電力監(jiān)控系統(tǒng)程序控制功能在城市軌道交通供電系統(tǒng)中的應(yīng)用

李 宇杜李蘋

（1.重慶市軌道交通（集團(tuán)）有限公司，重慶 401120；2.重慶郵電大學(xué)移通學(xué)院，重慶 401520）

電力監(jiān)控系統(tǒng)程序控制功能在城市軌道交通供電系統(tǒng)中的應(yīng)用

李 宇1杜李蘋2

（1.重慶市軌道交通（集團(tuán)）有限公司，重慶 401120；2.重慶郵電大學(xué)移通學(xué)院，重慶 401520）

本文以重慶地鐵六號(hào)線為例，對(duì)比了程序控制方式在操作效率方面的優(yōu)勢(shì)，并介紹了在程序控制操作卡片設(shè)置上的一些應(yīng)用。

電力監(jiān)控；程序控制；地鐵；軌道交通；供電系統(tǒng)

1 城市軌道交通供電系統(tǒng)概述

近年來，我國城市軌道交通行業(yè)可謂進(jìn)入了黃金時(shí)期，因其能有效分擔(dān)城市公共交通運(yùn)輸壓力，緩解目前各大城市都面臨的道路交通擁堵問題，國家與各地方政府加大對(duì)城市軌道交通建設(shè)的投資力度，全國各地的城市軌道交通建設(shè)速度空前。以重慶市為例，從2012年至2015年，全市將陸續(xù)建成通車九段130多公里線路，平均年通車?yán)锍叹瓦_(dá)40余公里。

城市軌道交通供電系統(tǒng)一般分為四大部分：110kV主變電所部分、35kV中壓網(wǎng)部分、1500V列車直流牽引供電部分、400V（380V/220V）系統(tǒng)設(shè)備及車站設(shè)施用電部分。其中，110kV主變電所作為全線供電系統(tǒng)的電源接入點(diǎn)，與城市電網(wǎng)連接，把城市電網(wǎng)中的110kV高壓電源引入城市軌道交通供電系統(tǒng)當(dāng)中，并通過變壓器降壓為35kV中壓電，通過連接全線的35kV中壓網(wǎng)，將電力傳輸至全線各站點(diǎn)，形成城市軌道交通供電系統(tǒng)的全線主要電力傳輸網(wǎng)絡(luò)。各站點(diǎn)再通過動(dòng)力變壓器和整流器的配合將35kV交流電轉(zhuǎn)換為1500V直流電，為列車運(yùn)行提供牽引電動(dòng)力。通過配電變壓器將35kV交流電降壓成400V（380V/220V）交流電系統(tǒng)，為其他系統(tǒng)以及車站用電提供電力源。

2 電力監(jiān)控系統(tǒng)單獨(dú)控制操作方式

隨著供電系統(tǒng)自動(dòng)化技術(shù)和信息技術(shù)的不斷發(fā)展，變電所綜合自動(dòng)化系統(tǒng)和控制中心電力監(jiān)控系統(tǒng)的運(yùn)用已經(jīng)非常成熟。就目前而言，新建的城市軌道交通工程中，供電系統(tǒng)已經(jīng)完全實(shí)現(xiàn)了自動(dòng)化和信息化，各電壓等級(jí)變電所已經(jīng)是按無人值守方式進(jìn)行設(shè)計(jì)和建設(shè)。對(duì)全線供電系統(tǒng)設(shè)備狀態(tài)的監(jiān)視以及操作對(duì)象的遠(yuǎn)方控制都由電力調(diào)度人員通過控制中心電力監(jiān)控系統(tǒng)完成。

以重慶地鐵六號(hào)線為例，電力調(diào)度人員對(duì)全線供電系統(tǒng)各個(gè)操作對(duì)象的遙控方式主要有兩種，即對(duì)一組操作對(duì)象逐個(gè)進(jìn)行單獨(dú)控制和對(duì)一組操作對(duì)象進(jìn)行程序控制。

傳統(tǒng)的單獨(dú)控制方式是對(duì)各個(gè)操作對(duì)象進(jìn)行單獨(dú)控制。具體操作過程分為選擇、監(jiān)護(hù)、執(zhí)行三步：首先，正班電力調(diào)度員調(diào)出被控站主接線圖，并選擇控制對(duì)象，進(jìn)行遙控選擇并輸入操作口令；然后，副班電力調(diào)度員界面上會(huì)彈出遙控監(jiān)護(hù)窗口，需要副班電力調(diào)度員對(duì)該次操作進(jìn)行確認(rèn)并輸入監(jiān)護(hù)口令；完成監(jiān)護(hù)過程后，由正班調(diào)度人員點(diǎn)擊遙控圖標(biāo)，完成遙控操作。

