电气化铁道牵引供电微机远动系统的应用与管理

摘 要：电气化铁道供电系统是电气化铁路运行的核心和关键，而微机远动系统在牵引变电所供电系统中的实现是我国电气化铁路的发展趋势，因此了解微机远动系统的应用与管理是非常必要的。首先，本文介绍了电气化铁道远动系统的概念；接下来阐述了微机远动系统的组成部分及各个部分的功能，简要说明了微机远动系统的工作流程，最后罗列了微机远动系统的显著特点，得出结论：通过微机远动装置，可实现对牵引变电所各供电设备的监视控制，提高供电可靠性，保证供电安全，满足铁路供电系统的发展需要。

关键字： 电气化铁路 供电系统 微机 远动

0 引言：

随着青藏铁路公司电气化铁路的迅速发展，供电系统的运行、调度、管理工作日益复杂，电气化铁道供电运行系统运行的可靠性和经济性变得尤为重要。所以，从调度工作出发，一方面需要收集信息，要求变电所将断路器的位置信号、事故信号及主要运行参数等能迅速、正确、可靠地反映给调度所；另一方面，调度所切实了解到系统的运行情况并进行判断处理后，应对变电所下达命令，去直接操作某些设备或去完成实时控制的任务。

为了完成变电所与调度所之间远距离信息的实时自动传输，必须应用远动装置。远动装置即是调度所与各被控端（各变电所）之间实现遥控、遥测、遥信和遥调技术的总称。由远动装置在调度所和变电所之间充当传送各种信息的桥梁，采用远动装置对于监视和控制系统的运行是一个有利的工具。它是实现实时调度和进一步实现调度综合自动化的基础。

1.微机远动系统的组成部分以及微机远动系统的工作流程：

以微型计算机为主要构成部分、以完成常规“四遥”功能为目标的监视控制和数据采集系统，简称为微机远动系统。这种远动系统的控制端简称为远方终端，即RTU（Remote Terminal Unit）。

微机远动系统由三大部分构成：控制中心（也称为调度端）、通道和远方终端（RTU也称被控端）构成，一个典型的微机远动系统由以下部分组成：

1.1控制中心：

控制中心是微机远动系统的调度指挥中心，控制中心主要由远动主机、模拟屏、打印机、工程师终端、显示设备（含键盘、鼠标器等人机接口）、通讯处理器以及不间断电源UPS等，控制中心一般设在调度所，控制中心的主要任务就是对RTU送来的信息进行加工处理，并根据需要进行各种报表、记录的打印、存储、显示，对事故信号进行报警，以及操作员通过人机接口向RTU发出操作命令。

控制中心数据源于调度台调度员的操作命令及被控站（RTU）采集到的被控对象的有关数据上送信息。调度员远动操作命令称为下行命令，RTU的上送有效信息部分称为上行信息。整个系统围绕下行命令和上行信息展开处理工作。操作工作站作为主要的人机交互界面，接受和初步处理调度操作命令，是下行命令的第一受理者；通讯机通过远动通道查询获取被控站的有关信息，预处理后通过网络传送给主机处理，因此可以说通讯机是上行信息的第一接待站。同时，通讯机也是下行命令的出口，操作工作站又是上行信息的终点站。

1.2远方终端（RTU）：

RTU一般设在各变电所内， RTU的主要功能则是采集变电所内的各开关量的状态、电气量的参数并及时上送调度中心，以及执行控制中心发来的各种操作命令。

（1）RTU远动设备硬件部分主要由控制柜，变送器柜和连接电缆三部分构成，柜内设备主要是由控制处理子系统、遥控输出子系统、遥信输入子系统、模拟输入子系统、遥信输入子系统、模拟量输入接口、电度量输入接口、故障点参数接口、通信设备接口子系统、电源子系统。

（2）RTU远动设备监控软件主要包括以下几个部分：

①中断服务程序。

②主模块：主模块完成本软件所需完成的全部功能，包括初始化、自检、通讯、遥控、遥调、遥信、键盘处理与显示。

③初始化模块：

本模块完成初始化功能，包括通讯、遥测、遥信、站码、中断、串口、显示等的初始化。

④摇测采集模块：本模块完成全部遥测量的采集功能（包括滤波），同时应求出指定路的最大、最小值。

⑤下行任务模块：本模块应完成以下功能：遥信处理、对话处理、测试处理、遥测处理、遥控选择、无返遥控处理、程控手动中止、通道切换、遥控执行、程控执行这些功能。

⑥上行任务模块：本模块包括以下功能：复位上送、遥信上送、遥测上送、对话上送、故障上送、遥控结果上送、遥控选择上送、测试上送、遥信变位上送。

⑦检查模块：检查模块包括以下几个任务，遥控选择检查、遥控执行检查、遥调检查、位置遥信检查、遥控中断检查。

⑧键盘与显示：本模块完成键值处理、显示处理。

1.3 远动通道：

在远动系统中，信息传输是一个重要环节。被控站（RTU）所采集到的各种运行参数和状态，必须实时的传送到调度中心，而调度中心的所发出的各种命令，也要及时传送到各被控站，承担该重要使命的就是远动系统的传输信道及相关的通信设备。远动系统的信息传递是将发送端的数据序列（即“四遥”）经过信道远距离的传送到接收端，并且载接收端正确无误的恢复成发送数据序列的原形，以便执行命令或输出显示。

微机远动的信息传输，是靠通信设备来实现的。一般来说通信设备包括调制器、通信线路（信道）、解调器组成。调制器的作用是将数字波形恢复成数字序列，解调器的作用是将数字波形恢复成数字信号，调制器和解调器保证了信息在信道中的正确传输以及命令执行和指示输出。

2. 微机远动系统的特点：

2.1微机远动系统具有故障自诊断功能，各被控端的微机保护能迅速发现被保护对象的故障并切除故障，自控装置兼有监视其控制对象工作是否正常的功能，一旦发生故障，能及时发出告警信息。

2.2由于在微机远动系统中，各被控端具有故障自诊断功能，系统内部有故障时能自检出故障部位，缩短了维修时间，微机保护和自动装置的定值又可查出，可节约定期核对定值的时间，减少维护工作量。对于各被控端（变电所）主要设备和各输、配电线路的运行工况和运行参数一目了然、实现了被控端（变电所）与上级调度系统的通信功能，将检测的数据及时送往调度中心，

3. 结束语：

综上所述，在电气化铁道牵引供电系统中采用微机远动系统技术，是铁路供电系统发展的必然趋势。首先，在供电系统中实现集中监视，提高安全水平，正常情况下实现合理的运行方式，在事故时可以及时了解事故的发生和范围，加快事故的处理时间。其次可以使调度员能及时掌握各被控端（变电所）的运行情况，也能对它进行必要的调节与控制，且各种操作都有事件顺序记录可以查阅，大大提高了运行管理水平，减少值班运行人员，提高劳动生产率等，是青藏铁路公司电气化铁路重要的发展的方向。

参考文献：【1】高仕斌.电力牵引供变电技术.成都：西南交通大学出版社，1998

【2】张惠刚.电气化铁道微机监控技术.北京：中国电力出版社，2004