优化供电调度管理自动化系统的探讨

刘 宁 中国铁路上海局集团有限公司调度所

供电调度管理自动化系统是基于Windows操作系统二次集成开发而成的调度管理自动化系统，功能涵盖SCADA监控、系统维护、网络管理、数据存储备份、系统安全等，适用于铁路牵引供电系统、铁路10 kV电力配电系统的监控。若将既有的供电调度管理自动化系统与停电作业计划、停送电电子签认系统、运统-46系统、SCADA系统融合一体，组成新的调度系统，不仅能够保证电气化铁路的运输安全，还能优化目前的停送电流程，进一步提高检修和抢修作业的工作效率和保障人身设备安全。

1 研究新调度管理自动化系统的必要性

1.1 牵引变电所亭无人化值守的需求

机器人代替人工值守牵引变电所亭的无人化值守管理已经变成现实，若所有的所亭都无人值守，现有的停送电安全卡控措施将无法实施。例如：停送电的时候，需要值班员联系供电调度员将断路器开关操作打“当地”和“远方”等。

1.2 人防不如机防，一人卡控不如多人卡控

目前停送电操作是由供电调度员一人负责操作，新调度管理自动化系统相比之下有两大优点：首先，绝大部分的停送电操作将由计算机系统根据倒闸卡片按程序操作，减小了人工操作失误的概率；其次，它可以将现场作业人员（主要是驻站联络员和工作领导人）与行车调度员、供电调度员三方都加入到停送电系统的卡控中，确保了安全生产上的多方相互卡控。

1.3 减少人工操作的风险

近年来，因供电调度员停送电操作失误导致的人身和设备安全事故屡有发生，可以归纳为以下情况：错停供电单元；漏停供电单元；未断开与其他供电单元闭环的断路器和隔离开关，造成该供电单元有电；列车调度员通知停电时未强调清楚，造成不满足停电条件的供电单元提前停电；多个供电单元停电，作业结束时漏送电；多个作业组在一个供电单元同时作业，未全部销令时送电；多个作业组在不同供电单元作业时，错送电；在送电时未确认两并联供电单元的末端电压均有电的情况下，合环送电。

因此，在新调度管理自动化系统中，若将供电调度管理自动化系统与停电作业计划、停送电电子签认系统、运统-46系统、SCADA系统融合到一起，将解决人工停送电出错的风险，提高工作效率和保障人身设备安全。

2 新调度管理自动化系统的设计思路

调度管理自动化系统必须具有实用性、安全性、简便性等特点，它直接影响到调度生产效率，是最常用的人机接口界面，是实现调度管理和现场安全卡控的最直接工具。

下面以垂直作业（双线电化区段，上、下行接触网同时停电进行的接触网作业）情况下的接触网停送电流程为例，将新调度管理自动化系统应具有的功能进行阐述。并针对几种特殊情况下的接触网停送电作业，在垂直作业的基础上进行补充分析。

2.1 接触网施工、维修天窗停送电流程

（1）施工主体单位或供电设备管理单位根据月度施工计划和临时施工计划，按照集团公司相关规定提报并接收施工或维修日计划。供电设备管理单位根据施工日计划在施工前一天前向供电调度员提报停电申请单，供电调度员进行审核、确认。要令人按照作业计划时间提前40 min在现场终端在运统-46上选择“计划内作业”，向调度端申请停电和封锁，系统自动判断此作业申请的停电单元和封锁范围是否符合施工或维修日计划。若停电单元、封锁范围与日计划不一致，系统会提示“无此施工或维修计划”,要令人核实后重新申请；若无误，则此申请会同时发送至供电调度员的调度管理自动化系统和列车调度员的运统-46管理系统。

（2）供电调度员和列车调度员分别根据停电申请单和日计划，核对停电单元和封锁范围。若无误，点击“确认”。

（3）列车调度员确认XX单元内的电力机车或动车组全部降弓，满足停电条件后，在运统-46管理系统上点击“同意XX单元停电”。

（4）“同意XX单元停电”的信息数据会反馈至供电调度员的调度管理自动化系统上，弹出对话框提示“XX单元具备停电条件，是否办理停电?”

（5）供电调度员与列车调度员再次通过电话核对XX单元具备停电条件后，点击“是”。供电调度员在SCADA系统中，办理"停电申请"，申请XX单元停电。此申请数据会单向传输至调度管理自动化系统，与要令人的停电申请自动比对，停电单元一致的话，提示对话框“XX单元可以停电，请执行”。（此处为保证SCADA系统的网络安全，要求SCADA系统数据可以传输至调度管理自动化系统，但不可以反向传输数据）。

（2）若CurrentLayerDepth 等于CurrentSampleDepth，则算法终止，此时，CurrentTexcoords 就是最终要输出的纹理坐标toff；

（6）供电调度员在SCADA系统的“停电申请”对话窗口上直接点击“执行停电”，SCADA系统会根据该供电单元的停电倒闸卡片自动执行停电操作。执行完毕后，系统应检测分区所和AT所上下行的电压互感器的电压值，在确认电压接近零后，弹出对话框提示“XX单元已停电，请确认”。

