铁路电力远动终端干扰论文

2022-04-26

摘要:铁路电力远动系统能有效实现对铁路调度员电力系统的实时控制,使调度中心上级部门能全面、及时控制铁路电力系统运行状态,提高故障分析及维修可靠性。关键词:铁路;电力远动系统;功效为保证自动闭塞供电系统的高质量运行,迫切需建立电力调度中心、统一指挥、变电站集控、电力线路自动闭塞格局,以实现远动化。今天小编为大家推荐《铁路电力远动终端干扰论文(精选3篇)》相关资料,欢迎阅读!

铁路电力远动终端干扰论文 篇1:

远动实训室建设方案研究

【摘要】分析了电力远动技术专业的岗位需求后,讨论了远动实训室的要开展的实训项目,具体研究了建设远动实训室所需的软硬件,最后形成远动实训室建设方案。该方案符合远动实训的要求,具有建设成本低、可行性强等优点。

【关键词】电力系统远动技术;远动实训室;建设方案

电力系统远动技术是为电力系统调度服务的远距离监测、控制技术。电力系统远动技术不仅在电力系统中应用,还在铁路系统、石油管道输油系统等大量应用。

统计资料表明,截止到2011年,几乎没有高职类院校开办电力系统远动技术专业。而今后,供电企业对该专业人才的需求是越来越多。根据就业市场需要,我学院开设电力系统远动技术专业,将会给为地区经济社会的发展注入新的动力。与此配套的教学及实验设施也要及时跟进。

鉴于此点认识,上级部门给我们学院拨专款建设远动实训室。目前由我们学院管理工程系研究、设计远动实训室的建设方案。所以,我们必须认真、仔细、前瞻性地开展远动实训室建设方案的研究。

该方案的研究围绕着以下四个方面开展:

1、需要培养电力系统远动技术专业学生具备哪些主要的专业技能?

2、通过哪些实训项目来培养学生的主要专业技能?

3、完成这些实训项目需要哪些软件和硬件?

4、所需软硬件按一定方式组织起来就是实训室的建设方案。

一、电力系统远动技术专业学生需要具备的主要专业技能

在经过多次调研之后,了解到电网远动岗位的岗位维度,我们学院的电力系统远动技

术专业的人才培养方案中提出要培养的学生主要具有以下核心技能:

(1)具有调试、检测、维护电网调度系统的远动设备的能力

(2)具有安装、调试、检测、维护变电站远动设备的能力

其中,我学院已经建设了110kv、220kv的实训变电站,该变电站能提供以上第二项能力的训练。第一项能力的培养需要专门建设远动实训室来开展。那么该远动实训室的实训项目有哪些呢?

二、远动实训室的实训项目分析

在建立远动实训室,要考虑到能培养以上所列出的第一项能力的两类实训:通信类的实训和远动信息传输类实训。

1、通信類实训

(1)挑选实训项目的理由

A、由于远动信息传输系统属于数字通信系统,因此通信类的实训以数字通信为主。

B、实训项目与远动信息传输有紧密联系

C、实训项目属典型实训,既有一定的拓展性。学生做这个实训后,也可独立完成类似的实训。

(2)实训项目列表

2、远动信息类实训

(1)设置该类实训的目的和要求

通过实训,加深了解远动系统的体系结构组成、实现的基本功能及工作过程,了解各种数据采集和处理与控制的过程,远动系统调度功能及操作方法。要求如下:

A、了解远动系统的体系结构组成、实现的基本功能

B、了解远动系统调度操作的方法

C、掌握RTU的结构与功能

D、掌握各种数据采集和处理与控制的过程

(2)实训项目名称

因而,我们要建立的远动实训室,至少能让学生做以上列出的通信类实训和远动信息类实训。通过这些实训,提高学生理论联系实际的能力,提高学生动手能力。从而提高他们的专业能力和就业能力。

三、远动实训室的软硬件需求分析

1、通信类实训的软硬件需求分析

以往做通信类实训时,都要用到单独的模拟信号发生器、数字信号发生器、串口、线路、调制解调器、模/数转换器、数/模转换器、各种编码解码器等,照成占用的实训场地大;设备摆放麻烦、杂乱;实训准备工作多等问题。现在,很多公司根据教学状况,生产了很多类型的通信实验箱,它把以上硬件集成制造在一个实验箱中,实验箱大小如同行李箱,可以做很多的通信实训,效果很好,很多学校都购买这样的设备,提供给学生做通信类实训。

