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摘要：随着电气化铁路规模的扩大和现代化水平的提高,对牵引变电所监控和保护系统的可靠性、安全行、经济性和可用性的要求越来越高。近年来，我国在铁路牵引变电所的自动化操作系统的理论研究和实际应用方面有了很大的发展。加之引进了国外先进的铁路牵引变电所综合自动化系统，对我国铁路供电系统发展的贡献很大。本文主要从牵引变电所综合自动化系统的概念、特点、不足以及相应的对策措施等方面来谈对于铁路牵引变电所自动化操作的一些思考。
关键词：铁路；牵引变电所；自动化操作；综合自动化系统
Abstract: with the expansion of electrification railway and to increase the level of modernization, the traction substation monitoring and protection system reliability, security, economy and availability of the demand is higher and higher. In recent years, our country in railway traction substation automation system of theoretical research and practical application aspects had the very big development. And has introduced the advanced foreign railway traction substation integrated automation system, development of railway power supply system of our country has contributed a lot. This article mainly from the concept and characteristics of traction substation integrated automation system, deficiencies and the corresponding countermeasures and so on to talk about some thinking for railway traction substation automation.
Key words: railway; Traction substation; Automation; Integrated automation system
中图分类号：F530.3文献标识码：A 文章编号：2095-2104（2013）
前言：
在新科技革命浪潮的指引下，铁路的电气化发展也呈现出欣欣向荣的发展态势。而铁路牵引变电所综合自动化操作技术对于铁路供电系统的发展来说，是一个巨大的飞跃。也是目前在供电系统领域里的一个前沿课题。十余年来，国内外都对牵引变电所综合自动化系统开展了广泛的讨论、研究。随着自动化技术、计算机技术和通信技术的发展，牵引变电所综合自动化操作技术得到迅速发展。
一．牵引变电所综合自动化操作系统的概念及特点
（1）.牵引变电所综合自动化操作系统的概念
牵引变电所综合自动化操作系统是集自动化技术、计算机技术和通信技术等高科技在变电所领域的综合应用。变电所综合自动化系统可以采集到比较齐全的数据和信息，同时，利用计算机的高速计算能力和逻辑判断能力，可以更快捷、更方便的监视和控制变电所内各种设备的运行和操作。
牵引变电所综合自动化系统是将变电所的二次设备经过功能的组合和优化设计，利用先进的计算机技术、现代电子技术、通信技术和信号处理技术等，实现对全变电所的主要设备的自动监视、测量、自动控制和微机保护，以及与调度通信等综合性的自动化功能。
（2）.牵引变电所综合自动化操作系统的特点
1.综合功能性强
牵引变电所综合自动化系统是建立在RTU即远程终端装置和相互分散的各套微机控制与保护装置的基础之上，再利用高传输速度和高可靠度的高速光纤网络来构建一个完整的结构系统，使整个牵引变电所的监测、保护、通信以及控制能完成在同一套系统之中。在综合自动化系统中，微机监控系统综合了变电所的仪表屏、操作屏、模拟屏、变送器屏、中央信号系统等功能。远动的RTU功能及电压和无功补偿自动调节功能。微机保护综合了故障录波、故障测距、小电流接地选线、自动按频率减负荷、自动重合闸等自动装置功能。
2.运行管理智能化
常规二次系统只能监测一次设备，而本身的故障必须靠维护人员去检查，去发现。综合自动化系统不仅监测一次设备，还每时每刻检测自己是否有故障，这当充分体现了其职能化，实现了常规保护装置与调度中心的通信。可使监控指挥中心随时掌控供电系统的运行状况，及时快速的对远程故障做出迅速的反应与判断，并及时对故障予以解除。
3.系統结构分布、分层化
牵引变电所综合自动化系统中的子系统都是按分布式结构设计的，每个子系统可能有多个CPU（中央处理器）分别完成不同的功能。此外，按照变电所物理位置和各个子系统功能分工的不同，其总体结构又按分层原则来组成，呈层层递进的布局模式。
二.牵引变电所综合自动化系统的不足
由于牵引变电所综合自动化操作技术在目前还属于一项比较新的前沿课题，其理论研究和实际操作还不是十分成熟，特别是在国内，对于这项技术的研究和使用还处在探索发展阶段。因此，牵引变电所综合自动化系统还存在一些缺点是需要加以改进的。
（1）.系统功能的智能化和监控不足