（7）供电调度员再次通过遥信查看相关牵引变电所亭的开关位置和末端电压为零后，点击“确认”。此确认信息会反馈至调度管理自动化系统。调度管理自动化系统提示“是否下发XX单元已停电命令”。供电调度员确认无误后点击“是”。XX单元停电信息通过调度管理自动化系统反馈至列车调度员、相关车站和相关接触网工区要令人。（同一个供电单元内有多个作业组作业时，由供电调度员勾选多个作业组要令人）。

（8）供电调度员电话通知列车调度员XX单元已停电。列车调度员确认线路具备封锁条件后，在运统-46系统中下发封锁命令至相关车站和接触网工区要令人。供电调度员通过电话向要令人下达停电作业命令。

（9）接触网工区要令人接收到XX单元停电命令和线路封锁命令后，通知工作领导人可以开始作业。工作领导人通过具备复示功能的手持终端，确认相关牵引变电所亭的开关位置已断开后，开始现场作业。

（10）工作结束后，工作领导人确定人员机具都撤离至安全地带，满足送电和行车开通条件后。工作领导人通过手持终端，将作业结束的信息反馈到调度管理自动化系统。然后通知要令人作业已结束，可以申请销除停电命令和线路封锁命令。

（11）要令人通过运统-46系统申请消除停电命令和线路封锁命令。此信息会分别反馈至供电调度员和列车调度员。供电调度管理自动化系统上会提示“XX单元作业已结束，是否办理送电？”（工作领导人在作业结束后若没有通过手持终端，将作业结束的信息反馈到调度管理自动化系统的话，将不提示该信息）。

（12）供电调度员接到要令人销除停电命令的电话后，供电调度员在SCADA系统中，办理“送电申请”，申请XX单元送电。此申请数据会单向传输至调度管理自动化系统，与要令人的送电申请自动比对，送电单元一致的话，提示对话框“XX单元可以送电，请执行”。

（13）供电调度员在SCADA系统的“送电申请”对话窗口上直接点击“执行送电”，系统根据停电倒闸卡片自动执行送电操作。在最后的合环操作时，系统应检测分区所和AT所上下行的电压互感器的电压值正常后，才能闭合相关断路器进行合环。送电操作完毕后，弹出对话框提示“XX单元已送电，请确认”。

（15）列车调度员调度端确认接受到现场要令人的消除封锁命令和供电调度员的送电信息后，弹出“XX区间具备行车开通条件，是否开通？”供电调度员与列车调度员电话确认后，点击“是”。

至此，整个停送电流程结束。

2.2 特殊情况下的接触网停送电作业

（1）计划外作业时，如接触网需要临时停电进行应急处理故障，要令人在现场终端在运统-46上选择“计划外作业”申请停电和封锁。供电调度员和列车调度员应严格核对停电单元和封锁范围，然后按计划内作业流程办理。

（2）多个作业组在多个供电单元作业，有交叉共同供电单元，但作业时间不同时。此情况风险点是在送电过程中。无交叉的供电单元可以在作业组销令后可以提前单独送电。调度管理自动化系统应识别有交叉共同的供电单元有多个作业组。在所有的作业组未销令之前，不提示“XX单元作业已结束，是否执行送电？”

3 新调度管理自动化系统的优点

通过将既有的供电调度管理自动化系统与停电作业计划、停送电电子签认系统、运统-46系统、SCADA系统融合到一起，组成新调度管理自动化系统。我们可以发现以下几个优点：

（1）供电调度管理自动化系统执行停电前，经过了要令人、系统与日计划再核对，供电调度员和列车调度员的再确认。这四方面的联控，包含了人防、机防等技术手段，将彻底解决人工停电出错的风险。

（2）开始作业前，由系统、供电调度员和工作领导人共同确认相关牵引变电所亭的开关位置和末端电压，可以防止停电不彻底等风险发生。

（3）在送电时，由原来的供电调度员判断是否具备送电条件，改为现场要令人向系统申请，系统再判断该供电单元内的所有作业组是否已销令，再提示供电调度员执行送电。此流程可以防止错送电造成人身伤亡，保证了现场作业组的人身安全。

（4）系统根据倒闸操作卡片操作停送电，自动检测电压提示停送电程序完成，再由人工确认开关位置和末端电压值。杜绝了停送电不彻底的情况发生。

（5）整个停送电流程中，减少了人工操作的步骤，只需要人工确认、核对等工作。减小了人为因素操作的失误率。

（6）此系统与未来的牵引变电所无人值守的方案相匹配。在目前实行的停送电管理办法中，为保证作业组安全，要求变电所值班员转换涉及的停电单元馈线断路器的“远方/当地”控制开关状态，以配合供电调度员的停送电操作。在新系统中，由于送电时是由现场作业组和系统卡控，将无需再由值班员配合操作。

（7）将SCADA系统数据设置为只可以单向传输至调度管理自动化系统，但不可以反向传输数据。可以保证SCADA系统的网络安全，防止电脑病毒感染将外部数据传输至SCADA系统错误执行停送电操作。

4 新调度管理自动化系统面临解决的问题

（1）目前承载供电调度管理自动化系统与停电作业计划、停送电电子签认系统、运统-46系统所在的数据通道不一致。需要将它们设计编程至同一软件系统，才可以保证数据传输的安全稳定。

（2）供电调度管理自动化系统、停电作业计划、停送电电子签认系统、运统-46系统、SCADA系统的维护目前分属不同的公司。研发新的供电调度管理自动化系统需要管理层上的支持与帮助。

责任编辑：万宝安