2、远动信息类实训的软硬件需求分析

表2中的实训属远动信息类实训。通过实训,让学生加深了解远动系统的体系结构组成、实现的基本功能及工作过程,了解各种数据采集和处理与控制的过程,远动系统调度功能及操作方法。

远动系统包括调度端(主站)的前置机、子站的远动终端装置RTU和远动信道[1]。远动终端装置RTU主要负责测量电网中断路器、发电机、母线等设备的状态(数据)并把数据上传到调度端的前置机,并由前置机进行处理后显示在电脑屏幕或调度室的大屏幕上,让调度人员监视设备状态。如果调度人员想改变电网中被监控的设备的状态,通过电脑的键盘或鼠标操作,通过监控软件把操作命令传到前置机,由前置机处理后转换为相应的信息,通过远动信道传到相应的远动终端装置RTU中,由RTU去改变被监控的设备的状态,实现远程控制(遥调、遥控)。远动信道可以采用专门的电缆、电力线、微波、光缆等。在远动系统中,通常是一个主站对应多个子站。我们远动实训室的远动配置采用的是多路点对点配置。可以让多名同学开展远动信道的测试,方便实训的开展。

结合电力系统远动技术专业的人才培养方案和远动实训的要求,我们构建的实训室的远动系统可以用图1和图2展示出来,系统描述如下:

(1)有一个主站和3个子站。3个子站通过电流变送器和电压变送器等连接3个实验电路。子站通过RTU把实验电路中测量到的重点设备的遥测信息、遥调信息传送到主站,主站再把这些信息处理后,送到后台服务器,由服务器的专门仿真软件处理,然后显示在电脑屏幕。也可以在电脑中,通过鼠标或键盘发送遥控信息、遥调信息给子站给主站的前置机,前置机再把这些信息发送到子站,让子站去改变相应实验电路中的设备的状态。其它的调度员工作站在可以通过专门的仿真软件实现与后台服务器相同的功能[2]。为了能让更多学生能同时实训,主站中有5个调度员工作站点。

(2)子站中有远动终端装置RTU、调制解调器、电流变送器、电压变送器、模数转换器、数模转换器、设备控制板等

(3)主站中有一台后台服务器、5个调度员工作站电脑、前置机、调制解调器、一套仿真监控软件、一个网络交换机、多根网线。

(4)有多根电缆或网线作为远动信息的传输信道。

(5)有检测远动信道状况的电力远动测试仪。测量远动信道中帧信息和报文信息情况,判断信道的受干扰状况。

依照以上分析,我们建设的远动系统(远动类实训系统)的软硬件情况如下表:

依照以上分析,我们构建的远动实训室的软硬件就是包括表3和表4中列出的软硬件。

四、实训室环境设计

我们要用一个和教室一样大小的房间建设远动实训室,在该房间里划分为通信实训区和远动信息实训区,分别让学生做通信类实训和远动类实训。

1、实训室逻辑结构

(1)通信实训区

在9张大桌上分别摆放一个通信实验箱、一个示波器等实训设备。做实训时,学生分为9组,每周5人。

(2)远动信息实训区

可同时开展5个组的实训,每组5人,可以分两轮完成整个班级的实训。

五、结束语

在研究该方案时,我们克服了手头资料少、知识面不足等很多问题,通过以上的分析和研究,再经过我们到一些供电局的调研,了解了远动系统的组成和具体运行情况之后,我们编写了远动实训室的初步建设方案。接着,我们邀请一些专家参加评审,对该方案进行最后修改,最终我们编写了应用面广、成熟、卓有成效的远动实训室建设方案。该方案的建设和维护成本低、实用价值高,该方案的建设成果不仅能用于职前学生的实训教学,还能用于电网远动岗位新职工培训。

参考文献

[1]柳永智.电力系统远动(第二版)[M].北京:中国电力出版社,2011

[2]丁书文.电力系统远动原理及应用[M].北京:化学出版社,2010

作者:梁富毫

铁路电力远动终端干扰论文 篇2:

浅谈铁路电力远动系统的功效

摘要:铁路电力远动系统能有效实现对铁路调度员电力系统的实时控制,使调度中心上级部门能全面、及时控制铁路电力系统运行状态,提高故障分析及维修可靠性。

关键词:铁路;电力远动系统;功效

为保证自动闭塞供电系统的高质量运行,迫切需建立电力调度中心、统一指挥、变电站集控、电力线路自动闭塞格局,以实现远动化。基于此,本文详细分析了铁路电气远动系统的功效。

