电力监控系统程序控制功能在城市轨道交通供电系统中的应用

李 宇杜李苹

（1.重庆市轨道交通（集团）有限公司，重庆 401120；2.重庆邮电大学移通学院，重庆 401520）

电力监控系统程序控制功能在城市轨道交通供电系统中的应用

李 宇1杜李苹2

（1.重庆市轨道交通（集团）有限公司，重庆 401120；2.重庆邮电大学移通学院，重庆 401520）

本文以重庆地铁六号线为例，对比了程序控制方式在操作效率方面的优势，并介绍了在程序控制操作卡片设置上的一些应用。

电力监控；程序控制；地铁；轨道交通；供电系统

1 城市轨道交通供电系统概述

近年来，我国城市轨道交通行业可谓进入了黄金时期，因其能有效分担城市公共交通运输压力，缓解目前各大城市都面临的道路交通拥堵问题，国家与各地方政府加大对城市轨道交通建设的投资力度，全国各地的城市轨道交通建设速度空前。以重庆市为例，从2012年至2015年，全市将陆续建成通车九段130多公里线路，平均年通车里程就达40余公里。

城市轨道交通供电系统一般分为四大部分：110kV主变电所部分、35kV中压网部分、1500V列车直流牵引供电部分、400V（380V/220V）系统设备及车站设施用电部分。其中，110kV主变电所作为全线供电系统的电源接入点，与城市电网连接，把城市电网中的110kV高压电源引入城市轨道交通供电系统当中，并通过变压器降压为35kV中压电，通过连接全线的35kV中压网，将电力传输至全线各站点，形成城市轨道交通供电系统的全线主要电力传输网络。各站点再通过动力变压器和整流器的配合将35kV交流电转换为1500V直流电，为列车运行提供牵引电动力。通过配电变压器将35kV交流电降压成400V（380V/220V）交流电系统，为其他系统以及车站用电提供电力源。

2 电力监控系统单独控制操作方式

随着供电系统自动化技术和信息技术的不断发展，变电所综合自动化系统和控制中心电力监控系统的运用已经非常成熟。就目前而言，新建的城市轨道交通工程中，供电系统已经完全实现了自动化和信息化，各电压等级变电所已经是按无人值守方式进行设计和建设。对全线供电系统设备状态的监视以及操作对象的远方控制都由电力调度人员通过控制中心电力监控系统完成。

以重庆地铁六号线为例，电力调度人员对全线供电系统各个操作对象的遥控方式主要有两种，即对一组操作对象逐个进行单独控制和对一组操作对象进行程序控制。

传统的单独控制方式是对各个操作对象进行单独控制。具体操作过程分为选择、监护、执行三步：首先，正班电力调度员调出被控站主接线图，并选择控制对象，进行遥控选择并输入操作口令；然后，副班电力调度员界面上会弹出遥控监护窗口，需要副班电力调度员对该次操作进行确认并输入监护口令；完成监护过程后，由正班调度人员点击遥控图标，完成遥控操作。

这种传统的操作模式，一组业务熟练的正副班电力调度员完成对一个操作对象的遥控需要约10s的时间。在对少量操作对象进行遥控操作时，因其遥控操作对象少，所以用这种操作方式不会有太明显的缺点。但对于一些需要进行大量遥控操作的作业，用这种方式就会暴露其缺点，即效率过低。例如在重庆地铁六号线的日常运营当中，除了需要进行夜间列车调试完，正常情况下，每晚运营结束后，都需要对正线的1500V列车牵引供电部分进行停电操作，以便于列车接触网的日常巡检工作，待次日早上再对正线1500V列车牵引供电部分进行送电操作。重庆地铁六号线正线上共有35kV牵引降压变电所24座，一个牵引降压变电所连接到正线接触网的1500V断路器和电动隔离开关最少的有8个，最多的有12个，全线共有208个操作对象。如果再按逐个操作对象单独控制来进行遥控操作，全线接触网停送电作业操作就需要约35分钟，操作效率低下的问题暴露无遗。

3 电力监控系统程序控制操作方式

针对前文所述的单独控制方式的问题，在重庆地铁六号线电力监控系统招标阶段，就将程序控制功能作为必须要求写进了招标文件技术规格书中，并在之后的设计联络当中，确定了具体的程序控制卡设置方式。

程序控制就其执行过程而言与单独控制相似，也分为选择、监护、执行三部：首先由正班电力调度员调出需要执行的程序控制卡列表，并选择要进行操作的卡片，输入操作口令；然后，副班电力调度员界面上会弹出遥控监护窗口，需要副班电力调度员对该次操作卡片内容进行确认无误后输入监护口令；最后由正班调度员点击执行图标，完成对选定程序控制卡的执行操作。区别在于，程序控制是若干单独控制的组合。一个程序控制卡中可以包含数个甚至数十个操作对象，而在程序控制执行时，这些操作对象除去有软件闭锁条件规定了执行先后顺序的，其余操作对象可以同时执行，这样就大大的提高了执行的效率。

以重庆地铁六号线供电系统的全线1500V列车牵引供电停送电操作为例，全线的1500V接触网停送电操作对象共有208个，分别设置在全线的24座牵引降压变电所内。对这些操作对象之间的闭锁关系进行分析可知，各个变电所内的操作对象存在执行先后顺序的闭锁关系，如停电操作时，一条1500V馈线需要先分掉1500V断路器后才能分1500V电动隔离开关；送点操作则相反，需先合上1500V电动隔离开关后再合1500V断路器。但对于不同变电所之间则没有操作先后顺序的闭锁关系。因此，在进行电力监控系统程序控制卡功能软件深化设计时，就明确了全线1500V接触网停送电卡片的执行以变电所为单位同时下发执行命令，各变电所内的操作对象按设定的顺序依次执行。相当于208个操作对象同时就可以有24个对象队列在执行，而执行步骤最多的队列包含12个执行步骤，相当于最长的执行队列可以在2分钟以内执行完成。对比传统的单独控制操作方式需要的约35分钟时间，程序控制操作方式以不到2分钟的执行时间大大提高了执行效率，能为停电后的检修作业争取更多的时间，也减轻了电力调度员的工作强度，相对于单独控制操作的全程人工操作降低了误操作的概率。

结语

正是因为程序控制操作方式具有上述的优点，在目前所有的重庆轨道交通线路中，供电系统电力监控软件都具备了程序控制功能，并且在电力调度人员的日常工作中，程序控制操作已经和单独控制操作相辅相成，不可或缺。在以后的新建线路中，还会进一步强化程序控制功能的运用，在开放性、组态方便程度上更进一步，争取更好的做到模板套用，增强程序控制卡片的适用性。

[1]肖世杰.构建中国智能电网技术思考[J].电力系统自动化，200933（09）：1-4.

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