廣州地鐵一號(hào)線綜自設(shè)備更新改造方案選型

鄧克

摘要：本文通過(guò)對(duì)廣州地鐵一號(hào)線全線綜自設(shè)備更新改造提出了四種改造方案，并通過(guò)系統(tǒng)網(wǎng)絡(luò)圖清晰的展現(xiàn)了各種方案的改造思路，同時(shí)結(jié)合四種方案的可行性、安全性、經(jīng)濟(jì)性提出了改造解決建議。

關(guān)鍵詞：廣州地鐵;更新改造;綜自設(shè)備;方案;系統(tǒng)結(jié)構(gòu)

Key wordsIn this paper， four renovation schemes are put forward through the renovation and transformation of comprehensive self-contained equipment of Guangzhou Metro Line 1， and the ideas of various renovation schemes are clearly shown through the system network diagram. At the same time， the suggestions for renovation and solution are put forward in combination with the feasibility， safety and economy of the four schemes.

1 項(xiàng)目概況

廣州地鐵一號(hào)線是廣州市第一條建成運(yùn)營(yíng)的城市軌道交通線路，全線于1999年6月28日正式運(yùn)營(yíng)。一號(hào)線變電所綜合自動(dòng)化系統(tǒng)（含控制、保護(hù)、測(cè)量、遠(yuǎn)動(dòng)的軟硬件等）設(shè)備，全部由上個(gè)世紀(jì)90年代德國(guó)西門(mén)子公司集成、供貨，其軟件完全圍繞著硬件開(kāi)發(fā)。原設(shè)備停產(chǎn)、備件采購(gòu)困難、新舊設(shè)備不兼容成為更新改造亟需解決的問(wèn)題。

更新改造難度極大，既要應(yīng)用當(dāng)今主流的技術(shù)和設(shè)備，又不能地鐵正常運(yùn)營(yíng)造成絲毫影響，這對(duì)改造方案提出了嚴(yán)格的篩選要求。

2 更新改造原則

為了進(jìn)一步提高廣州地鐵一號(hào)線供電系統(tǒng)的安全運(yùn)行能力，彌補(bǔ)現(xiàn)行保護(hù)及綜合自動(dòng)化產(chǎn)品存在的不足，保證改造期間供電設(shè)備安全運(yùn)行，改造原則圍繞三個(gè)重點(diǎn)：

有利于優(yōu)化更新改造施工流程，縮短更新改造時(shí)間。

有利于減少現(xiàn)場(chǎng)施工難度，降低調(diào)試及運(yùn)行風(fēng)險(xiǎn)。

有利于及時(shí)處理突發(fā)事件，提高運(yùn)營(yíng)質(zhì)量，減少經(jīng)濟(jì)損失。

3 改造方案介紹

3.1方案1——中央級(jí)和站級(jí)新、舊兩套系統(tǒng)各自獨(dú)立運(yùn)行，互不影響

新增電力調(diào)度系統(tǒng)與站級(jí)新增控制信號(hào)屏進(jìn)行數(shù)據(jù)傳輸，舊西門(mén)子電力調(diào)度系統(tǒng)與舊站級(jí)信號(hào)屏進(jìn)行數(shù)據(jù)傳輸。待車站變電所新增控制信號(hào)屏與控制中心新增電力調(diào)度系統(tǒng)通信連接正常后，根據(jù)施工計(jì)劃按電壓等級(jí)逐一安排各間隔層二次設(shè)備停電改造。對(duì)于改造后的間隔層設(shè)備，接入變電所內(nèi)新控制信號(hào)屏，控制中心通過(guò)新電力調(diào)度系統(tǒng)對(duì)其進(jìn)行監(jiān)控;對(duì)于未改造的間隔層設(shè)備，則仍舊通過(guò)原有西門(mén)子系統(tǒng)進(jìn)行監(jiān)控。變電所內(nèi)所有間隔層設(shè)備改造完成后，撤除西門(mén)子中央信號(hào)屏和遠(yuǎn)程控制屏，整個(gè)變電所完全由新系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)監(jiān)控功能。

3.2方案2——中央級(jí)新系統(tǒng)替代舊系統(tǒng)，站級(jí)新舊系統(tǒng)并列運(yùn)行

第一階段（規(guī)約測(cè)試階段），公園前控制中心新增一套電力調(diào)度系統(tǒng)，與原西門(mén)子電力調(diào)度系統(tǒng)并列運(yùn)行。利用變電所檢修天窗進(jìn)行新調(diào)度系統(tǒng)與變電所內(nèi)西門(mén)子遠(yuǎn)傳設(shè)備的通信規(guī)約測(cè)試及信號(hào)核對(duì)測(cè)試，當(dāng)新電力調(diào)度系統(tǒng)穩(wěn)定運(yùn)行一段時(shí)間后，西門(mén)子電力調(diào)度系統(tǒng)退出運(yùn)行，各車站變電所通過(guò)新增電力調(diào)度系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)監(jiān)控。該階段系統(tǒng)的網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)如下圖：

