牽引變電所計(jì)算機(jī)監(jiān)控解決方案
這主要體現(xiàn)在以下幾個方面:(1)隨著硬件性能的提高和軟件的不斷成熟, 計(jì)算機(jī)遠(yuǎn)動系統(tǒng)的可靠性和穩(wěn)定性得到了有效的保證;(2)牽引變電所的SCADA功能不斷增強(qiáng)和擴(kuò)展;(3)調(diào)度中心從牽引變電所獲取了更多的信息,能及時(shí)地在調(diào)度范圍內(nèi)對牽引變電所實(shí)現(xiàn)全局性的遠(yuǎn)方監(jiān)視和調(diào)度;(4)變電所綜合自動化、無人值班、少人值守等較新的設(shè)計(jì)思想和方案在得到不斷應(yīng)用。上述這些特點(diǎn)雖然使電氣化鐵道牽引供電系統(tǒng)的遠(yuǎn)動及自動系統(tǒng)的一次投資較大,但長期經(jīng)濟(jì)效益顯著,現(xiàn)代化水平較高。這樣也就使許多既有牽引變電所在技術(shù)上、經(jīng)濟(jì)上和管理水平上產(chǎn)生了明顯的差距。對于多數(shù)的既有牽引變電所,尤其是1985年以前建成的牽引變電所,除具備一些簡單的傳統(tǒng)(常規(guī))遠(yuǎn)動功能外,幾乎不具備計(jì)算機(jī)遠(yuǎn)動功能和自動功能。這些牽引變電所越來越迫切地面臨著一個決策性的問題,即如何引進(jìn)先進(jìn)的計(jì)算機(jī)遠(yuǎn)動系統(tǒng),如何實(shí)現(xiàn)原有牽引變電所遠(yuǎn)動功能的改造。
1977年以前,我國建成電氣化鐵路1 028 km,1978~1980年建成650 km,1981年到1985年建成2 506 km,1986~1991年建成約3 800 km,到1996年底,我國的電氣化鐵路運(yùn)營長度超過10 000 km。在這1萬多公里電氣化鐵路牽引變電所中,1985年以前建成的基本上采用的是傳統(tǒng)遠(yuǎn)動方式,即所謂布線邏輯式遠(yuǎn)動方式,這種遠(yuǎn)動裝置完全由硬件組成,實(shí)現(xiàn)簡單的遠(yuǎn)動功能。在硬件的構(gòu)成上有電磁式、晶體管式,以后發(fā)展為集成電路元件式。這些裝置按預(yù)定的要求進(jìn)行設(shè)計(jì),其裝置的各部分邏輯電路按固定的時(shí)序工作,因而不能隨意進(jìn)行功能擴(kuò)展,所完成的功能也僅局限于牽引變電所內(nèi)較有限的“四遙”功能。隨著大規(guī)模集成電路的發(fā)展和推廣,計(jì)算機(jī)遠(yuǎn)動裝置開始投入,早期的微程序化遠(yuǎn)動裝置以片級設(shè)計(jì)和板級設(shè)計(jì)為主,直到80年代末期,真正的微機(jī)遠(yuǎn)動裝置和計(jì)算機(jī)遠(yuǎn)動系統(tǒng)才逐步發(fā)展和應(yīng)用。
從我國牽引變電所遠(yuǎn)動功能的現(xiàn)狀看,我國90年代以前,尤其是1985年以前投入的大多數(shù)牽引變電所都不同程度地面臨著遠(yuǎn)動功能的技術(shù)改造問題,這些牽引變電所在我國當(dāng)前運(yùn)營的牽引變電所中占有相當(dāng)大的比例,如果不進(jìn)行改進(jìn)和改造,不僅直接影響這些牽引變電所的技術(shù)經(jīng)濟(jì)指標(biāo),而且對全路電氣化鐵路現(xiàn)代化運(yùn)營管理水平的提高帶來很大的影響,因此,對這些既有牽引變電所傳統(tǒng)遠(yuǎn)動功能的改造問題應(yīng)引起我們的重視。
既有牽引變電所傳統(tǒng)遠(yuǎn)動功能的改造,如果采用新建牽引變電所遠(yuǎn)動系統(tǒng)的方案和模式,不僅在投資上給需要改造的牽引變電所帶來很重的負(fù)擔(dān),而且,由于既有牽引變電所老設(shè)備與新建牽引變電所新投入的設(shè)備之間在功能和性能上存在的差異,遠(yuǎn)動系統(tǒng)的功能配置上也不盡相同。因而,既有牽引變電所遠(yuǎn)動功能技術(shù)改造的模式應(yīng)具有自身的特點(diǎn):
(1) 面向既有設(shè)備與對象,實(shí)現(xiàn)基本完善的遠(yuǎn)動功能和自動功能,即針對不同牽引變電所的設(shè)備情況進(jìn)行配置和改造,尤其在與設(shè)備和對象直接關(guān)聯(lián)的接口部分,不采用統(tǒng)一結(jié)構(gòu)模式,以保證現(xiàn)有設(shè)備的利用率。
(2) 計(jì)算機(jī)遠(yuǎn)動系統(tǒng)配置應(yīng)盡量簡單化,例如,不采用智能化模擬屏系統(tǒng),減少工程師工作站,減少培訓(xùn)工作站,采用高性能設(shè)備與元件,以減少冗余設(shè)計(jì)等,這樣不僅可以簡化系統(tǒng)配置,減少投資,而且,由于元件技術(shù)指標(biāo)的提高和軟件成熟性提高,簡化系統(tǒng)配置也是遠(yuǎn)動系統(tǒng)趨于發(fā)展的一個新的方向。
(3) 采用集成化、組態(tài)化的軟硬件設(shè)備,盡量減少全面開發(fā)型軟硬件的使用,以縮短改造周期,保證系統(tǒng)的可靠運(yùn)行。例如,使用組態(tài)化的應(yīng)用軟件,可以大大縮短軟件開發(fā)周期,提高軟件運(yùn)行的可靠性和穩(wěn)定性,這種方法在電力部門的變電所改造項(xiàng)目中已有了成功的嘗試,可以在牽引變電所的遠(yuǎn)動功能改造中借鑒。
既有牽引變電所遠(yuǎn)動功能實(shí)現(xiàn)的系統(tǒng)結(jié)構(gòu)應(yīng)采用分層分布式系統(tǒng)DCS(Distributed Control System)或分級控制系統(tǒng)HCS(Hierarchical Control System),將遠(yuǎn)動功能分為兩級——牽引變電所控制級SCL(Substation
責(zé)任編輯:廖生玨
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