陳燕菊

（中國(guó)鐵建電氣化局集團(tuán)有限公司北京城市軌道工程公司，北京 100043）

在鐵路運(yùn)行中，電力供電系統(tǒng)是不容忽視的重要組成部分，如果供電系統(tǒng)出現(xiàn)故障問題，鐵路安全有序運(yùn)行狀態(tài)必然會(huì)受到影響，甚至極容易出現(xiàn)嚴(yán)重故障，要求引起高度重視。雖然鐵路電力供電系統(tǒng)的難度并不大，但是要求卻相對(duì)較高，不允許出現(xiàn)任何偏差問題，如此也就需要注重從技術(shù)手段入手予以創(chuàng)新調(diào)整，以求更好實(shí)現(xiàn)對(duì)于最終供電穩(wěn)定性的保障。配電自動(dòng)化技術(shù)在該方面的應(yīng)用就可以表現(xiàn)出較強(qiáng)的價(jià)值，應(yīng)予以高度重視。

1 鐵路電力供電系統(tǒng)概述

鐵路電力供電系統(tǒng)的重要性不容忽視，其要求能夠?yàn)殍F路系統(tǒng)提供穩(wěn)定持續(xù)的供電服務(wù)，避免因?yàn)楣╇娭袛喑霈F(xiàn)異常問題。基于鐵路電力供電系統(tǒng)的運(yùn)行而言，其往往需要具備不可中斷性特點(diǎn)，要求能夠基于鐵路運(yùn)行提供持續(xù)供電，嚴(yán)禁在鐵路運(yùn)行過程中出現(xiàn)電力供應(yīng)的中斷或者是異常變化，由此更好優(yōu)化電力供電效果。鐵路電力供電系統(tǒng)所需要的電壓相對(duì)都比較低，并不需要高壓參與供電，因?yàn)樵摴╇娤到y(tǒng)位于鐵路系統(tǒng)的末端，需要高壓的設(shè)施并不多，設(shè)置低壓配電所就能夠有效滿足地鐵系統(tǒng)供電要求，當(dāng)前常見的為10 kV或者35 kV的配電變電所。當(dāng)然，伴隨著我國(guó)鐵路行業(yè)的快速發(fā)展，同樣也存在著一些需要高壓配電所供應(yīng)的項(xiàng)目，但是其電壓依然并不是特別高，該方面不存在較大難度。從鐵路電力供電系統(tǒng)的布置和運(yùn)行中來看，其連接線路相對(duì)單一，并不存在過于復(fù)雜的形式，如此也就表現(xiàn)出了較為明顯的易操作性，一般不會(huì)在線路方面出現(xiàn)較為嚴(yán)重的偏差問題，相應(yīng)變電所、配電所以及線路中轉(zhuǎn)站的布置也相對(duì)簡(jiǎn)單，只需要按照鐵路電力供電系統(tǒng)的運(yùn)行需求配置即可。

雖然從鐵路電力供電系統(tǒng)的電壓以及電力線路方面來看，均不存在較高的難度，布置處理相對(duì)較為簡(jiǎn)單高效，但是其往往面臨著相對(duì)較高的要求，需要確保供電穩(wěn)定、連續(xù)、安全，由此規(guī)避該環(huán)節(jié)運(yùn)行不當(dāng)出現(xiàn)的異常，確保鐵路系統(tǒng)有序運(yùn)行?；诖?，針對(duì)鐵路電力供電系統(tǒng)中的所用材料、設(shè)施以及相關(guān)技術(shù)，都需要進(jìn)行重點(diǎn)把關(guān)控制，以便促使相應(yīng)構(gòu)成要素較為適宜可靠，避免在任何部位出現(xiàn)偏差及混亂問題。比如鐵路電力供電系統(tǒng)往往需要確保供電及時(shí)穩(wěn)定，要求延遲時(shí)長(zhǎng)能夠控制在150 ms以內(nèi)，由此避免延遲方面的隱患，導(dǎo)致鐵路運(yùn)行穩(wěn)定性受損。針對(duì)鐵路電力供電系統(tǒng)運(yùn)行中出現(xiàn)的各類故障問題同樣也應(yīng)該引起高度重視，要求在借助于優(yōu)化配置以及構(gòu)成部件嚴(yán)格把關(guān)的基礎(chǔ)上，積極引入運(yùn)用一些先進(jìn)技術(shù)手段，以此形成較為理想的鐵路電力供電系統(tǒng)優(yōu)化運(yùn)行效果，滿足當(dāng)前越來越高的運(yùn)行要求，降低該方面帶來的故障問題。