一、铁路电力系统特点

由于应用的特殊性,铁路供电系统在系统组成及功能上与地方供电系统不同。

1、电压等级低,变电所结构单一。从面向用户的电力系统角度来看,铁路负荷属于终端负荷,所以大多铁路电力系统为10kV和35kV变电所。因功能要求和范围基本相同,因而铁路供电系统中变电所组成基本相同,功能配置变化不大。根据铁路变电所结构和功能标准化特点,变电所功能可作为铁路供电系统配网自动化设计的标准实施方法。

2、系统接线方式简单。铁路电网接线与铁路类似,这是铁路沿线的单一辐射网,所有变电所沿线基本均匀分布,相互连接,形成手拉手供电方式。连接线为自闭线及贯通线两种。

3、供电可靠性要求高。铁路供电系统虽然电压等级低,接线方式简单,集中用电设备和区间自锁信号点提供可靠的不间断电源,但直接向各车站供电,要求供电可靠性高,负载供电中断时间不超过150ms。

二、铁路电力远动系统简介

铁路电力远动系统实质是對沿线配电所、电力线路、车站变配电设备的综合自动化监控系统,运用先进的计算机技术、通信网络技术和铁路供电系统实际运行情况,对上述设备进行自动监控。系统能实时检测电流、电压和功率等,并通过友好人机界面将监测数据传输到操作平台,操作员可通过远程控制实现各种功能。并为电力系统调度远程监控提供技术服务。由于电力生产特点,能源、负荷中心距离相对较长,电力系统分布广泛。为管理和监控许多分布广泛的厂、站、设备和元器件的运行,必须依靠一种技术手段,即远动技术。

三、铁路电力远动系统构成

1、远动控制主站。它是指调度控制中心的计算机控制系统,是整个网络调度管控系统的核心部分。负责收集处理和综合管理相关信息,对沿线配电所及车站信号电源进行遥测、遥信、遥控,遥控、遥信各站贯通线、自闭线的高低压断路器。

2、运动终端。它由数据输入/输出模块、数据通信和电源等组成。在实际应用中,配电所综合自动化系统采用集中RTU,通过远动系统将配电所基站单元所有保护信息传输到主站,满足遥测、遥信、遥控、遥调等功能。杆上开关控制终端以配电远动控制终端为核心单元,配备控制箱、操作机构、智能充电装置、免维护电池等设备。在沿线各车站信号机房分界点设置信号电源监控终端,实现信号楼电源的遥测、遥信、遥控。

3、通信信道。它是远动系统的重要部分,通过通信通道,能实现远动主站间的信息交换及共享,提高供电系统运行可靠性,减少连接电缆及设备数量,实现对终端的远程监控。远动控制主站通过远动控制通道查询远动控制终端数据,若远动控制终端中有数据,则发送至远动控制主站,若无数据则回复正常应答报文。由于铁路电气远动系统本身无通信线路,远动主站通过铁路通信系统提供的专用主备光纤数字通道与被控终端进行通信,实现远程监控,光纤数字信道运用环形结构。

四、远动系统的性能指标

对于任何类型远动系统,其优劣都可通过远动系统性能指标或主要技术要求来衡量,或用于设计和选择。

1、可靠性。远动系统可靠性是指设备在技术要求规定运行工况下达到规定技术指标的能力。与其他自动系统一样,远动控制系统通常无需人工监控,用于重要生产或国防领域,所以需较高的可靠性。操作不当或失效可能造成严重后果,致使生命财产损失。可靠性包括设备、信息传输可靠性。远动系统中每台设备的可靠性通常用两次偶然故障间的平均间隔时间表示。整个系统可靠性可用“可用率”表示。

2、容量。通常,遥控、遥调、遥测、遥信等对象数量统称为设备容量。远动装置容量应满足实际用户远动要求。容量与远动系统的通道数密切相关,容量越大,远动控制系统功能越强。另外,遥控、遥调、遥测、遥信功能应可扩,因随技术发展,远动设备还必须执行事件记录、数据处理和信息传输等功能。

3、实时性。从提高生产效率及加快事故处理角度来看,系统实时性要求显而易见。实时性能一般经“传输时延”衡量。其指发送事件发生到接收端正确接收之间的时间间隔。例如,当电力系统正常传输遥测与遥信时,典型最大允许时延为2~10s;状态变化(如开关跳闸)时0.5~5s;发送遥控、遥调等命令时0.1~2s。