一套完整的牵引变电所自动化系统的功能是应该包括智能化的分析和预测相关数据、及时的调度功能以及快速的智能反应功能等。但是，当前我国的铁路牵引变电所的自动化系统在远程故障的预测、相关数据的分析、系统辅助以及优化调度等功能上都还有所欠缺。而由于我国目前在牵引变电相关研究行业还缺乏足够的技术人才，在铁路牵引变电所综合自动化系统的研发上，不能把相关技术与实际操作经验相结合，使得我国的变电所综合自动化系统在对远程终端和变电所的主控设备的自检以及对系统运行状态的监视上还达不到世界先进的技术水平。
（2）.系统的标准化和规范化不足
而由于牵引变电所自动化系统研发的前沿性和保密性，导致各个牵引变电综合自动化系统的生产厂家在生产标准和规范上都处于各自独立和封闭的状态。各个生产厂家相互之间缺乏应有的信息沟通和交流。同时，由于研发单位和厂家的差异，导致系统设备在材料配件、电路设置、工艺流程以及主要软件的设计上都有较大的差异，而由此导致设备的质量也存在相应的差异。
（3）.封闭、独立的系统
由于各个研发单位和生产厂家在系统软硬件的设计和制造上的相互独立性和封闭性，导致系统设备在技术上的不开放性。而铁路由于地域的封闭性导致整个系统独立且封闭。造成在通信协议、设备标准等方面的不一致。在市场上的设备没有一个规范化的标准，不利于牵引变电综合自动化系统的技术研发和产品投入市场。
对牵引变电所综合自动化系统的建议
（1）.加强创新，推动新的技术研发
改变过去独立、封闭的网络体系结构，将網络体系的格局扩展，加强相关数据的共享，完善各个系统之间的配合，加强对多媒体技术、网络通信技术以及图形编辑技术的运用。有效利用专家系统等各种新技术来模拟各种可能的运行状态，并拓宽研发思路，开发与之对应的辅助调度软体，再辅之以有效的决策管理软件，由专家系统和调度中心根据相应的情况推理出优势最显著的运行方式和最有效的故障确定和判断方法。加强对象技术、网络技术及操作技术在铁路牵引变电所综合自动化系统中的应用。
（2）.加强系统的规范与标准
要改变现有的相对封闭和独立的竞争环境，各个生产厂家要加强相互之间的交流与沟通，争取早日达成一致，改变目前牵引变电综合自动化系统在技术上的封闭性、在相关功能要求上的不统一性、在通信协议以及设备接口标准上的不一致性的等。而这些因素都从各个方面制约了铁路牵引变电所综合自动化系统技术的良性发展。而只有按照一定的专业技术标准和达成一致性的技术规范，使牵引变电综合自动化系统的技术研发与产品生产有了一致的生产标准，才能使该产品的市场前景更广阔。
结语：
总之，随着自动化技术、计算机技术和通信技术的发展，铁路牵引变电所综合自动化系统技术得到迅速发展。有很多按新概念、新原理设计的变电所综合自动化系统投入运行，展现了其极强的生命力，并成为我国牵引工业推行技术的重点之一。 牵引变电所综合自动化系统对于我国铁路供电事业的发展具有非常重要的作用。必须把我国铁路牵引变电所综合自动化系统按照标准化、智能化、规范化的方向发展。同时，各个相关的研发机构和设备、器材供应商也要加强联系和沟通，一起形成标准化的牵引变电综合自动化系统的市场。此外，，国家要大力培养在牵引变电领域里的技术人才，使我国的牵引变电综合自动化系统得到不断的发展。
参考文献：
[1]谭秀炳.铁路电力与牵引供电系统继电保护[M].成都：西南交通大学出版社，2007
[2]张平、赵兴东.我国高速铁路牵引供电综合自动化系统分析[J].铁路技术创新,2011（1）：31-34
[3]安美霞.对铁路牵引变电所自动化操作的理性思考[J].内蒙古煤炭经济，2010（5）：18-19
[4]邢红霞.铁路变配电所自动化技术存在问题的探讨[J].贵州工业大学学报(自然科学版),2008.02：240-242
[5]于红.铁路牵引供电系统综合自动化控制探析[J].中国集体经济,2009,08：179
关键词：铁路；牵引变电所；自动化操作；综合自动化系统
Abstract: with the expansion of electrification railway and to increase the level of modernization, the traction substation monitoring and protection system reliability, security, economy and availability of the demand is higher and higher. In recent years, our country in railway traction substation automation system of theoretical research and practical application aspects had the very big development. And has introduced the advanced foreign railway traction substation integrated automation system, development of railway power supply system of our country has contributed a lot. This article mainly from the concept and characteristics of traction substation integrated automation system, deficiencies and the corresponding countermeasures and so on to talk about some thinking for railway traction substation automation.
