智能变电站信息一体化在铁路供电系统中的应用

李 波

（中铁十七局集团电气化工程有限公司，四川成都 610000）

铁路供电系统中，制定智能变电站信息一体化标准是实现智能化、网络化、信息化的有效途径。一体化标准能够实现对铁路供电系统的能源管理、集中故障记录和电气五防这3个单元的有效整合，完善智能变电站信息平台集成方案，是整合变电站一次设备的理想模式。为了铁路电力供电系统的各个变配电所数据与运行状态能够实现智能化状态，将智能变电站信息一体化平台合理、有效地应用于铁路电力供电系统，达成实施传输能源数据的目标。从调度端管理工作人员的角度分析，在铁路供电系统中应用智能变电站信息一体化，可以直观化地管理整体供电系统的信息数据。能变电站信息一体化还可以实现铁路电力供电系统生产效率以及技术水平的持续提升，优化维护电力配电设施的时间，及时对故障部位进行精确抢修，达成人力成本节约、劳动强度降低等目标。

1 智能变电站的概念

智能变电站通过运用先进的操作方法，改善系统内部的运行与操作，更好地确立一个拥有低碳、环保、集成特征的智能变电站。

在具体拓展与优化变电站智能化工作过程中，需要进一步完善保密信息、收集信息、计量、调控等工作的智能化程度，以根本层面上的思维确立我国智能变电站的设立计划，在此基础上完成变电站在线分析、智能调节与自动控制等在理论与实践方面的结合，推动我国铁路供电系统智能变电站的发展。

2 铁路配电系统自动化发展过程中存在问题分析

目前，在铁路供电系统的变电站调度工作与管理工作中，自动化系统已经得到迅速的推广和应用，主要包含SCADA系统、环境监控系统、能源管理系统、火灾报警系统以及视频监控系统等。这些自动化系统具有独立性，相互之间缺少有效的融合与沟通，造成建设成本与硬件设施的增加和浪费，并未获取良好的效果。

自动化系统与铁路变电站不同，其整合系统的难度较大，在交互信息的程度方面较为匮乏。随着我国科学技术的持续发展，铁路行业领域也在快速发展，将智能变电站与自动化系统合并与整合，能够发挥良好的促进作用。

变电站辅助监控平台系统如图1所示。

图1 变电站辅助监控平台系统

3 智能变电站信息一体化在铁路供电系统的应用策略

3.1 智能变电站信息一体化在铁路供电系统中的方案设计

在传统的铁路供电系统中，各个通信网络之间存在诸多分级，导致转换通信设备较为繁杂，需要传递大量信息数据时，很可能造成信息数据丢失或延迟等情况，严重影响铁路供电系统传输信息数据的精确度与效率，对前期调试系统工作造成影响，增加日后维护系统的运行难度。

处于高速发展的智能变电站，可以在很大程度上推动铁路供电系统变电站在数字化及信息化方向的发展进程。在铁路供电系统变电站智能化建设过程中，可以通过结合多配件功能的方式，以通信网络为依据采集与分析变电站内各个电气设施的用电参数[1-3]。

智能变电站具备数据监控、数据调度、数据共享以及数据实时传输等功能。在具体建设方面，主要包括一二次设备智能化、网络化；检修设施自动化。智能变电站信息一体化平台中，现场层、站控层和调度层是其主要组成部分，其基础且关键硬件为电力设备，必须实现电力设备的智能化，确保智能变电站可以真正建成。

一次智能设备通常由多个元件组成，如智能变压器、电子互感器、智能负荷开关等。建设铁路供电系统变电站一体化、智能化平台，面对不同电气设施时，其参数要求存在较大区别，在信息一体化平台达成采集数据目标后，必须运用分类的方法，有效地处理各个电气设施的参数，提高信息数据精确度。

智能变电站一体化系统由智能模块及智能中心两个单元组成，主要负责对变电站采集的各种数据信息进行分析与故障识别处理。在此基础上形成重心数据信息库，有效地管理及运行铁路供电系统。

3.2 智能变电站信息一体化平台的重要功能

（1）遥信功能。

遥信功能是智能变电站信息一体化平台中的主要功能之一，可以及时掌握变电站内运行各个电气设备状态，将相关内容自动上传调度中心，调度中心接收相关内容后，确保监控系统能够更直观地展现变电站运行各个设备的数据及状态，为调度员管理工作的顺利进行提供数据支持。应用智能变电站信息一体化系统的过程中，对实时数据与历史数据进行对比与分析，能够预测铁路供电系统运行过程中可能发生的故障，有故障或安全隐患存在时，平台系统可以自动发出警告信息，工作人员以平台发送来的警告信息作为依据，制定针对性的处理措施。

（2）遥控功能。

遥控功能分为远动控制和站点控制两种，远动控制主要由调度台操作，调度员负责设备的远程操作与控制工作；站点操作指值班员或检修人员对电气设备现场操作。远程控制通过智能变电站信息一体化平台上传的数据信息，调度员远程实时掌握运行变电站电气设备的状态以及故障信息、远程操作开关倒闸及故障处理，及时对运行电气设备的各种状态进行处理。调度员可以用过远动控制和站点控制上传的供电设备监测参数，远程调整不同电气设备的运行状态和保护定值。

（3）运行、维护与管理功能。

在运行变电站的过程中，可以实时采集产生的数据信息，运用动态监测方法，对运行变电站内配电设施的状况进行了解与掌握，对数据库中所储存的历史数据以及实时监测数据进行比较，有异常现象发生时，即刻展开检修工作，为铁路供电系统的正常运作做出良好的保障。

（4）其他辅助功能。

智能变电站的主要辅助功能包括能源管理、环境监测、安全防范、火灾报警、视频监控等。建设智能变电站信息一体化平台可以实现辅助功能的整合。智能变电站信息一体化平台可以实现辅助设施饲喂自动控制和联动运行，不需要安排专业的工作人员进行值班，能够有效地改善铁路供电系统的维护成效，大幅度降低铁路企业所投入的人力成本。

智能变电站信息一体化平台如图2所示。

图2 智能变电站信息一体化平台

4 智能变电站信息一体化在铁路行业的发展

智能变电站信息一体化平台在铁路供电系统中得到迅速的推广和应用，正在朝着信息化、智能化以及集成化的目标发展。西方较发达国家甚至是全球范围正在对建设智能变电站信息一体化平台进行大力推广。智能化变电站在未来具有极广阔的发展空间[4-6]。对智能变电站信息一体化平台进行建设，可以为交流及融合变电站数据信息起到良好的促进作用，达成周期化检修、网络化上传、智能化管理铁路供电系统的目标，减少运行与维护铁路供电系统的人员和成本，提升抢修故障速度，降低铁路电力安全事故的发生概率。

5 结语

我国经济社会的快速发展能够对铁路行业领域发展起到良好的带动作用。铁路工程项目的数量逐年呈现增长的态势，其建设规模也在不断扩张，信息化水平得到提升。在铁路供电系统中运用智能变电站信息一体化平台，可以实现铁路供电系统运营及管理的有序提高，减少与减轻管理工作人员的劳动强度，大幅度降低铁路单位投入资金成本、人力成本以及物力成本。利用智能化变电站，可以更为快速、精确地发现故障设施，分析故障原因，做出针对性的抢修，有效降低意外事故的发生概率。深入研发与大力推广科学技术，促使科技水平持续提高，在一定限度上推动智能变电站信息一体化技术的创新与完善，使智能变电站拥有更为宽广的应用前景，全力推进铁路建设事业的蓬勃、繁荣发展。