城市轨道交通综合自动化系统的研究

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中国电力

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宏杨奇逊,,

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华北电力大学

方研究所北京

,

仪

北京地下铁道总公司北京。幻

北京四方华能电网控制系统有限公司北京

引言多年我国城市轨道交通在国外已发展了才发展了多年而且仅在为数不多的几个大城市,

综合自动化系统,

城市轨道交通综合自动化系统设计采用分层分布式结构由部分构成中央监控中心车站级监,

、

城市轨道交通系统是城市地下铁道轻型轨道交通单轨交通有轨电车等轨道交、

中有轨道交通线路,

。

、

、

通系统的统称、

该类交通方式适合大城市人口密度高高峰期交通需求量大的特点目前国内正大力加,,

控系统车站内基础设备自动化系统系统实现监控即中心级车站级和设备就地级中央监控中心及其功能,

、

。

级

、

。

中央监控中心作为全线的信息中心

,

以统一的、

快发展城市轨道交通建设的步伐通事业发展有着广阔的前景,

国内城市轨道交、

。

机电及其他辅助系统的集成完整实现电力监控自动化系统硬件平台和软件体系来支持实现对供电,

、

城市轨道交通系统是一种高密度大运量的交通系统必须保证其高度的安全性和可靠性电力监。

机电设备监控自动化系统的各种功能这些系统可各自独立地操作资源共享协调配合实现整个系,

。

、

,

控自动化系统和机电设备监控自动化系统构成的综合自动化系统是整个轨道交通系统安全可靠运行的

统的安全高效运行,中央监控中心电力监控自动化系统分或

、

。

基本保障

。

电力监控自动化系统可使调度中心实时、,

掌握各个变电站开闭所设备的运行情况直接对设

城市轨道交通供电系统主要包含三大组成部主变电站即由城市配电系统提供的,

备进行操作

机电设备监控自动化系统实现整条线。、

变电站

牵引降压变电站主要为机车,

路站内机电设备的集中监控和管理整个综合自动化系统按功能分散任务分担信息共享的原则构成充分发挥综合自动化系统的整体优势结合国内外城市轨道交通对电力监控自动化系统和机电设备监控自动化系统的功能需求调研和