Key words: railway; Traction substation; Automation; Integrated automation system
中图分类号：F530.3文献标识码：A 文章编号：2095-2104（2013）
前言：
在新科技革命浪潮的指引下，铁路的电气化发展也呈现出欣欣向荣的发展态势。而铁路牵引变电所综合自动化操作技术对于铁路供电系统的发展来说，是一个巨大的飞跃。也是目前在供电系统领域里的一个前沿课题。十余年来，国内外都对牵引变电所综合自动化系统开展了广泛的讨论、研究。随着自动化技术、计算机技术和通信技术的发展，牵引变电所综合自动化操作技术得到迅速发展。
一．牵引变电所综合自动化操作系统的概念及特点
（1）.牵引变电所综合自动化操作系统的概念
牵引变电所综合自动化操作系统是集自动化技术、计算机技术和通信技术等高科技在变电所领域的综合应用。变电所综合自动化系统可以采集到比较齐全的数据和信息，同时，利用计算机的高速计算能力和逻辑判断能力，可以更快捷、更方便的监视和控制变电所内各种设备的运行和操作。
牵引变电所综合自动化系统是将变电所的二次设备经过功能的组合和优化设计，利用先进的计算机技术、现代电子技术、通信技术和信号处理技术等，实现对全变电所的主要设备的自动监视、测量、自动控制和微机保护，以及与调度通信等综合性的自动化功能。
（2）.牵引变电所综合自动化操作系统的特点
1.综合功能性强
牵引变电所综合自动化系统是建立在RTU即远程终端装置和相互分散的各套微机控制与保护装置的基础之上，再利用高传输速度和高可靠度的高速光纤网络来构建一个完整的结构系统，使整个牵引变电所的监测、保护、通信以及控制能完成在同一套系统之中。在综合自动化系统中，微机监控系统综合了变电所的仪表屏、操作屏、模拟屏、变送器屏、中央信号系统等功能。远动的RTU功能及电压和无功补偿自动调节功能。微机保护综合了故障录波、故障测距、小电流接地选线、自动按频率减负荷、自动重合闸等自动装置功能。
2.运行管理智能化
常规二次系统只能监测一次设备，而本身的故障必须靠维护人员去检查，去发现。综合自动化系统不仅监测一次设备，还每时每刻检测自己是否有故障，这当充分体现了其职能化，实现了常规保护装置与调度中心的通信。可使监控指挥中心随时掌控供电系统的运行状况，及时快速的对远程故障做出迅速的反应与判断，并及时对故障予以解除。
3.系統结构分布、分层化
牵引变电所综合自动化系统中的子系统都是按分布式结构设计的，每个子系统可能有多个CPU（中央处理器）分别完成不同的功能。此外，按照变电所物理位置和各个子系统功能分工的不同，其总体结构又按分层原则来组成，呈层层递进的布局模式。
二.牵引变电所综合自动化系统的不足
由于牵引变电所综合自动化操作技术在目前还属于一项比较新的前沿课题，其理论研究和实际操作还不是十分成熟，特别是在国内，对于这项技术的研究和使用还处在探索发展阶段。因此，牵引变电所综合自动化系统还存在一些缺点是需要加以改进的。
（1）.系统功能的智能化和监控不足
一套完整的牵引变电所自动化系统的功能是应该包括智能化的分析和预测相关数据、及时的调度功能以及快速的智能反应功能等。但是，当前我国的铁路牵引变电所的自动化系统在远程故障的预测、相关数据的分析、系统辅助以及优化调度等功能上都还有所欠缺。而由于我国目前在牵引变电相关研究行业还缺乏足够的技术人才，在铁路牵引变电所综合自动化系统的研发上，不能把相关技术与实际操作经验相结合，使得我国的变电所综合自动化系统在对远程终端和变电所的主控设备的自检以及对系统运行状态的监视上还达不到世界先进的技术水平。
