彭強

摘要：本文結(jié)合智能電網(wǎng)和鐵路牽引變電所的發(fā)展現(xiàn)狀，深入分析智能化牽引變電所的關(guān)鍵技術(shù)，明確智能化牽引變電所的推廣與應(yīng)用是一個復(fù)雜的系統(tǒng)工程，需要一系列的新技術(shù)、新設(shè)備的支撐。

關(guān)鍵詞：智能化；牽引變電所；技術(shù)；應(yīng)用

引言

近年來隨著我國電氣化鐵路的飛速發(fā)展，特別是高鐵、城際、市域鐵路規(guī)劃建設(shè)的全面推進，一大批牽引變電所應(yīng)運而生，結(jié)合著新技術(shù)、新工藝、新材料、新設(shè)備的發(fā)展與應(yīng)用，牽引變電所的整體技術(shù)水平得以提升。然而相對于我國電力系統(tǒng)變電站的發(fā)展，鐵路牽引變電所的各項工作還比較滯后，結(jié)構(gòu)布置不合理、智能化水平不高、運營維護復(fù)雜等問題日益凸顯，為適應(yīng)智能電網(wǎng)的發(fā)展，開展智能化牽引變電所的技術(shù)推廣與應(yīng)用已迫在眉睫。

1 牽引變電所發(fā)展現(xiàn)狀

雖然牽引變電所綜合自動化系統(tǒng)經(jīng)過十多年的發(fā)展，提高了變電所的整體運行可靠性，但由于保護裝置是“一對一”獨立配置，存在著二次接線復(fù)雜、硬件配置冗余、信息共享不實時、通信標準不統(tǒng)一、設(shè)備系統(tǒng)不兼容、整體聯(lián)動性不足、投資造價大、運營維護成本高等問題。隨著信息化技術(shù)、計算機技術(shù)、通信技術(shù)、電力電子技術(shù)、傳感器技術(shù)的不斷發(fā)展以及IEC61850標準的頒布實施，智能化變電所技術(shù)日益成熟，在標準制定、技術(shù)研發(fā)、工程設(shè)計、裝備制造、施工建設(shè)、運營維護等方面取得重大突破，智能化牽引變電所將引領(lǐng)未來鐵路牽引供電系統(tǒng)發(fā)展的趨勢。

2 智能化牽引變電所技術(shù)

智能化變電所是由智能化一次設(shè)備（電子式互感器、智能化開關(guān)等）和網(wǎng)絡(luò)化二次設(shè)備分層（過程層、間隔層、所控層）構(gòu)建，建立在IEC61850標準和通信規(guī)范基礎(chǔ)上，能夠?qū)崿F(xiàn)所內(nèi)智能電氣設(shè)備間信息共享和互操作的現(xiàn)代化變電所。在此基礎(chǔ)上實現(xiàn)變電所運行操作自動化、變電所信息共享化、變電所分區(qū)統(tǒng)一管理、利用計算機仿真技術(shù)實現(xiàn)智能化電網(wǎng)調(diào)度和控制的基礎(chǔ)單元。

通過學(xué)習(xí)借鑒國內(nèi)外電力行業(yè)的相關(guān)規(guī)范和標準，結(jié)合電氣化鐵路牽引變電所的特點，智能化鐵路牽引變電所技術(shù)主要表現(xiàn)在以下4各方面：

2.1 智能化設(shè)備

電子式互感器是由傳感元件和數(shù)據(jù)處理單元組成的，根據(jù)羅哥夫斯基線圈原理，通過光纖供能的方式，對導(dǎo)線的電壓/電流進行測量，二次輸出為小電壓數(shù)字信號，無需二次轉(zhuǎn)換，可方便與數(shù)字式儀表和微機保護控制設(shè)備接口，實現(xiàn)計量、控制、測量、保護和數(shù)據(jù)傳輸?shù)墓δ埽蚁藗鹘y(tǒng)電磁式電流互感器因二次開路、電壓互感器二次短路給設(shè)備和人身安全帶來的故障隱患。目前這方面技術(shù)比較成熟，優(yōu)點越來越突出，實際應(yīng)用較多。

對于變壓器、隔離開關(guān)、斷路器、高壓組合電器、避雷器等其它高壓設(shè)備的智能化而言，可以采用在傳統(tǒng)高壓設(shè)備上配置傳感器和智能組件的方式來實現(xiàn)，在線自我監(jiān)測、實時狀態(tài)預(yù)報、故障自我診斷、信息交流互動、綜合系統(tǒng)評估等高級應(yīng)用功能都能得以展現(xiàn)。

2.2 集中式保護

集中式保護即采用一臺服務(wù)器設(shè)備來完成全所主變保護、饋線保護等其它保護裝置的工作，對所有的信息進行收集、分析、處理，解決保護動作不協(xié)調(diào)、失靈、誤判、誤動等常規(guī)保護缺陷，有效保證繼電保護的靈敏性、選擇性、高可靠性。從建設(shè)和運營的角度來看，既節(jié)約投資成本又便于日常維護和功能擴展。

2.3 系統(tǒng)性網(wǎng)絡(luò)通信

智能化牽引變電所應(yīng)配置層次分明、布局合理的通信網(wǎng)絡(luò)，使其具備極高的可靠性安全性、電磁兼容性，實現(xiàn)設(shè)備運行信息（采樣值和事件）的快速、準確、高效傳遞，從而保證變電所的安全、穩(wěn)定運行。

2.4 通用型測試平臺

智能化牽引變電所二次系統(tǒng)測試已從單一專業(yè)向多專業(yè)相互融合的方向發(fā)展，逐步拓展至通信、網(wǎng)絡(luò)信息等方面，主要包括數(shù)字仿真建模、動態(tài)模擬、通信規(guī)約測試、網(wǎng)絡(luò)信息安全、綜合自動化等系統(tǒng)。我們可以通過物理設(shè)備、配置文件構(gòu)建通用型系統(tǒng)級測試平臺，實現(xiàn)智能化變電所在系統(tǒng)環(huán)境下多專業(yè)的閉環(huán)測試，在工程測試和運行事故反演與分析種都能得到應(yīng)用，并逐步推廣至各種類型的智能化牽引變電所。

3 智能化牽引變電所應(yīng)用

在智慧電網(wǎng)的大背景下，隨著我國高速鐵路的全面發(fā)展，對牽引供電系統(tǒng)提出更高要求，新建智能化牽引變電所或既有牽引變電所智能化改造會加速推進，需要一批專業(yè)化的建設(shè)與管理隊伍，從體制機制、規(guī)范標準、基礎(chǔ)管理、運行實踐等方面創(chuàng)新，來保證智能化牽引變電所的推廣應(yīng)用。

4 結(jié)語

智能化牽引變電所不可能一蹴而就，我們必須循序漸進的推進，需要在設(shè)備生產(chǎn)、施工建設(shè)、運營管理等各階段勇于創(chuàng)新、總結(jié)優(yōu)化，構(gòu)建各種系統(tǒng)的配置方案，突出安全性、可靠性、穩(wěn)定性、實用性。

參考文獻

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