工程实际详细地分析和阐述了城市轨道交通综合自动化系统的功能通信网络拓扑结构、,

提供直流牵引供电、

各类降压变电站和开闭所、、

。

中央监控中心电力监控自动化系统主要有控

。

制数据采集处理显示报警维修及事故抢修调度

、

等功能监控对象为各类变电站开闭所的供电设备如表

,

、

所示、

,

包括、

开关设备、

、

直流开关设、

备

、

开关设备牵引变压器整流器配电变压。

、

。

器直流屏杂散电流排流柜

、

收稿日期作者简介一

一

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修回日期一,,

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孔玮

男江西南昌人博士研究生从事配电网自动化城市轨道交通配电自动化研究,

、

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城市轨道交通综合自动化系统的研究

抖年第

期

中国电力

第

卷

表

电力监控自动化系统监控对象及要求

报警事故数据处理。

、

、

事件记录事故追忆各

、

、

类报表生成等功能,中央监控中心机电设备监控自动化系统中央监控中心机电设备监控自动化系统监控全

线机电设备包括控制图形界面管理功能报警安全管理功能进行控制,

,

、

、

。

控制功能对车站和车辆段机电设备

允许中央监控中心或就地车站级监控系、

图形界面管理功能将全线重要机电统进行控制设备监控以流程图方式车站分组方式点画面方式、

组织管理通过不同颜色和动态数据显示设备状态报警安全管理功能对全线各机电设备的报警信息处理并组织画面提供给操作员,车站级监控系统,

,

。

级遥控即中央监控中心和车站级监控系统可分别对接入系统的任何一个可遥遥控系统设。

。

,

车站级监控系统与中央监控中心体现功能侧重点不同的设计原则,

即根据电力监控自动化系统和,

控对象进行遥控、、

遥控方式分为单步选点、

、

多步选

机电设备监控自动化系统的不同特点心和车站级监控的侧重点有所不同,

中央监控中

站选线自动循环

自动关系和多个设备运行方式

电力监控自动

组合式。

单步选点采用返送校核方式和直接执行方对于重要的遥控对象采用返送校核方式以防止,

。

。

化系统的监控重心在中央监控中心

,

车站综控室保

留对供电设备的控制功能但重点是监视

机电设备,

误操作

对于需频繁操作且重要等级不高的对象采。

监控自动化系统的监

控重心在车站综控室电设备的工作状态。

中央监

用直接执行的方式

多步选站对于同一车站或同,

,

控中心保留控制的功能但重点是监视全线各车站机

一变电站的多个被控对象按一定的安全连锁关系定义为一个顺序操作序列

操作序列启动将按照顺序当检测安全连锁关系不满,

车站级电力监控自动化系统车站级电力监控自动化系统实现对本站供电范围内供电设备运行状态的监控并与中央监控中心进

操作序列一步一步执行足则跳出本次操作。

,

选线方式多个车站或变电站,

的单步选点或多步选站操作可定义为一个选线方

行数据交换

。

车站级电力监控自动化系统具备多种口,

式

。

自动关系和多个设备运行方式通过各逻辑条自动发出控制指令、、

形式的现场网络接

通过现场监控网络实现与站,,

件设定执行步骤遥测、

。

内各类微机装置的数据交换控制和设备运行监视、、、

。

遥测对象为各变电站内交流相线电,,

压电流有功功率无功功率有功电度无功电度直流电压电流杂散电流变压器油温等、

、

,

。

记录保护动作信息事件顺序信息保护装置工作状态信息等,车站级机电设备监控自动化系统。

遥信、

。

遥信分为位置遥信和保护遥信,,

。

位置,

整个机电设备监控自动化系统的监控重点在车

遥信分单位置遥信和双位置遥信、

位置遥信包括各,

站对站内液压电梯和扶梯系统给排水系统包括污水处理和管道保温、

、

类开关刀闸接触器的状态开关手车的位置状态保护遥信分为事故遥信和告警遥信动作重合开人开出错误等信息、、

空调系统照明系统电锅炉,

、

、

包括各类保护

系统和风机系统进行监视

表

所示为车站级机电。

。

设备监控自动化系统监控对象及要求表

遥调整。

。

微机保护装置保护定值进行远方调、

车站级机电设备监控自动化系统监控对象及要求

信息处理显示心通过

。

各站监控单元将各类不同。

类型信息实时上送到中央监控中心实现调度指挥中装置和大屏幕对各站的设备状态监视、,

显示图形界面分为编辑态运行态和研究态正常运

行时为运行态用于数据监视和执行各项控制操作,

,

编辑态用于生成图形建立显示量和实时数据库之间的关联关

系研究态用于事故分析和模拟操作在显。

示中采用动态拓扑着色

,

将不同电压等级和类别的。、

线路或组件的带电或失电状态形象描述

事故处理

。

在该功能中包括事故预告事故

竺

城市轨道交通综合自动化系统的研究

第

卷

孔

玮等

城市轨道交通综合自动化系统的研究

抖年第

期

车站内基础设备自动化系统车站内基础设备自动化系统是整个监控系统的基础,

一个信道的通信接收来自各远动终端的信息完成、

,

,

主要包括、

交流、

保护测控单元、、

直流

通信规约的解释及数据转换具备较强的纠错检错电力调度总站和容错功能操作员站,

,

、

保护测控单元低压源测控单元系统。、

测控单元牵引整

通过,

工作站、

,

操作员可进行整个系统的监、、

流机组保护单元配电变压器保护测控单元直流电

控和操作可查看电网实时运行状况获取报表数据曲线棒图等统计数据,

杂散电流排流柜测控单元及车站机电,

设备监控单元

各单元组成车站内基础设备自动化

操作员站

机电设备监控总站操作员工作站负责监管,

全线车站的机电设备和车辆段的机电设备形系统可实时监控这些设备的状态,

通过图,

车站内基础设备自动化系统采用面向对象的间隔设计思想

维护工作站、

尽量独立处理不依赖通信网络和车站,

用于维护人员对全线计算机设备实行运行管理用于整个中央监控中心运行状况的图形维护的管理维护、

级监控系统中央监控中心构成设备就地级监控系

、

数据库

统

’汇

。〕

参数库维护和新应用程序的开发等网络管理工作站主要负责全线自动化系统的网大屏幕显示单元实现实时画面与其。

综合自动化系统通信网络拓扑结构综合自动化系统通信网络分为网络和车站级监控系统网络,。

络安全管理

它调度员工作站的画面同步更新中央监控中心

车站级监控系统网络结构车站级监控系统网络结构采用分层分布式结构和模块化设计分厂站级和间隔级两层局域网络由,

中央监控中心网络结构中央监控中心局域网络由,

,

冗余交换以太八协议和网构成采用结构中央监控中的系统服务器支持全系统工作设置数心设置冗余据前置处理机电力调度总站操作员站和电设备监控总站员站机工程师维护操作工作

站网络管理工作站历史和管理服务器大屏幕显示单元等系统网络结构如图所示数据前置处理机为整个综合自动化系统的点采用主备机工作方式形成双机热备份关键节前置通信软件系统采用多进程方式每个进程处理。,、,,

仪

冗余交换以太网构成采用结构能力能力,

,

协议和、

。

间隔级中采用,

〔

现场

总线技术,

以其可靠的性能和大容量高速度的通信口

大大提高了通信系统的信息吞吐和数据处理从而解决了应用低速串。

通信时经常产生的

,

,

瓶颈现象

。

。

结语本文详细地分析和阐述了城市轨道交通综合自

,

、

,

。

,

图

中央监控中心网络结构示意

咧

城市轨道交通综合自动化系统的研究

年第

期

中国电力

第

卷

圈、,

之

车站教监径杀统网络结构不息

动化系统的功能通信网络结构提出了城市轨道交通综合自动化系统的一种实用模式整个系统的设。

务分担信息共享的原则构成

、

。

计采用分层分布式结构由心车站级监控系统见图、

,

部分构成中央监控中、

参考文献【罗海云葛,

车站内基础设备自动、

化系统

。

系统实现。

级监控即中心级车站级和设。

,

亮张阳志,,,

变电站的

综合自动化

备就地级

通信网络结构分为中央监控中心网络结车站级监控系统网,

系统工

电力系统自动化

一,

构和车站级监控系统网络结构

电「杨奇逊变电站综合自动化技术发展趋势【〕力系统自动化,

络结构采用分层分布式结构和模块化设计级和间隔级。

分厂站、

一

层整个综合监控系统按功能分散任

责任编辑

张重实

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