（2）.系统的标准化和规范化不足
而由于牵引变电所自动化系统研发的前沿性和保密性，导致各个牵引变电综合自动化系统的生产厂家在生产标准和规范上都处于各自独立和封闭的状态。各个生产厂家相互之间缺乏应有的信息沟通和交流。同时，由于研发单位和厂家的差异，导致系统设备在材料配件、电路设置、工艺流程以及主要软件的设计上都有较大的差异，而由此导致设备的质量也存在相应的差异。
（3）.封闭、独立的系统
由于各个研发单位和生产厂家在系统软硬件的设计和制造上的相互独立性和封闭性，导致系统设备在技术上的不开放性。而铁路由于地域的封闭性导致整个系统独立且封闭。造成在通信协议、设备标准等方面的不一致。在市场上的设备没有一个规范化的标准，不利于牵引变电综合自动化系统的技术研发和产品投入市场。
对牵引变电所综合自动化系统的建议
（1）.加强创新，推动新的技术研发
改变过去独立、封闭的网络体系结构，将網络体系的格局扩展，加强相关数据的共享，完善各个系统之间的配合，加强对多媒体技术、网络通信技术以及图形编辑技术的运用。有效利用专家系统等各种新技术来模拟各种可能的运行状态，并拓宽研发思路，开发与之对应的辅助调度软体，再辅之以有效的决策管理软件，由专家系统和调度中心根据相应的情况推理出优势最显著的运行方式和最有效的故障确定和判断方法。加强对象技术、网络技术及操作技术在铁路牵引变电所综合自动化系统中的应用。
（2）.加强系统的规范与标准
要改变现有的相对封闭和独立的竞争环境，各个生产厂家要加强相互之间的交流与沟通，争取早日达成一致，改变目前牵引变电综合自动化系统在技术上的封闭性、在相关功能要求上的不统一性、在通信协议以及设备接口标准上的不一致性的等。而这些因素都从各个方面制约了铁路牵引变电所综合自动化系统技术的良性发展。而只有按照一定的专业技术标准和达成一致性的技术规范，使牵引变电综合自动化系统的技术研发与产品生产有了一致的生产标准，才能使该产品的市场前景更广阔。
结语：
总之，随着自动化技术、计算机技术和通信技术的发展，铁路牵引变电所综合自动化系统技术得到迅速发展。有很多按新概念、新原理设计的变电所综合自动化系统投入运行，展现了其极强的生命力，并成为我国牵引工业推行技术的重点之一。 牵引变电所综合自动化系统对于我国铁路供电事业的发展具有非常重要的作用。必须把我国铁路牵引变电所综合自动化系统按照标准化、智能化、规范化的方向发展。同时，各个相关的研发机构和设备、器材供应商也要加强联系和沟通，一起形成标准化的牵引变电综合自动化系统的市场。此外，，国家要大力培养在牵引变电领域里的技术人才，使我国的牵引变电综合自动化系统得到不断的发展。
参考文献：
[1]谭秀炳.铁路电力与牵引供电系统继电保护[M].成都：西南交通大学出版社，2007
[2]张平、赵兴东.我国高速铁路牵引供电综合自动化系统分析[J].铁路技术创新,2011（1）：31-34
[3]安美霞.对铁路牵引变电所自动化操作的理性思考[J].内蒙古煤炭经济，2010（5）：18-19
[4]邢红霞.铁路变配电所自动化技术存在问题的探讨[J].贵州工业大学学报(自然科学版),2008.02：240-242
[5]于红.铁路牵引供电系统综合自动化控制探析[J].中国集体经济,2009,08：179