火车站自动化系统发展浅析

2018-02-27 12:21 浏览数:328先后

火车站自动化系统发展浅析

单位 石逢

摘要:在变电站自动化领域中,产业化电气的前进,特别是无开关、光电式互感器等机电一体化设备的出现,火车站自动化技术即将进入数字化新阶段。本文论述了无形化变电站自动化系统之特点、布局及力量划分等。

关键词:火车站;产业化;现代化;产业化

火车站自动化技术经过十多年之前进已经达到一定的水准,在本国车站电网改造与振兴中不仅中低压变电站采用了产业化技术实现无人值班,而且在 220kV 及以上的高压变电站建设中也大量用到自动化新技术,故此大大增强了电网建设之老龄化程度,加强了输配电和电网调度的可能,降低了长途汽车站建设之总标价,这已经化为不争的真情。然而,艺术之前进是没有限度的,随着智能化开关、光电式电流电压互感器、一次运行设备在线状态检测、火车站运行操作培训仿真等艺术日趋成熟,以及计算机高速网络在实时系统中的开发利用,势必对已部分变电站自动化技术产生深刻的影响,全无的地铁站自动化系统即将出现。

一、现代化变电站自动化系统之特色

1.产业化的一次设备一次设备被检测的信号回路和把控制的借鉴驱动回路采用电脑和水电技术设计,驯化了健康机电式继电器及控制回路的组织,数字程控器及数字公共信号网络取代传统的导线连接。且不说,火车站二次回路中常规之继电器及其逻辑回路被可编程序代替,正常的强电模拟信号和掌握电缆被光电数字和光纤代替。

2.无的二次设备

火车站内常规的二次设备,如继电保护装置、防误闭锁装置、测量控制装置、远动装置、故障录波装置、电压无功控制、短期操作装置以及正在提高中的在线状态检测装置等一切基于标准化、电气化的电脑设计制造,装备之间的连片全部用到高速之网络通信,二次设备不再出现常规功能装置重复的I/O现场接口,穿越网络真正落实数据共享、水资源其享,正常的效果装置在此地变成了逻辑的效果模块。

3.产业化的运作管理系统

火车站运行管理国际化系统应包括电力生产运作数据、状态记录统计无纸化;多少信息分层、分流交换自动化;火车站运行发生故障时能即时提供故障分析报告,指出故障原因,提到故障处理意见;系统能自动发出变电站设备检修报告,即健康的地铁站设备“为期检修”转移为“状态检修”。

二、现代化变电站自动化系统之组织

在变电站自动化领域中,产业化电气的前进,特别是智能开关、光电式互感器机电一体化设备的出现,火车站自动化技术进入了无形化的新阶段。在高压和超高压变电站中,维护装置、测量装置、故障录波及其他自动装置的I/O 单元,如 A/D 转移、荣誉隔离器件、控制操作回路等将割列出来作为智能化一次设备的组成部分。反言之,产业化一次设备的集约化传感器、现代化控制回路代替了健康继电保护装置、测量等装置的 I/O 有些;而在我党低压变电站则将维护、监督装置小型化、严密化,总体地安装在开关柜上,贯彻了长途汽车站机电一体化设计。现代化变电站自动化系统之组织在物理上可分为两类,即无的一次设备和城市化的二次设备;在逻辑结构上可分为三个层次,根据 IEC6185A 打电话协议草案定义,这三个层次分别称为“经过层”、“间隔层”、“站控层”。

1.经过层

经过层是一次设备与二次设备的结缘面,或者说过程层是指智能化电气设备的革命化部分。经过层的基本点力量分三类:(1)电信运行实时的电气量检测;(2)运作设备的状态参数检测;(3)借鉴控制执行与驱动。

(1)电信运行的临时电气量检测

与俗的效果一样,着重是电流、电压、相位以及谐波分量的探测,任何电气量如有功、无功、电能量可通过间隔层的装备运算得出。与健康方式相比所不同之是风的电磁式电流互感器、电压互感器被光电电流互感器、光电电压互感器取代;募集传统模拟量被直接采集数字量所代表,这样做的长处是抗干扰性能强,绝缘和抗饱和特性好,开关装置实现了产业化、严密化。

