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铁路牵引供电系统远动系统的设计及应用


铁路牵引供电系统远动系统的设计及应用 摘要: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,及连接于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。本文就将铁路牵 引供电系统运动系统的设计应用进行了分析概述。 关键词:铁路牵引;供电运动系统;设计应用 引言 牵引供电系统保护的最大特点就是系统的“多电源”和保护的“多死区”。“多 电源”是说当牵引网发生短路时全线的牵引变电所都向短路点供电,“多死区”是 基于保护系统本身的特点和保护对象的特殊性而形成的保护上的“死区”。 一、牵引供电远动系统组成 远动系统由调度端(控制中心、主站、控制端)、执行端(被控站、远方终端) 及信道等组成。 1、调度端 设在控制中心内,完成远动对象的监控、数据统计及管理功能等;具体功能 如下: 能完成远方操作及监视, 能正确和及时地掌握每时每刻都在变化着的牵引 供电系统设备运行情况,处理影响整个牵引供电系统正常运行的事故和异常情 况;对所有数据进行分析,处理,存储及打印;以友好人机界面向调度员显示, 转发其它系统共享。调度端是 SCADA 系统的指挥中心,是远动系统的重要组成 部分之一。 2、执行端 设在牵引变电所、开闭所、分区所,AT 所及 V 停控制站内,执行端完成远 动系统的数据采集、预处理,发送、接收及输出执行功能,常规远动系统被控端 为远方终端设备(Remote Terminal Unit,即 RTU)。 二、信道 远动信息、传输的介质(通路)称为信道,可分为有线信道及无线信道。铁路 供电远动系统的主干通道目前均采用有线数字通信网络。其具体可分为: 1、所内通信 1.1LON 现场总线 (1)主要特点 令支持双绞线、同轴电缆、光纤、射频、红外线、电力线等多种通信介质。 网络协议 LonTalk 提供了一个固化在芯片内的网络操作系统处理全部的通信任 务,提供给用户的是一个简单的网络应用接口,一帧最大数据 228 个。LonTalk 寻址体系由域、子网、节点三级构成,节点还可编成组。 (2)光纤双环自愈 LON 现场总线网络 其组成主要元器件及功能是: ①远动管理机 收集间隔层装置的信息,并上送调度系统;转发调度系统的控制命令等 ②MIS 管理机 主要功能:收集间隔层装置的信息,将这些信息实时上送到牵引供电运营 管理系统 ③通信管理机 采用双机热备的方式进行工作;收集间隔层信息并上送到变电站层;将变电 站层的命令发送到间隔层装置 ④间隔层采用光纤双环自愈环网,某一节点的损坏不会影响其他节点的通 信,同时相邻节点会给出报警信息 2、CAN 总线主要特点 CAN 总线为多主工作方式。任一节点可在任意时刻主动向其他节点发送信 息。 它采用总线仲裁技术, 当网络出现冲突时, 优先级高的节点可继续传输数据, 优先级低的节点则主动停止传输,从而避免了总线冲突。CAN 总线的信号传输 采用短帧结构;每帧有效字节数为 8 个,传输时间短,受干扰的概率低,当节点 严重错误时, 具有自动关闭的功能以切断该节点和总线的联系,使总线上其他节 点的通信不受影响,具有较强的抗千扰能力;CAN 总线上的节点数主要取决于 总线驱动电路,目前可达 110 个。 三、线路故障的检测、定位、测距与处理 牵引供电远动系统的关键功能是自动检测线路故障、定位,测距并进行自动 处理。包括相间短路(接地)、高压断相两种故障。 1、相间短路(接地)故障的检测 在牵引网馈线保护中,相间短路(接地)故障是用距离保护来实现,而距

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