,并利用高速光纤以太网完成数据传输过程。

(二)二次设备网络化

智能变电所当中装置没有I/O的硬件接口,主要利用网络技术实现数据共享。对于系统通信协议而言,其需要具体遵循IEC61850,该标准主要有着完整性、系统性以及开放性等特点,可以有效实现变电所设备之间的互相联系和转换,从而促进二次设备的信息冗余。

(三)运行管理系统智能化

智能变电所可以对电气设备和运行环境进行持续监视,而且还具有“五防”功能,一旦出现故障可以对诊断分析报告进行提供,并对变电所的检修指引进行自动发出。这样一来,在有火灾、安防以及地震等情况发生之后,可以及时结合预案对相关措施进行启动。

三、智能变电所技术在牵引供电系统中的应用分析

传统牵引供电系统的可用性相对较低,而且无备用系统,无法有效保证供电可靠性。对此,为了对牵引供电系统的运行情况、设备状态以及故障问题等进行有效监视,并能够及时将故障切除,对故障性质进行判断,并快速重构使供电得到恢复,需要相关工作人员对智能化变电所技术进行有效应用,以此来保证牵引供电系统的安全稳定运行。

在综合自动化技术应用过程中,需要确保牵引供电系统各个变电所间相互独立,且相关二次设备功能和数据交互标准也应保持相互独立。但由于设备之间的接口相对较多,而信息共享程度相对较低,进而导致无法向电力调度中心及时上送和采集相关有用信息,在此情况下,指挥调度只能通过电力调度中心,降低了系统的安全运行效率。所以,将智能变电所技术在牵引供电系统当中进行应用时,应结合其技术特点开展合理运用,具体需要对智能化牵引变电所网络架构进行建立,其主要包括间隔层、站控层以及过程层等结构,其中站控层又具体分为电压无功控制装置、系统主机以及工作站等。结合IEC61850-5的相关要求,站控层可以为变电所提供人及联系界面,从而有效实现间隔层设备的相关管理功能。间隔层则具体包括电压保护装置以及测控装置等。过程层主要包括智能终端设备、新型非磁性/光电式互感器以及合并单元等,其主要由一次设备以及智能组件所构成,从而可以随着一次设备实现智能终端设备的就地安装。针对牵引站,可以具体采用100M双环形工业以太网,还可以对双星型的以太网进行应用。对于站控层和间隔层网,主要根据IEC61850-8-1通信协议,对MNS冗余以太网进行有效运用,可以有效共享智能电气设备之间的信息,而且还能够实现互相操作。当站控层对SNTP对进行采用时,具有较高的对时精度。而间隔层与过程层之间,则需要对交换式光纤以太网通信进行采用,根据IEC61850-9-1/2点对点采样值通信协议,并参考GOOSE网络通信协议,对信号和时间信息提供统一标准,使间隔层和过程层的设备,能够高速有效的传输信息。在具体开展设计工作时,一旦牵引变电所具有较高的信息负荷率,或者管理供电臂,则通常需要对间隔-过程层网这种形式进行采用。

四、结束语

综上所述,通过在牵引供电系统当中对智能变电所技术进行应用,可以就地采集一次设备信息,融合智能化平台,而且还能够使变电所和分区所等基础信息事项标准和数字化管理目标,从而全面保证牵引供电系统的安全稳定运行。对此,相关工作人员需要对智能变电所技术加大研究力度,确保其在牵引供电系统当中能够得到有效运用。

参考文献

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[2]黄伟.高速铁路智能牵引变电所自动化关键技术[J].建筑工程技术与设计,2021(6):2321.

[3]王潘潘,魏宏伟,楚振宇.智能牵引供电系统一次设备与辅助监控系统工程实施方案[J].电气化铁道,2018,29(z1):21-25.

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