2 配電自動(dòng)化在鐵路電力供電系統(tǒng)中的應(yīng)用價(jià)值

鐵路電力供電系統(tǒng)中配電自動(dòng)化的應(yīng)用具備明顯優(yōu)勢(shì)，相對(duì)于傳統(tǒng)滯后的配電方案，配電自動(dòng)化相關(guān)技術(shù)和系統(tǒng)的應(yīng)用價(jià)值主要表現(xiàn)在以下幾個(gè)方面：

首先，配電自動(dòng)化可以較好適應(yīng)于鐵路電力供電系統(tǒng)在當(dāng)前提出的較高要求，確保穩(wěn)定、連續(xù)、安全運(yùn)行，這也是該技術(shù)應(yīng)用的主要原因。在配電自動(dòng)化相關(guān)技術(shù)手段的應(yīng)用下，鐵路電力供電系統(tǒng)可以得到實(shí)時(shí)自動(dòng)化調(diào)控和把關(guān)，由此促使配電工作更為順暢高效，對(duì)于以往常見的問題可以形成良好規(guī)避效果。比如在當(dāng)前鐵路電力供電系統(tǒng)提出了較高延遲時(shí)長(zhǎng)控制要求背景下，配電自動(dòng)化技術(shù)的應(yīng)用就可以進(jìn)行優(yōu)化，促使延遲時(shí)長(zhǎng)相對(duì)較短，較好滿足了150 ms之內(nèi)的要求，維系整個(gè)系統(tǒng)的安全有序運(yùn)行。

其次，配電自動(dòng)化的應(yīng)用還能夠有效降低人員工作壓力，尤其是對(duì)于相對(duì)繁瑣以及處理難度較大的工序，利用配電自動(dòng)化予以優(yōu)化處理極為必要，同時(shí)規(guī)避了人員失誤問題帶來的不利影響和危害。因?yàn)殍F路電力供電系統(tǒng)涉及到的區(qū)域相對(duì)較大，波及到的范圍同樣也比較大，如此也就必然加大了人工處理難度，尤其是在一些相對(duì)偏遠(yuǎn)的區(qū)域，如果僅僅依賴人員進(jìn)行管控檢修，則必然難以達(dá)到理想效果，也容易出現(xiàn)滯后性問題。但是在配電自動(dòng)化相關(guān)技術(shù)應(yīng)用下，大量工作都不需要人員直接參與，如此也就必然可以形成更為高效有序的檢修保養(yǎng)以及調(diào)控效果，作用價(jià)值較為突出。

另外，配電自動(dòng)化的應(yīng)用還能夠較好實(shí)現(xiàn)故障問題的及時(shí)處理，由此更好保障鐵路電力供電系統(tǒng)的穩(wěn)定安全運(yùn)行，降低故障問題帶來的不利影響。在配電自動(dòng)化相關(guān)技術(shù)的應(yīng)用中，往往可以較好實(shí)現(xiàn)對(duì)于相應(yīng)供配電過程的實(shí)時(shí)動(dòng)態(tài)調(diào)控，能夠及時(shí)根據(jù)不同狀態(tài)予以調(diào)控，進(jìn)而也就可以明顯降低發(fā)生故障問題的幾率，從根源形成良好故障控制效果。與此同時(shí)，在配電自動(dòng)化相關(guān)技術(shù)應(yīng)用下，即使在鐵路電力供電系統(tǒng)中出現(xiàn)了故障問題，也能夠及時(shí)予以自動(dòng)化分析和處理，將故障問題控制到最小范圍內(nèi)，甚至還能夠及時(shí)予以修復(fù)，確保鐵路電力供電系統(tǒng)恢復(fù)正常運(yùn)行狀態(tài)。