第二階段，根據(jù)施工計(jì)劃，開(kāi)始各車站變電所綜合自動(dòng)化系統(tǒng)改造。改造期間，變電所內(nèi)新控制信號(hào)屏與原西門(mén)子屏柜并列運(yùn)行。新電力調(diào)度系統(tǒng)將有兩個(gè)數(shù)據(jù)源，分別通過(guò)公有協(xié)議（如101協(xié)議）與新控制信號(hào)屏通信，以及西門(mén)子私有8FW協(xié)議與原西門(mén)子遠(yuǎn)傳設(shè)備通信。常規(guī)變電所及AB所改造的網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)如下：

3.3方案3——中央級(jí)新系統(tǒng)代替舊系統(tǒng)，站級(jí)舊系統(tǒng)增加西門(mén)子規(guī)約轉(zhuǎn)換設(shè)備，站級(jí)新舊系統(tǒng)并列運(yùn)行

第一階段，在控制中心新增電力調(diào)度系統(tǒng)，規(guī)約測(cè)試合格后替代原西門(mén)子電力調(diào)度系統(tǒng)，各車站變電所通過(guò)新增電力調(diào)度系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)監(jiān)控。規(guī)約測(cè)試階段系統(tǒng)的網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)如下圖：

第二階段，根據(jù)施工計(jì)劃，開(kāi)始各車站變電所綜合自動(dòng)化系統(tǒng)改造。改造期間，變電所內(nèi)新控制信號(hào)屏與原西門(mén)子屏柜并列運(yùn)行。變電所內(nèi)西門(mén)子新增規(guī)約轉(zhuǎn)換設(shè)備以101等公有協(xié)議接入新控制信號(hào)屏主控單元，經(jīng)過(guò)主控單元轉(zhuǎn)換為公有協(xié)議上送至控制中心。

3.4方案4——中央級(jí)增加西門(mén)子通道接口設(shè)備，站級(jí)新舊系統(tǒng)并列運(yùn)行

第一階段，在控制中心新增電力調(diào)度系統(tǒng)和西門(mén)子通道接口設(shè)備，與各變電所內(nèi)西門(mén)子原有遠(yuǎn)傳設(shè)備通過(guò)8FW協(xié)議建立通信連接，再將數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換為公有協(xié)議（如101、104等）上送至新增電力調(diào)度系統(tǒng)。新、舊電力調(diào)度系統(tǒng)數(shù)據(jù)比對(duì)，驗(yàn)證新系統(tǒng)遙測(cè)及部分次要遙信的正確性。所有變電所信號(hào)核對(duì)完成，新電力調(diào)度系統(tǒng)穩(wěn)定運(yùn)行一段時(shí)間后，西門(mén)子電力調(diào)度系統(tǒng)退出運(yùn)行，各車站變電所通過(guò)新增電力調(diào)度系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)監(jiān)控。該階段系統(tǒng)的網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)如下圖：

第二階段，根據(jù)施工計(jì)劃，開(kāi)始各車站變電所綜合自動(dòng)化系統(tǒng)改造。改造期間，變電所內(nèi)新控制信號(hào)屏與原西門(mén)子屏柜并列運(yùn)行。整個(gè)改造期間，對(duì)同一變電所，新電力調(diào)度系統(tǒng)將有兩個(gè)數(shù)據(jù)源。常規(guī)所和AB所的系統(tǒng)網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)如下圖：

4改造方案對(duì)比及建議

對(duì)以上四種方案的經(jīng)濟(jì)性、安全性、可實(shí)施性進(jìn)行評(píng)估，各方案優(yōu)缺點(diǎn)如下：

對(duì)照“穩(wěn)妥、全面、經(jīng)濟(jì)、實(shí)用”的改造目標(biāo)，推薦按照方案一實(shí)施廣州地鐵一號(hào)線綜合自動(dòng)化大修更新改造。

參考文獻(xiàn)：

[1]《地鐵設(shè)計(jì)規(guī)范》GB_50157-2013

[2]楊新民，《電力系統(tǒng)綜合自動(dòng)化》.中國(guó)電力出版社.2002

[3]丁書(shū)文，《變電站綜合自動(dòng)化技術(shù)》.中國(guó)電力出版社.2005