铁路供电系统配电自动化技术研究

摘要：当前铁路供电系统由牵引供电系统、负荷式供电系统两类为主。铁路供电系统是维系铁路运行的核心驱动机构，其保证与铁路用电相关的一切事物，例如车站运行、供水运行、用电荷载运行等。基于此，文章对铁路供电系统特性进行分析，并对配电自动化技术在铁路供电系统中的实践应用进行研究。

关键词：配电自动化技术；铁路；供电系统

铁路运输是维系我国交通事业发展的重要基础，其安全性能、稳定性能等决定着铁路系统在交通领域中所发挥出的价值效用。随着高新技术的不断应用，铁路系统本身也呈现出智能化操控与自动化操控，其中以铁路供电系统为核心，将供电系统与外部设施进行有效连接，可极大提高系统运作精度，实现资源的精准分配。本文则是以配电自动化技术为对其在铁路供电系统中的相关应用进行探讨，仅供参考。

1铁路供电系统特性分析

随着当前技术的不断更新与优化，铁路运输事业中的智能化设备逐渐增多，这也为供电系统质量性运行提供更高的机制。从供电结构来看，铁路供电系统与传统电力供应模式具有一定的差异性，其主要体现为下列几点。第一，供电系统接电模式简便。供电系统是全过程服务于车辆运行及车站运营的，其在服务过程中呈现出辐射网的供电形式，每一个车站，供电所其线路布局具有一定的规律性、均匀性，且通过电力线路来实现互通互联。在电力输出与反馈过程中，其内部回路主要由贯通模式与自闭模式两种组成，一般在供电主线中两种模式同时运行，在供电分线中两种供电模式则呈现出单一化工作效果。供电线路的传输和令相邻两个车站及供电所之间形成精准的电力对接，且两者之间可形成交互备用的形式，保证电力网络在运行过程中不会受到断电影响。第二，供电结构单一。铁路运行所消耗的电力结构属于终端复合的一种，且可以看成是电力用户端。铁路变电所以及配电所，所需要的电力符号是依据铁路站点实际电力消耗情况来决定的，其配电所大多为10千伏，变电所大多为35千伏，当然也存在110千伏的高压类配电所，但整体来讲，其所占比例就小。铁路供应系统的功能需求及结构需求是由铁路站点的工作职能范畴来决定的，每一个站点其运行模式基本属于同一种，其终端负荷及各项资源支持配置也较为相似，为此，在实际供应过程中，铁路变电所整体结构的实现也呈现出统一化的模式。第三，电力供应的可靠性。从电力供应等级来看，铁路供应系统所需要的核载电压属于低等级，其接线形式也较为简便。由于供电系统是整个铁路运行的核心，其对电力供应的持续性及质量性具有较高要求。如一旦在电力供应过程中出现断电的现象，则必然导致整个铁路系统无法正常工作。一般来讲，电力系统在投入使用过程中，技术人员是按照电力系统供应模式采取双电源供应，其中一个电源作为主驱动电源，另一个电源则属于备用电源，在电控原件的支持下，一旦主驱动电源出现无法工作的状态，信息将由电控原件及时反馈到系统中，由系统下达指令驱动备用电源，以保证整体工作的持续性。此类技术具体实现过程中，由于变电所本身的自闭线路或贯通线路，存在一定的自保功能，在信号反馈传输时，将受到原件之间的耦合性影响，主控原件的执行存在配电自动化技术在铁路供电系统中的应用关韶玉（朔黄铁路公司，河北肃宁，062350）一定的延时性，其间接降低整体工作质量。而采用配电自动化技术则可针对线路传输过程中存在的故障问题进行精准定位，极大限度的降低信息传输中存在的耦合性影响，提高系统内自闭线路及贯通线路的工作质量，在一定程度上增强铁路供电系统运营的稳定性。