3 鐵路電力供電系統(tǒng)中配電自動(dòng)化的運(yùn)用

3.1 控制方式選用

在鐵路電力供電系統(tǒng)中運(yùn)用配電自動(dòng)化技術(shù)時(shí)，注重控制方式的優(yōu)化選擇極為必要，要求結(jié)合鐵路電力供電系統(tǒng)的運(yùn)行要求，考慮到配電自動(dòng)化技術(shù)的應(yīng)用特點(diǎn)，進(jìn)而選擇相匹配的自動(dòng)化控制方式，由此形成較為理想的自動(dòng)化控制結(jié)構(gòu)，確保鐵路電力供電系統(tǒng)可以得到有序穩(wěn)定運(yùn)行。現(xiàn)階段鐵路電力供電系統(tǒng)中配電自動(dòng)化的運(yùn)用主要涉及到以下幾種常見方式和技術(shù)手段：首先，分布式控制技術(shù)，該處理方式主要是借助于自動(dòng)化終端以及開關(guān)設(shè)施，實(shí)現(xiàn)對(duì)于鐵路電力供電系統(tǒng)的全面監(jiān)管，可以針對(duì)所有終端設(shè)施進(jìn)行實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)，進(jìn)而更好實(shí)現(xiàn)穩(wěn)定性以及安全性的保障。但是該模式在應(yīng)用中表現(xiàn)出了明顯的單一性特點(diǎn)，且需要針對(duì)整個(gè)鐵路電力供電系統(tǒng)進(jìn)行分段控制，繁瑣程度較為明顯，也容易出現(xiàn)偏差問題。其次，集中式控制技術(shù)在當(dāng)前鐵路電力供電系統(tǒng)中同樣也能夠得到優(yōu)化運(yùn)用，其主要依托主站實(shí)現(xiàn)對(duì)于整個(gè)供配電系統(tǒng)的有效監(jiān)管和調(diào)控，根據(jù)各個(gè)終端提供的信息進(jìn)行分析，了解相應(yīng)故障成因，確定好相應(yīng)故障處理方案，進(jìn)而發(fā)送給配電自動(dòng)化終端，促使相應(yīng)調(diào)控手段可以實(shí)現(xiàn)穩(wěn)定運(yùn)行狀態(tài)的維系。雖然該技術(shù)的應(yīng)用可以較好實(shí)現(xiàn)系統(tǒng)運(yùn)行穩(wěn)定性的保障，也有助于防控各類故障問題，但是卻需要確保主站、配電自動(dòng)化終端以及中間線路的穩(wěn)定可靠運(yùn)行，一旦任何一環(huán)失控，都會(huì)干擾最終運(yùn)行效果，要求予以精細(xì)化把關(guān)控制。另外，光纖通信技術(shù)同樣也是優(yōu)化配電自動(dòng)化系統(tǒng)運(yùn)行的關(guān)鍵手段，要求確保相關(guān)信息資料的傳輸較為穩(wěn)定可靠，且能夠盡量縮短信息傳輸所用時(shí)間，如此也就可以更好實(shí)現(xiàn)信息質(zhì)量的保障，解決因?yàn)樾畔用娴母蓴_和影響，導(dǎo)致鐵路電力供電系統(tǒng)中配電自動(dòng)化技術(shù)的應(yīng)用效果受到制約。

