地铁电力监控系统特性探讨

欧国龙 廖宣伟 马敏

摘 要：机铁线路的安全、平稳运行离不开电力监控系统，可以及时了解各种电力设备的运行状态，并对存在的故障进行报警，本文主要对城市地铁电力监控系统的特性展开分析和探讨。

关键词：地铁;电力系统特性;监控

对地铁电力系统运行数据采集和监视，离不开SCADA系统的支持，需要采用计算机技术，在调度中心完成电力系统供电网络、电力设备等状态信息采集、二次设备控制和故障报警等，本文主要对地铁电力系统监控系统特性进行分析和讨论。

1整体性

地铁电力系统比较复杂，监控系统采用两级、三级的控制方式，不同管理层级间存在着紧密联系而又相互独立，需要对电力系统中的重要设备运行状态信息进行采集，在监测中心把数据信息以图像或表格的方式呈现给调度人员，监控系统根据控制逻辑向电力系统发出控制指令，可以对地铁电力系统进行监测、控制和管理。车站级监控系统可以对车站电力设备运行信息进行采集，如果控制级监控系统或者通信回路存在故障，可以对车站范围内的电力系统进行监控。现场级测控要安装在电力设备附近，与监控中心和车站监控系统通信协议可以相互兼容，可以进行实时地信息交互。监控中心和车站级系统是地铁电力监控系统的核心，不同层级的系统可以建立起完整的地铁监控系统。

2目的性

城市地铁的运送频率较高，输送的客流也比较大，必须要保证地铁电力系统的安全可靠供电，建立起电力监控系统可以更好地保证地铁运行安全，可以实现对地铁电力系统中各類电力设备运行信息进行采集、发出控制指令、测量供电网络运行状态和调整电力系统设置参数等，对地铁电力系统中的变配电所、供电网络的进行分层级的监测和控制，从而保证电力系统的正常运行，实现安全可靠运行的目的。

3相关性

地铁电力监控系统中的每个要素都是相互联系和影响的，监控中心的数据可以实现与每个变电所控制单元的实时通信，接收变电所内电力设备运行状态信息，并输出控制指令。变电站控制系统内的局域网络可以实现与IDE设备的信息交互，利用专用的信息通道来与调度主站进行联系，不同系统间存在着紧密联系和影响。

4适应性

4.1自诊断、自恢复性能

地铁电力监控系统应该具备较好的容错性能，关键部位和节点采取冗余设 计方式，控制软件需要根据模块化需要进行设计，软件控制模块可以应用到不同的控制节点当中，可以按着具体的使用情况来进行转移，并具备软件容错能力，可以在系统硬件和软件产生故障后，保证系统的正常运行。

4.2软件在线编辑

监控系统的软件应该具备很好的开放性，可以满足将来系统功能增加的需求，比如，硬件数量增加、数据容量的提升等，不会地系统的整性稳定性造成影响。

4.3通信接口标准化

实现电力设备通信接口标准化，是提高地铁电力监控系统安全性的关键。由于很多电力设备生产厂家都建立起各自的通信标准，这就是使得通信需要经过转换后才可以实现，建立起标准的通信平台可以提高数据交互效率，保证数据传输过程中的安全。

5复杂性

地铁电力监控系统多采用分层布置的方式，是一种大型的监测控制系统，不同监控站点形成的数据信息比较多，地铁沿线还会设置多个变电所。监控系统需要实时采集电力设备运行电压、电流和功率等多种参数，把获取到的数据信息利用计算机技术进行处理，在人机界面中把信息显示出来，并在数据库中进行保存。除此之外，地铁多采用网络化运行方式，存在着多条线路的交次，可能存在两个线路共用变电站的问题，不同的监控系统需要进行数据交互和复用，所以，变电站监控系统的稳定性影响着地铁线路的安全运行，再加上地铁电力监控系统的动态变化特点，地铁监控系统有着较高的复杂性。

6有序性

地铁电力监控系统与综合接地保护系统、高压供电系统、动力照明系统和牵引供电系统等组建而成，高压供电系统把从发电厂输送的电能进行升压，然后通过输配电网络传送到主降压变电所，牵引供电系统把电网输送的电能转变为地铁运行的机械能，动力照明系统则为地铁车站区间照明、电梯、排水泵等进行供电，同时为通信、控制等系统提供电源。综合接地系统在防雷保护、工作接地等方面发挥着作用，可以更好地保护工作人员的生命安全，提高地铁系统的安全性。地铁电力监控系统负责对变电所、配电网运行状态进行监测和控制，对地铁线路供电进行科学合理地调度，让每个子控制系统可以更好的配合。

地铁电力监控系统是由运行调度主站管理系统、变电站自动化系统及通讯系统构成。调度主站管理系统是由WEB服务器、SCADA服务器、OPU工作站等构成，采用以太网进行数据连接和通信，把采集到的数据处理之后，通过SCADA服务器输送给控制节点，数据库则把地铁监控系统中运行信息和参数保存到硬盘空间中。OPU工作站可以为工作人员提供良好的交互界面，调度管理人员可以进行实时监视。变电站自动化系统是由站控层、间隔层和通信网络组成，可以实现远程控制功能，还可对变电所电力设备运行电流、电压和功率等参数进行采集，根据控制逻辑进行联锁控制，把电力设备进行自动投切。通信系统采用冗余设计方案，控制软件采用冗余算法，可以更好提高系统可靠性。

7开放性

地铁电力监控系统需要采取先进的通信控制手段，把监控中心发出的控制命令传输到终端设备，把采集电力设备运行信息并传送到监控中心，具有很好的开放性，实现与不同控制系统的连接。可以与漏电保护监测系统、火灾自动报警系统等进行数据连接，漏电监测系统可以实时监测电力设备和地铁车辆中是否存在漏电电流，监控中心可以根据漏电流情况进行报警，并切断相关设备，还可以对电气回路中的异常信息进行检测。火灾自动报警系统可以是否存在检测是否存在安全隐患，及时通知工作人员，并启动自动灭火系统，把火灾消除在初始阶段。

8结束语

综上所述，地铁电力监控系统设计需要充分了解系统特性，实现与多种子控制系统的数据连接，提高控制系统的可靠性，保证地铁线路的安全运行。

参考文献：

[1]郑捷. 网络和通信技术在电力监控系统中的应用[J]. 技术与市场，2015，22（07）：98+100.

[2]朱钧剑，钱雪军. 地铁电力调度监控系统的仿真研究[J]. 铁路计算机应用，2018，27（05）：13-17.

[3]罗振. 地铁电力监控系统故障处理流程[J]. 科技展望，2016，26（06）：98.