4、抗干扰能力。干扰时,远动系统保证技术指标能力称为远动系统抗干扰能力。由于任何信道都会会人为或自然干扰,自然干扰中,工业、波动干扰危害最大。另外,在多路传输中存在信道间路际干扰,所以远动系统信道的另一端获得的不是原始信号,而是信号和干扰的混合。若在通道输出端无特殊方法分离原始信号,减少干扰影响,遥控中可能会发生误差,遥控时发生误动作。通常,提高抗扰度方法为:①对信道输入端信号形式适当变换,使其不易受干扰;②改进接收端变换环节结构,以消除干扰。

五、电力远动装置智能化

当前,线路及变电所远动设备称为远方终端,是计算机系统组成部分,是调度终端主机的延伸,本身就是一台微型计算机。远方终端智能化表现在:①可扩展信息收集功能。远动系统任务是收集事件状态信息。利用微机存储能力,实现具有时间特征的事件顺序记录及传输,甚至可开发事故追忆及动态信息采集。②信息可被压缩传送。对于信息传送,传送信息量增加,传输响应时间快,这两者本身就是一对矛盾。因远动信息串行传输,当信道传输速率不变时,传输信息的增加必然会增加延时,降低响应速度,影响实时性能。所以现代微机远动控制设备通常具有判断信息是否被传输的能力,压缩了信息传输量,提高了实时性。③远动系统正朝着多微处理机体系结构方向发展。独立功能模块由微机组成,各功能模块通过微机总线连接。多微机系统结构突出了远动设备通用性、灵活性、可靠性、快速响应性等。

参考文献:

[1]郝玉山.浅谈铁路电力远动系统的技术指标及其发展前景[J].铁道建筑技术,2016(01).

[2]董海洋.浅谈铁路电力远动系统的功效[J].数字化用户,2019(28).

作者:阴云飞

铁路电力远动终端干扰论文 篇3:

铁路电力远动控制技术

【摘要】铁路作为我国重要的交通设施,在推动国民经济发展中发挥着重要现实作用。铁路电力系统运行质量是影响铁路运行安全可靠性的关键因素。当前,铁路电力中多采取远动控制技术,该技术的应用,提高了铁路电力管理水平,保障了铁路供电可靠性,实现了良好的综合效益。在分析铁路电力系统特点的基础上,对铁路电力远动系统结构组成进行分析,重点对铁路电力远动终端抗干扰设计进行研究。实践证明,在铁路电力中应用远动控制技术,其现实意义重大,综合效益突出。

【关键字】铁路电力;远动控制技术

一、铁路电力系统特点分析

铁路电力系统与一般电力系统在功能及构成上存在着较大差异,其主要特点表现在以下几个方面:

(一)电力等级较低,变配电设施结构简单

在铁路电力系统中,其负荷为终端负荷,直接面对最终用户,为此,铁路电力系统中变配电设施多设置为10KV或35KV。因铁路电力系统其对电力功能要求较低,其适用范围基本一致。在此基础上,铁路电力系统变配电设置多采取统一的结构标准与功能标准。

(二)接线方式简单

铁路电力系统其接线方式十分简单,即按照铁路敷设结构进行接线,形成单一辐射网。铁路变配电设施多以均匀分布的方式设置于铁路沿线,变电所与变电所相互连接,形成简单的供电网络。当前,铁路电力系统连接线方式可以分为自闭线与贯通线两个方式。

(三)对供电可靠性要求高

虽然铁路电力系统结构较为简单,电压等级偏低,但其对供电的可靠性及连续性要求较高,对供电中断时间要求不得超过150ms,以保障铁路运行安全性。

二、铁路电力远动系统结构构成介绍

为保障电力贯通线安全可靠供电,降低对铁路运输生产的影响,在铁路电力系统中应用远动技术。铁路电力远动系统结构主要包括远动终端、远动控制主站与通信通道三个部分。其中远动终端是核心,远动控制主站为控制及操作中心,通信通道是保障远动信号传输可靠性及有效性的重要基础。铁路电力远动系统为综合铁路供电及设备运行管理系统,在系统设计中多采取分层分布式系统结构。铁路电力远动控制技术的应用,可以对铁路配电所、电力线路、信号电源等运行状态进行实时监测控制,及时发现问题并消除事故隐患,提高故障处理效率,保障铁路列车供电可靠性及稳定性。本文在研究铁路电力远动控制技术中,以铁路电力远动终端抗干扰设计为中心进行介绍。