3.2 變配電所自動(dòng)化

在鐵路電力供電系統(tǒng)中運(yùn)用配電自動(dòng)化時(shí)，針對(duì)變配電所進(jìn)行自動(dòng)化轉(zhuǎn)變極為必要，這也是在整個(gè)鐵路電力供電系統(tǒng)中推動(dòng)配電自動(dòng)化落實(shí)的關(guān)鍵環(huán)節(jié)，要求提升其自動(dòng)化運(yùn)行水平。在變配電所自動(dòng)化控制中，為了達(dá)到較為理想的調(diào)控運(yùn)行以及優(yōu)化布置效果，往往需要靈活運(yùn)用分散控制和集中控制相結(jié)合，促使所有變配電所運(yùn)行程序得到實(shí)時(shí)自動(dòng)化調(diào)控，同時(shí)還能夠融入遠(yuǎn)程控制系統(tǒng)，必要時(shí)可以輔助人工進(jìn)行優(yōu)化調(diào)控，由此更大程度上確保變配電所穩(wěn)定有序運(yùn)行。在變配電所自動(dòng)化控制系統(tǒng)運(yùn)行中，往往需要重點(diǎn)圍繞著管理層、通信層以及間隔層予以優(yōu)化布置，以便更好維系自動(dòng)化調(diào)控功能。管理層主要是依據(jù)所有資料進(jìn)行智能化分析和決策，進(jìn)而力求對(duì)于整個(gè)鐵路電力供電系統(tǒng)形成有效調(diào)控把關(guān)，避免因?yàn)檎{(diào)控不及時(shí)或者不準(zhǔn)確出現(xiàn)嚴(yán)重故障問題；通信層則主要是圍繞著變配電所中的所有設(shè)施進(jìn)行必要連接，由此形成穩(wěn)定可靠的信息傳輸通道，尤其是對(duì)于終端設(shè)施相關(guān)信息資料到管理層的傳輸，更是應(yīng)該引起重視；間隔層則主要是作用于變配電所中的回路以及終端設(shè)施，以便促使相應(yīng)回路以及終端設(shè)施可以形成較為理想的穩(wěn)定運(yùn)行狀態(tài)，要求具備較為理想的反應(yīng)速度，尤其是在相應(yīng)故障或者異常問題發(fā)生時(shí)，更是需要及時(shí)進(jìn)行反應(yīng)和調(diào)控，避免給變配電所帶來嚴(yán)重危害。

3.3 供電調(diào)度中心自動(dòng)化

在鐵路電力供電系統(tǒng)中配電自動(dòng)化運(yùn)用中，供電調(diào)度中心作為比較關(guān)鍵的環(huán)節(jié)，同樣也需要引起高度重視，力求實(shí)現(xiàn)相應(yīng)供電調(diào)度中心的優(yōu)化運(yùn)行，由此表現(xiàn)出較為理想的自動(dòng)化特點(diǎn)，降低該方面在運(yùn)行中可能出現(xiàn)的故障問題，由此形成良好供配電效果。基于鐵路供電調(diào)度中心配電自動(dòng)化的構(gòu)建而言，首先應(yīng)該重點(diǎn)考慮到所有涉及到的硬件設(shè)施，比如服務(wù)器、前置機(jī)、通訊柜以及調(diào)度站等，都需要予以優(yōu)化調(diào)整，積極融入運(yùn)用自動(dòng)化技術(shù)，促使其可以形成良好的自動(dòng)化調(diào)控效果。從供電調(diào)度中心自動(dòng)化配置中軟件的合理運(yùn)用來看，往往MACS-SCADA控制系統(tǒng)的應(yīng)用比較常見，可以為自動(dòng)化控制平臺(tái)的構(gòu)建和運(yùn)用提供較為理想的基礎(chǔ)條件，解決了軟件系統(tǒng)方面存在的限制問題，應(yīng)該引起重視?；诠╇娬{(diào)度中心自動(dòng)化配置和運(yùn)行控制，往往還需要重點(diǎn)結(jié)合實(shí)際狀況予以靈活調(diào)整，無論是對(duì)于自動(dòng)化操作平臺(tái)的構(gòu)建，還是在相關(guān)硬件設(shè)施的協(xié)調(diào)配置上，都需要體現(xiàn)出理想的針對(duì)性，由此更好實(shí)現(xiàn)供電調(diào)度中心的優(yōu)化運(yùn)用。為了更好地優(yōu)化后續(xù)供電調(diào)度中心自動(dòng)化運(yùn)行效果，往往還需要重點(diǎn)考慮到網(wǎng)絡(luò)、經(jīng)濟(jì)效益和安全性的綜合兼顧，避免在任何方面出現(xiàn)偏差。