(2)运作设备的状态参数在线检测与统计

火车站需要展开状态参数检测的装备主要有变压器、断路器、刀闸、伽马射线、电容器、传感器以及直流电源系统。在线检测的情节主要有温度、压力、难度、绝缘、机械特性以及工作状态等数据。

(3)借鉴控制的实践与驱动操作控制的实践与驱动包括空调器分接头调节控制,电容、传感器投切控制,断路器、刀闸合分控制,直流电源充放电控制。经过层的支配执行与驱动大部分是消极的,即按上层控制指令而动作,比如接到间隔层保护装置的跳闸指令、电压无功控制的投切命令、对断路器的监控开合命令等。在实践控制命令时具有智能性,能判别命令的真伪及他客观,还能对即将进行的动作精度进行控制,能使断路器定相合闸,选相分闸,在选出的相角副促成断路器的关合和开断,渴求借鉴时间限制在规定的席位数内。又例如对真空开关的同步操作要求能完成开关触头在洞电压时关合,在洞电流时分断等。

2.间隔层

间隔层设备的基本点力量是:(1)集中本间隔过程层实时数据信息;(2)推行对一次设备保护控制功能;(3)推行本间隔操作闭锁功能;(4)推行操作同期及其它控制功能;(5)对数据采集、统计运算及控制命令的发射具有优先级别的支配;(6)承上启下的通信功能,即同时高速完成与过程层及站控层的网络通信功能。必要时,前后网络接口具备双口全双工方式,以增进信息通道的冗余度,合同网络通信的可靠性。

3.站控层

站控层的基本点任务是:(1)穿越两级迅速网络汇总全站之临时数据信息,不断刷新实时数据库,按时登录历史数据库;(2)按既定规约将有关数据信息给向调度或控制中心;(3)收到安排或控制中心有关控制命令并转间隔层、经过层执行;(4)具有在线可编程的全站操作闭锁控制功能;(5)具有(或备有)站内当地监控,人机联系功能,如显示、借鉴、打印、报警,甚至图像,动静等多媒体功能;(6)具有对间隔层、经过层诸设备的在线维护、在线组态,在线修改参数的效果;(7)具有(或备有)火车站故障自动分析和借鉴培训功能。

三、现代化变电站自动化系统中的网络选型

网络系统是现代化变电站自动化系统之灵魂,她的可靠性与信息传输的高效性决定了系统之可用性。正常变电站自动化系统中单套保护装置的信息采集与保护算法的运作一般是在同一个 CPU 控制下开展的,有效同步采样、A/D 转移,运算、出口控制命令整个流程快速,干脆,而全无的体系中信息的收集、维护算法与统制命令的演进是由网络上多个 CPU 协同完成的,如何控制好采样的同步和维护命令的高效输出是一番复杂问题,人家最核心的规则是网络的惯性,重大技术是网络通信速度的增长和适当的通信协议的制订。

如果采取通常的场合总线技术可能不能胜任数字化变电站自动化的技巧要求。眼前以太网(ethernet)别开生面,已经进入工业自动化过程控制领域,固定 OSI 七层协议,汇率达到100MHz 的嵌入式以太网控制与接口芯片已大量出现,现代化变电站自动化系统之两级网络全部用到 100MHz 以太网技术是行之有效的。

四、现代化变电站自动化系统发展中的主要问题

在三个层次中,现代化变电站自动化系统之研讨正在自下而上逐步提高。眼前研究之基本点内容集中在经过层方面,诸如智能化开关设备、光电互感器、状态检测等艺术与设备的研讨开发。海外已有一定的成熟经验,境内的大专院校、研制院所以及有关厂家都潜入了适当的人工进行开发研究,并且在一些地方取得了经常性的进行。但归纳起来,眼前第一存在的题材是:(1)研讨开发过程中专业合作需要加强,比如智能化电器的研讨至少存在机、电、荣誉三个专业协同攻关;(2)资料器件方面的缺点及改善;(3)考试设备、高考方法、检查标准,特别是 EMC(电磁干扰与兼容)控制与试验还是薄弱环节。

五、结束语

本文论述了无形化变电站综合自动化系统之特点、布局及其发展。现代化变电站自动化是一番系统工程,要贯彻全体无变电站自动化的效果,还有好多艺术问题需要攻关解决,相信在不太运的未来数字化的地铁站自动化系统,名将有一番蓬勃之前进期。