三、铁路电力远动控制系统远动终端抗干扰设计

(一)干扰对铁路电力远动控制系统的影响

无论在远动控制系统中应用交流电源供电,还是采取直流电源供电,干扰源与电源之间均存在着较多耦合通道,对远动终端设备产生干扰及影响。如在输入模拟量的过程中受到干扰,则可能会引起数据采样失真,对计量精度与计量准确性造成影响,计量不精准导致微机保护误动,从而引起远动终端设备出现一定损坏。如干扰源对开关量输入及输出通道造成干扰,则会引起远动调试终端数据错误或微机判断失误,无法作出准确判断;如远动终端CPU部件受到干扰,则会导致CPU作业异常,严重损伤远动终端程序。

远动终端属于铁路电力远动系统核心,其运行质量直接关系着整个远动系统作业质量,影响着铁路电力供电可靠性。然而干扰因素会对远动终端正常运行产生干扰及影响,为保障远动系统运行质量,应进行铁路电力远动控制系统远动终端抗干扰设计。

(二)铁路电力远动控制系统远动终端抗干扰设计

1.应用屏蔽措施,提高抗干扰能力

在选择铁路电力配变电设施及中继站等电力设备时,应选择没有专门铠装的互感器,从而有效防止高频干扰对远动终端设备内部所产生的影响;针对高压设备相连接的远动终端,其输入电缆与输出电缆均设置屏蔽层,对电缆屏蔽层作接地处理,以降低耦合感应电压;为提高远动终端设备抗外部高频干扰能力,可以选择耐高压小电容设置于远动控制终端输入端子上。

2.做好系统接地工作,提高抗击干扰能力

对远动终端设备进行一次系统接地,可以防止雷击影响。针对中线点作接地处理,能够提高设备防护力度。在接地处理时应合理选择接地系统,充分保障设备运行安全性;进行断路器柜接地处理时,应在接地处理位置增设接地极;应用增加接地互接线方式进行设备接地处理,可以有效降低接地网中瞬变电位差,提高二次设备电磁兼容,降低终端受干扰程度。

做好二次系统接地工作,可以提高远动终端抗干扰能力,二次系统接地主要为安全接地与工作接地两种形式。安全接地是为保护设备绝缘破损状态下操作人员的安全所设置的,可以有效避免操作人员触电事故。安全接地主要是采取多股铜软线将远动终端设备外壳作接地处理,完成安全接地后,应将一次设备接地网与安全接地网相连接。通过工作接地,确保远动终端微机电位基准、保护装置电位基准、电子设备电位基准及其设备运行安全性及稳定性。

3.应用隔离措施

采取隔离变压器,可以有效降低远动终端自身电源所产生的干扰,隔离变压器采取屏蔽层隔离,其抗共模干扰能力较强;信号电缆设置应避开电力电缆,于远动终端电路板布线作业时,应避免出现互感问题。

4.滤波器应用

在远动系统终端设备中采取数字滤波技术,应用低通滤波消除高次谐波;在远动终端到通信展之间所应用的数字通信电缆加穿钢管,保持一定的交叉距离;一旦出现数据传输错误,则自动重发,保障远动系统信息传统可靠性;在电路板设计中分开设置模拟电路地与数字电路地;

四、结语

铁路电力系统运行质量直接关系着铁路车辆运行安全性及可靠性,为保障电力贯通线安全可靠供电,降低对铁路运输生产的影响,在铁路电力管理中应用远动控制技术。本文在分析铁路电力系统运行特点的基础上,简单分析了铁路电力远动系统结构构成,并以远动系统终端抗干扰设计为重点,对铁路电力运动控制技术进行分析。实践证明,在铁路电力中应用远动控制技术,可以有效提高调度效率,实时掌握电力系统运行状态,在保障铁路供电可靠性,实现铁路运行效益等方面发挥着重要现实意义,其应用前景广阔。

参考文献

[1]王雪.铁路电力及自动化系统组网方式研究[D].中国地质大学(武汉),2011.

[2]李强.试论铁路电力的远动控制技术[J].电子制作,2013,(24):69-69.

[3]阎超.铁路电力的远动控制技术研究[J].城市建设理论研究(电子版),2012,(9).

[4]梁小尊.铁路电力远动系统的研究与分析[J].中国信息化,2012,(20):58-59.

[5]李壮.基于PLC铁路远动控制系统的研究[J].四川职业技术学院学报,2013,23(5):155-157.

作者简介

徐国辉(1979— )男,汉族,山西运城人,本科学历,工程师,中铁十七集团电气化工程有限公司特级项目经理,主要从事铁路通信、信号、电力、电气化工程及城市轨道交通机电工程施工技术。

作者:徐国辉

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