地铁供电继电保护网络化技术研究

袁汉文

摘  要：在不断改进和完善计算机技术和通信技术的基础上，社会生活的各个方面都将涉及网络技术的研究与应用，如交通行业、工业制造业等。如今，数据交换和共享已不依赖于地理因素的制约，过去独立和未连接的电力保护继电器装置的状态，将逐渐转变为单个互连系统。根据这一前提，通信技术和网络技术在各行各业都取得了突破性进展，同时为铁路运输供电系统的发展也做出了贡献。文章简述了继电保护和轨道交通的概念，然后展示了全面实现继电保护网络通信功能的可能性，最后讨论了地铁供电继电保护的网络化发展方向。

关键词：地铁供电;继电保护;网络化技术

中图分类号：U231.8        文献标志码：A         文章编号：2095-2945（2019）11-0152-02

Abstract： On the basis of constantly improving and perfecting computer technology and communication technology， all aspects of social life will involve the research and application of network technology， such as transportation industry， industrial manufacturing industry and so on. Today， data exchange and sharing are no longer dependent on geographical constraints， and the state of independent and unconnected power protection relays in the past will gradually transform into a single interconnection system. According to this premise， communication technology and network technology have made breakthrough progress in various industries， at the same time， they have also contributed to the development of railway transportation power supply system. This paper briefly introduces the concepts of relay protection and rail transit， then shows the possibility of realizing the communication function of relay protection network in an all-round way， and finally discusses the network development direction of subway power supply relay protection.

Keywords： subway power supply; relay protection; network technology

1 概述

我国改革开放已经历了40个年头，社会经济不断进步不断深化和改革，基础建设中的轨道交通建设也获得了巨大的成就。目前在我国，轨道交通运输中常用的继电保护装置处于独联的状态，高电压侧差动速断保护、过流保护和零序保护，这些传统的保护措施使得继电保护装置之间通信较难实现，尤其对于电力调度来讲，需要确保系统供电的电能质量、使负荷分配符合规定的标准并满足用电部门要求，使供电系统安全、优质、经济运行。在此形式判断的基础上，本文主要讨论了供电继电保护网络化的技术。

2 轨道交通和继电保护网络化

2.1 轨道交通简述

轨道交通是车辆在固定导轨上运行的交通系统。交通系统中最具代表意义的主要是铁路系统，即轨道运输系统，由传统列车和标准铁路所构成。轨道交通有其先天的优势，例如：装载量大、速度快、频次高的优点，然而轨道交通运输也有技术要求高，而且其建设和维护成本也很高等特点。城市内部轨道交通的供电方式主要分为轨道供电和接触供电两种模式，以及两种系统同时存在同时使用，即同一线路中同时存在两个供电系统。第三轨道电源，也称为供电轨，是指安装在城市轨道（地铁、轻轨等）旁边的单轨，单独用来供电的一条轨道，其横截面形状类似于“工”字，但体积小并且把直流电用作推力。

2.2 继电保护网络系统构成

2.2.1 继电保护网络系统架构

作为电力调度，要确保供电设备运行及供电方式调整的稳定性，选择何种继电保护方式变得非常重要，进行合理正确的继电保护整定计算以及接线图的拟定，可以提高地铁安全运行和供电的稳定性，而且可以降低供电系统事故发生频率。从现有网络架构的角度看，中继保护信息网络系统从上到下来看，整个网络保护系统可分为网省级、省市级和市级主干网络三级主站保护和变电站保护系统。第一，变电站系统中的微机保护装置，如线路保护，断路器保护和变压器保护，通过变电站保护网络连接到主站保护控制系统，并向被监控设备发送实时控制;第二，保护管理机器通过网络命令执行各种保护功能，将变电站信息实时传输到主站网络增强保护，并连接到其他变电站。变电站保护系统的结构可分为三个层次：主站系统（即变电站保护系统），变电站系统和保护装置。保护装置的功能是就地整定并执行保护动作。变电站系统位于调度辖区内各级的变电站内，主要功能是收集、控制和传输有关站点智能设备操作和配置的信息。根据变电站中每个保护装置的检测信息和变电站中断路器和隔离开关的状态，实现变电站整定，并将信息实时发送到主站。主站系统位于调度侧，主要负责其管辖范围内的变电站的持续维护。根据所有变电站的上传信息，判定系統的当前状态，实现集中保护设置，并与上层主站交换信息。几个变电站的中央控制中心对主站是开放的，并在其管辖范围内为变电站提供服务。