3.4 網(wǎng)絡(luò)通訊自動(dòng)化

鐵路電力供電系統(tǒng)中配電自動(dòng)化運(yùn)用還應(yīng)該重點(diǎn)考慮到網(wǎng)絡(luò)通訊環(huán)節(jié)的調(diào)整，要求促使該環(huán)節(jié)同樣能夠具備較強(qiáng)的自動(dòng)化特點(diǎn)，由此更好實(shí)現(xiàn)對(duì)于相關(guān)信息數(shù)據(jù)資料的自動(dòng)化傳輸和準(zhǔn)確運(yùn)用，解決該環(huán)節(jié)的制約問題。在網(wǎng)絡(luò)通訊自動(dòng)化調(diào)控中，往往需要重點(diǎn)圍繞著數(shù)據(jù)傳輸以及數(shù)據(jù)交換進(jìn)行合理設(shè)置，促使相應(yīng)工作可以便捷有序落實(shí)，由此較好完成網(wǎng)絡(luò)通訊任務(wù)，保障數(shù)據(jù)傳輸較為合理可靠，在規(guī)避各類違規(guī)傳輸問題形成的同時(shí)，提升傳輸效率，確保鐵路電力供電系統(tǒng)中涉及到的所有信息資料均能夠形成較為理想的優(yōu)化運(yùn)用。為了較好滿足網(wǎng)絡(luò)通訊自動(dòng)化運(yùn)行條件，除了要促使信號(hào)屏以及數(shù)據(jù)控制中心之間具備理想傳輸基礎(chǔ)外，還應(yīng)該優(yōu)化配置大型處理機(jī)，由此促使相應(yīng)數(shù)據(jù)信息可以得到準(zhǔn)確及時(shí)轉(zhuǎn)換和處理，尤其是在IEC870-5-101向CDT轉(zhuǎn)換時(shí)，相應(yīng)處理機(jī)的運(yùn)行效果要求得到理想保障。伴隨著當(dāng)前越來越普遍使用的5G相關(guān)技術(shù)手段，同樣也可以將其應(yīng)用到鐵路電力供電系統(tǒng)網(wǎng)絡(luò)通訊中來，以便確保信息傳輸更為高效準(zhǔn)確，且更好提升其抗干擾能力，保障配電自動(dòng)化系統(tǒng)得以安全可靠運(yùn)行，降低該環(huán)節(jié)運(yùn)行不當(dāng)出現(xiàn)故障問題的幾率。

3.5 故障處理自動(dòng)化

在鐵路電力供電系統(tǒng)運(yùn)行中，配電自動(dòng)化的運(yùn)用還應(yīng)該高度關(guān)注故障問題的有效處理，要求在盡可能短的時(shí)間內(nèi)，準(zhǔn)確分析相應(yīng)故障問題的發(fā)生原因，并且同步采取相匹配的應(yīng)對(duì)方式，將相應(yīng)故障問題控制在最小范圍內(nèi)，最終形成相應(yīng)故障損失的有效控制。在故障處理自動(dòng)化機(jī)制構(gòu)建中，往往需要重點(diǎn)考慮到人工智能相關(guān)技術(shù)的融入，要求能夠更為準(zhǔn)確高效分析相應(yīng)故障問題，避免在故障判斷方面出現(xiàn)偏差，由此更好提升后續(xù)故障自動(dòng)化處理的準(zhǔn)確度，在保障時(shí)效性的基礎(chǔ)上，更好形成準(zhǔn)確度控制。

4 結(jié)束語(yǔ)

鐵路電力供電系統(tǒng)中配電自動(dòng)化的運(yùn)用極為必要，其可以適應(yīng)于當(dāng)前要求越來越高的鐵路電力供電系統(tǒng)運(yùn)行要求，促使大量繁瑣工作能夠自動(dòng)化完成，由此更好形成高效穩(wěn)定運(yùn)行效果，尤其是對(duì)于各個(gè)關(guān)鍵系統(tǒng)和構(gòu)成單元，更是需要予以優(yōu)化配置。