2配电自动化技术在铁路供电系统中的应用

2.1集中控制。配电自动化集中控制，主要是以馈线终端设备为载体，对铁路供电系统中线路电流及与电力行为相关的一切参数进行整合，然后通过远程测控终端将采集到的信息进行上传，然后由主系统将信息进行反馈进一步，终端供电系统中的各项电力开关及参数进行相关调整，满足电力系统故障的动态化保护。此类集中控制的实现方式可分为三个阶段，第一阶段是供电终端电力网络内存在的故障信息进行整合与上传，第二阶段则是由配电站的分管区域，对故障类型进行相关处理，第三阶段则是由主操控站实现供电系统范围内的整体优化。集中控制形式，在具体实现过程中，其对铁路系统内通讯装置的运行效率具有一定的要求。同时集中控制是作用于供电系统总占中来实现的，其通过内部模块化系统应用功能来不同结构类的信息进行定向化采集分析，以保证系统，某一供电区域内可形成以单元为核心的处理模式。此类处理形式对于具有固定结构的供电系统来讲，可有效降低成本投入，并可避免数据信息在传输过程中存在的冗余问题，以令配电总站与配电子站之间形成精准的数据传输，真正实现基于铁路供电系统的配电自动化。2.2分布控制。配电自动化分布控制的实现形式，是为铁路供电系统提供自主性故障判断能力以及自主防护机制。此类分布节点在供电系统中的均匀布局可有效进行自主性融合与资源分配，其间接对原有网络提供一种重构的机能，在运行过程中可完成独立化运转，无需配电主站参与到整个过程中。分布控制可极大提高配电子站之间的运作能力，出现故障信息时，可在第一时间内予以解决，降低故障为配电网络所带来的风险。当然此类分布控制模式在具体应用过程中也存在一定的局限性，例如，故障处理时，各分布节点之间的处理机制存在一定的繁琐性，需对变电所所设定的数据值进行重构，才可完成实时化故障处理，其间接加大故障整合及故障指令传输的延时性；当分布节点在电力网络系统中数量较多时，相邻节点之间的配合机制将出现一定的冗余性问题，且动作执行指令缺乏针对性，对于铁路供电系统要求较高的可靠性来讲，在部分工作方面显然是无法满足其运行需求的。2.3集成式控制。集成式控制是指分布控制与集中控制相结合的形式，此类工作模式一般是应用于贯通以及自闭供电模式的故障处理中。集成控制的硬件实施载体为分布式计算机，且通过对供电系统内故障信息进行动态化检测，然后以馈线终端设备对故障信息进行识别，分析出故障，在供电系统中空间位置，然后由主站发送相关指令，使供电系统终端设备进行分合闸自动处理，以此来将供电系统所出现的故障区域进行隔离，然后同步控制两侧配电室对，由故障所造成的停电区域进行供电处理，以保证整个铁路系统的正常运行。此过程中集中式控制的主要作用是起到备用类功能，当分布式飞机设备检测到故障信息并传递信息时，集中控制系统将把此类信息与主站系统进行有效链接，以此来保证故障的精准识别。2.4自动化检测。配电自动化技术的检测形式主要分为两大类。第一，注入信号检测法，其实通过供电系统内信号频率呈现出的异常行为进行检测，然后通过与基准参数进行对比，检测出由异常行为所引发的故障机理，并由信息反馈系统对检测到信息同步映射到主系统的数据模型中，以此来定位出故障所发生的位置。此类检测是技术人员最常用的一种检测手段，检测设备的支持下，可精准的探测出信号频率误差，为技术人员提供决策类信息。第二，智态功率检测法。此类检测方法是对系统问题进行分析，然后将故障信息同步传输到专家诊断系统中，由专家诊断系统发送相关指令。整个运作过程不会对供电系统中的信号传输形式造成影响，即便是对于设备多点接地的情况，也可有效降低故障稳态数值之间所呈现出的误差几率，以此来实现对瞬时电压、瞬时电流之间的测定，更好的定位出故障在供电系统中的发生节点。

3结束语

配电自动化技术在铁路供电系统中的应用，可有效提高供电系统智能化工作的能力，为整个铁路交通系统提高一定的安全保障。为此，相关技术部门，应正视配电自动化技术所起到的价值，然后予以一定的技术以及资金支持，加大技术的应用质量，为我国铁路事业的稳态运行奠定坚实基础。

参考文献

[1]庞建华.配电自动化在铁路供电系统中的应用探讨[J].科技与企业,2016(10):210.

[2]张梅.配电自动化在铁路电力供电系统中的应用探讨[J].中国高新区,2017(07):95.

[3]何桂娥.对铁路供电系统工程中配电自动化应用分析[J].科技信息,2009(13):549+569.

[4]吴改燕.铁路电力自动化在铁路建设中的应用分析重点探寻[J].科技资讯,2018,16(30):48+50.

作者:关韶玉 单位:朔黄铁路公司