這種傳統(tǒng)的操作模式，一組業(yè)務(wù)熟練的正副班電力調(diào)度員完成對(duì)一個(gè)操作對(duì)象的遙控需要約10s的時(shí)間。在對(duì)少量操作對(duì)象進(jìn)行遙控操作時(shí)，因其遙控操作對(duì)象少，所以用這種操作方式不會(huì)有太明顯的缺點(diǎn)。但對(duì)于一些需要進(jìn)行大量遙控操作的作業(yè)，用這種方式就會(huì)暴露其缺點(diǎn)，即效率過低。例如在重慶地鐵六號(hào)線的日常運(yùn)營(yíng)當(dāng)中，除了需要進(jìn)行夜間列車調(diào)試完，正常情況下，每晚運(yùn)營(yíng)結(jié)束后，都需要對(duì)正線的1500V列車牽引供電部分進(jìn)行停電操作，以便于列車接觸網(wǎng)的日常巡檢工作，待次日早上再對(duì)正線1500V列車牽引供電部分進(jìn)行送電操作。重慶地鐵六號(hào)線正線上共有35kV牽引降壓變電所24座，一個(gè)牽引降壓變電所連接到正線接觸網(wǎng)的1500V斷路器和電動(dòng)隔離開關(guān)最少的有8個(gè)，最多的有12個(gè)，全線共有208個(gè)操作對(duì)象。如果再按逐個(gè)操作對(duì)象單獨(dú)控制來進(jìn)行遙控操作，全線接觸網(wǎng)停送電作業(yè)操作就需要約35分鐘，操作效率低下的問題暴露無遺。

3 電力監(jiān)控系統(tǒng)程序控制操作方式

針對(duì)前文所述的單獨(dú)控制方式的問題，在重慶地鐵六號(hào)線電力監(jiān)控系統(tǒng)招標(biāo)階段，就將程序控制功能作為必須要求寫進(jìn)了招標(biāo)文件技術(shù)規(guī)格書中，并在之后的設(shè)計(jì)聯(lián)絡(luò)當(dāng)中，確定了具體的程序控制卡設(shè)置方式。

程序控制就其執(zhí)行過程而言與單獨(dú)控制相似，也分為選擇、監(jiān)護(hù)、執(zhí)行三部：首先由正班電力調(diào)度員調(diào)出需要執(zhí)行的程序控制卡列表，并選擇要進(jìn)行操作的卡片，輸入操作口令；然后，副班電力調(diào)度員界面上會(huì)彈出遙控監(jiān)護(hù)窗口，需要副班電力調(diào)度員對(duì)該次操作卡片內(nèi)容進(jìn)行確認(rèn)無誤后輸入監(jiān)護(hù)口令；最后由正班調(diào)度員點(diǎn)擊執(zhí)行圖標(biāo)，完成對(duì)選定程序控制卡的執(zhí)行操作。區(qū)別在于，程序控制是若干單獨(dú)控制的組合。一個(gè)程序控制卡中可以包含數(shù)個(gè)甚至數(shù)十個(gè)操作對(duì)象，而在程序控制執(zhí)行時(shí)，這些操作對(duì)象除去有軟件閉鎖條件規(guī)定了執(zhí)行先后順序的，其余操作對(duì)象可以同時(shí)執(zhí)行，這樣就大大的提高了執(zhí)行的效率。

以重慶地鐵六號(hào)線供電系統(tǒng)的全線1500V列車牽引供電停送電操作為例，全線的1500V接觸網(wǎng)停送電操作對(duì)象共有208個(gè)，分別設(shè)置在全線的24座牽引降壓變電所內(nèi)。對(duì)這些操作對(duì)象之間的閉鎖關(guān)系進(jìn)行分析可知，各個(gè)變電所內(nèi)的操作對(duì)象存在執(zhí)行先后順序的閉鎖關(guān)系，如停電操作時(shí)，一條1500V饋線需要先分掉1500V斷路器后才能分1500V電動(dòng)隔離開關(guān)；送點(diǎn)操作則相反，需先合上1500V電動(dòng)隔離開關(guān)后再合1500V斷路器。但對(duì)于不同變電所之間則沒有操作先后順序的閉鎖關(guān)系。因此，在進(jìn)行電力監(jiān)控系統(tǒng)程序控制卡功能軟件深化設(shè)計(jì)時(shí)，就明確了全線1500V接觸網(wǎng)停送電卡片的執(zhí)行以變電所為單位同時(shí)下發(fā)執(zhí)行命令，各變電所內(nèi)的操作對(duì)象按設(shè)定的順序依次執(zhí)行。相當(dāng)于208個(gè)操作對(duì)象同時(shí)就可以有24個(gè)對(duì)象隊(duì)列在執(zhí)行，而執(zhí)行步驟最多的隊(duì)列包含12個(gè)執(zhí)行步驟，相當(dāng)于最長(zhǎng)的執(zhí)行隊(duì)列可以在2分鐘以內(nèi)執(zhí)行完成。對(duì)比傳統(tǒng)的單獨(dú)控制操作方式需要的約35分鐘時(shí)間，程序控制操作方式以不到2分鐘的執(zhí)行時(shí)間大大提高了執(zhí)行效率，能為停電后的檢修作業(yè)爭(zhēng)取更多的時(shí)間，也減輕了電力調(diào)度員的工作強(qiáng)度，相對(duì)于單獨(dú)控制操作的全程人工操作降低了誤操作的概率。

結(jié)語

正是因?yàn)槌绦蚩刂撇僮鞣绞骄哂猩鲜龅膬?yōu)點(diǎn)，在目前所有的重慶軌道交通線路中，供電系統(tǒng)電力監(jiān)控軟件都具備了程序控制功能，并且在電力調(diào)度人員的日常工作中，程序控制操作已經(jīng)和單獨(dú)控制操作相輔相成，不可或缺。在以后的新建線路中，還會(huì)進(jìn)一步強(qiáng)化程序控制功能的運(yùn)用，在開放性、組態(tài)方便程度上更進(jìn)一步，爭(zhēng)取更好的做到模板套用，增強(qiáng)程序控制卡片的適用性。

[1]肖世杰.構(gòu)建中國智能電網(wǎng)技術(shù)思考[J].電力系統(tǒng)自動(dòng)化，200933（09）：1-4.

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