铁路牵引供电系统远动系统的设计

牛晓东

【摘 要】现阶段，铁路牵引供电系统在铁路运输行业发展中得到了广泛地应用。在应用过程中，具有以下特点：线路长，负荷变化较大，并且在维护过程中，要求较高，故障影响范围较大，对这些问题的有效处理，是当下铁路发展过程中必须解决的一个重要议题。为了保证高铁的正常运行，就需要在现有牵引供电系统的基础上，安装远动系统，保证电能供应的可靠性，提升高铁运行的安全性。

【关键词】铁路 牵引供电 远动技术

近年来，随着经济及社会的发展，高铁逐渐的发展成为道路交通系统中重要的组成部分，在高铁运行的过程中，动力来源于牵引供电系统，而在当前的牵引供电系统中，一旦发生故障，其影响范围比较广，而故障处理的时间比较短，导致高铁运行中的安全性降低。

1铁路牵引供电系统远动系统概念

铁路牵引供电系统远动系统，是由控制站调度端与被控站的远动装置及连接与两者之间的信道设备组成的调度牵引供电设备的远距离监控系统，它能实现线路的实时遥测、遥信、遥控，线路故障的自动处理。铁路牵引供电系统设计过程中，要注重具有以下基本功能：首先，能够对系统的运行状态以及运行情况进行监测，并当系统出现故障后，能够对故障信息进行有效反应；其次，对牵引供电系统中的主要参数进行测试，并实现参数信息的传送和计算，利用屏幕画面对故障信息进行反应；再者，牵引供电系统能够对电度进行统计，并进行日报表和月报表的打印工作，能够对系统自身进行自检，发现自身存在的问题，并进行及时的校正；最后，需要对供电设备的运行状态以及相关运行参数进行统计，能够对培训功能进行模拟，对管理人员的操作进行有效培训，加强故障处理的智能化发展。

2总设计需求

在进行铁路牵引供电系统远动系统设计之前，首先要对设计的需求进行明确，具体说来，总的设计需求主要包含以下几点：牵引供电系统中包含比较多的供电设备，系统要实现实时监控其运行，并在设备发生故障时及时报警；遥测系统中的主要参数；传送和计算故障点的参数，并明确故障发生的位置；全面的显示出故障信息，并实现打印；能够打印电度统计等相应的报表；具有良好的维护功能；智能处理系统运行中出现的故障。

3硬件构成

调度所系统主要硬件设备分组包括：局域网络设备、调度台、维护管理台、服务器组、存储系统、UPS系统、复示系统、其它配套设备等。

调度所系统内各硬件设备的功能分别为： 局域网络：负责实现调度所系统中各计算机节点、存储设备间、与被控站系统间的数据交换；调度台：负责提供调度员用于日常调度操作的人机界面；维护管理台：负责提供系统的各种增、添、修、改等SCADA维护功能以及IT系统的域管理功能；服务器组：用于完成系统的数据库管理、历史数据存储、SCADA业务逻辑处理、实现与被控站系统的通信、实现与外部接口系统的通信、系统配置管理、系统备份等功能；存储系统：用以完成对系统的所有静态及历史数据的存储；UPS系统，用以为调度系统提供稳定可靠、不间断的电源。

其它配套设备：包括打印机、时钟等，用于完成系统的打印、时钟同步等功能为了确保系统的高可靠性，调度所系统中的所有关键设备，包括局域网络设备、通讯设备、服务器、调度台均采用冗余配置。调度所系统的建设将会随系统扩展，因此无论是网络交换机、服务器设备均采用支持模块化配置、具备高扩展性的硬件配置方案。

4系统软件配置

（1）系统操作软件。调度所系统的软件平台为客专调度系统软件平台，并提供相应的证明文件。应主要包括以下层次：1） 系统软件：2） 平台软件： 3）数据库软件：4） 应用软件：应用软件是在成熟产品的基础上，充分考虑系统监控容量规模，构建于平台软件基础之上的分布式、大容量的SCADA应用软件。供应商应具有工信部（原信息产业部）颁发的计算机信息系统集成二级资质和省建设厅颁发的安全生产许可证。

供应商应提供成套的、完整的客运专线PSCADA系统的相关软件，应包括以下及供应商认为有必要的软件：1）系统软件：包括操作系统、数据库管理系统、集群管理软件等；2）平台软件：位于系统软件之上、应用软件之下，可按用户需求进行二次开发的、成熟可靠的、通用软件平台；3）应用软件：基于平台软件二次开发的、实现PSCADA系统功能的软件。

（2）数据库管理软件。在建立牵引供电监控系统过程中，数据库的建立，是其一个重要组成部分，并且对性能的发挥，起到了十分重要的作用。牵引监控系统功能的实现，必须以数据库作为支撑，数据库的性能，将直接影响到牵引监控系统的整体质量。在建设过程中，还需要考虑到铁路行业的特点，其牵引供电远动系统的分布方式，需要面向数据库系统，主要分为实时和历史数据库管理系统两种。

数据库配置主要以大型商用数据库集成配置为主，能够对数据库进行更好地更新和管理。其中，实时数据库采取了本节点机驻留式数据库，能够对系统内部的服务器和工作站进行同步复制，减少了对局域网通信量和带宽的要求，并能够在很大程度上加快人机界面的应用速度。在对数据库管理系统开发过程中，需要遵循下面原则：1）对牵引供电系统自身特点进行考虑，保证其实时性和可靠性，则是牵引供电系统设计的一个关键。2）需要根据牵引供电系统的特点进行数据库模型构建，数据库中，需要对牵引供电系统和远动系统特征进行有效描述，并能够对数据信息进行有效处理和显示。3）在数据规划过程中，需要考虑到系统未来的可拓展性和系统的维护性，保证系统在应用过程中，具有较好的性能，以满足人们的实际需要。

（3）相关软件分析。除此之外，其他支持軟件以及应用软件应该根据系统支持化标准的工具软件特征进行选择，使软件能够符合系统开发和系统运行的实际需要。就以本文所提出的工程特征来看，需要具备完善化的模块设计，包括系统调试的软件包、人机接口模块、通信处理模块等相关软件，保证系统能够稳定、可靠地运行，更好地对实际问题进行解决。

参考文献：

[1]张克平.铁路牵引供电系统远动系统的设计及应用[D].南昌大学，2013.

[2]李勇，王江峰，何正友，黄立敏.高速铁路牵引供电系统动态模拟综合实验系统的设计与实现[J].电力系统保护与控制，2014，13：123-128.

[3]王江峰.高速铁路牵引供电系统数字仿真与动态模拟平台的设计与开发[D].西南交通大学，2014.