鐵路電力調(diào)度自動化系統(tǒng)發(fā)展方向研究

1、鐵路電力調(diào)度自動化系統(tǒng)發(fā)展方向研究 摘要：鐵路調(diào)度自動化系統(tǒng)是保證鐵路牽引供電及電力安全、可靠、穩(wěn)定以及經(jīng)濟運行和提高調(diào)度運行管理水平的重要手段。本文重點分析了鐵路電力調(diào)度自動化系統(tǒng)發(fā)展的智能化、可視化及其應用，并對其發(fā)展的可能性及特點進行了評價。 關鍵詞：鐵路電力調(diào)度；自動化；智能化；可視化 【分類號】：tp303 前言 鐵路電力調(diào)度自動化系統(tǒng)是整個鐵路牽引供電和電力系統(tǒng)的控制核心，是保障鐵路牽引供電和電力系統(tǒng)安全、可靠和經(jīng)濟運行的重要支柱手段之一。隨著電力系統(tǒng)技術和鐵路運營規(guī)模的不斷發(fā)展，鐵路電力系統(tǒng)的設計、運行、管理、維護的要求也越來越高，要保證鐵路電力系統(tǒng)的安全、可靠有序、經(jīng)濟的運行，

2、作為重要支柱的鐵路電力調(diào)度自動化系統(tǒng)要適應鐵路供電需求的發(fā)展。 一、 鐵路電力系統(tǒng)調(diào)度自動化系統(tǒng)發(fā)展智能化分析 1.鐵路電力調(diào)度自動化系統(tǒng)的智能化發(fā)展 現(xiàn)階段鐵路電力調(diào)度系統(tǒng)的功能主要是監(jiān)視和控制，相當于調(diào)度人員的眼睛和手的功能。調(diào)度人員需要依靠自己的大腦進行分析判斷，并主要通過電話等設備接受信息、發(fā)布命令，勞動強度大，自動化水平低。智能化調(diào)度進一步深化了信息技術、通信技術、人工智能技術等在電力系統(tǒng)中的應用，要達到的目標就是具有相當高的智能化水平，能夠得出與調(diào)度人員相同或者基本相同的結(jié)果，較大程度地提高電力系統(tǒng)調(diào)度的自動化水平，減輕調(diào)度人員的工作強度，保證系統(tǒng)安全、經(jīng)濟、穩(wěn)定運行。 2.鐵路電

3、力調(diào)度自動化系統(tǒng)智能化發(fā)展的必要性 智能化調(diào)度在系統(tǒng)互聯(lián)快速發(fā)展的情況下顯得更加重要。 隨著我國建立縱橫交錯鐵路網(wǎng)的規(guī)劃正在逐漸實現(xiàn)，這將使我國的鐵路電力系統(tǒng)的運行方式越來越復雜，保證系統(tǒng)安全可靠運行的難度也越來越大，對電力系統(tǒng)的安全性提出了更高的要求。面對如此巨大復雜的系統(tǒng)，依靠調(diào)度人員自己的決策能力已經(jīng)不能適應系統(tǒng)安全的要求，迫切需要調(diào)度系統(tǒng)能夠智能自主地給出合理科學的調(diào)度方案。 3.鐵路電力調(diào)度自動化系統(tǒng)智能化發(fā)展的可行性 先進理論的發(fā)展為鐵路電力系統(tǒng)智能型調(diào)度提供了外部條件，鐵路電力工作者和科研人員的不斷努力為鐵路電力系統(tǒng)智能型調(diào)度打下了堅實的基礎，鐵路電力系統(tǒng)智能型調(diào)度的可行性主要表

4、現(xiàn)在以下方面： 材料工業(yè)的發(fā)展為智能化調(diào)度提供了必要的硬件基礎。計算機處理速度和處理容量的迅速提高使得智能型化調(diào)度迅速處理海量信息提供了可能。光纖等現(xiàn)代化通信材料的應用使鐵路電力系統(tǒng)的數(shù)據(jù)與操作指令能夠正確快速地上傳下達。 軟件工業(yè)的發(fā)展為智能化調(diào)度提供了必要的軟件基礎。圖形處理技術提供了可視化的圖形界面，使得調(diào)度信息更加簡潔直觀，并行處理技術能夠有效地提高系統(tǒng)的處理速度，先進原理、技術與方法在鐵路電力系統(tǒng)的應用為智能化調(diào)度的實現(xiàn)提供了可能。各種快速穩(wěn)定算法、故障識別算法、故障測距判定方法為智能化調(diào)度的分析評估提供了算法支持。人工智能技術的發(fā)展不斷提高智能化調(diào)度的智能化水平。 我國的鐵路電力系

5、統(tǒng)調(diào)度運行積累了大量的數(shù)據(jù)、經(jīng)驗及軟件成果，如scada系統(tǒng)等。 鐵路調(diào)度與科研人員通過與電力系統(tǒng)的各級調(diào)度合作，在實際工作中進一步將原理和方法進行了實際驗證與應用。 二、 鐵路電力調(diào)度自動化系統(tǒng)可視化發(fā)展 1.鐵路電力調(diào)度自動化系統(tǒng)可視化 傳統(tǒng)的scada系統(tǒng)主要通過數(shù)字、表格、曲線的方法進行數(shù)據(jù)展示，具有顯示的單一性和數(shù)據(jù)的冗雜性。電力系統(tǒng)可視化則是指通過可視化技術對電力系統(tǒng)的運行情況進行圖形化的展示。通過可視化應用，調(diào)度員可以更加直觀和全局地監(jiān)測和分析鐵路供電網(wǎng)絡。其次，可視化展示不僅是視覺上的展示，而且能夠快速抽取海量數(shù)據(jù)中的整體特征和蘊含模式，為調(diào)度員提供最精簡、最有效的數(shù)據(jù)。 2.

6、可視化應用的分類 可視化可包含3類應用：（1）科學數(shù)據(jù)可視化，其目的在于快速抽取海量數(shù)據(jù)中的整體特征和蘊含模式，這是“可視化”最為廣泛接受的含義，具體應用有鐵路電力系統(tǒng)電流流向、電壓分布等；（2）應用系統(tǒng)人機界面的可視化，其目的在于實現(xiàn)更好的人機交互接口，方便應用系統(tǒng)的操作，具體應用有擬寫倒閘操作票的點圖成票等；（3）信息檢索的可視，其目的在于通過圖形集成大量的信息索引，具體應用有限界值、保護定值、設備信息的可視化等。 3.調(diào)度可視化技術的功能應用 通過可視化技術實現(xiàn)對鐵路電網(wǎng)運行狀態(tài)的全面監(jiān)控和決策支持，形成統(tǒng)一的鐵路電網(wǎng)運行監(jiān)控、分析決策、輔助服務的全流程可視化應用。 （1）鐵路電力系統(tǒng)地

7、理接線圖的可視化 鐵路電力系統(tǒng)地理接線圖是將電力系統(tǒng)與地理信息系統(tǒng)結(jié)合起來，在地理圖上真實地反映鐵路電力系統(tǒng)的運行情況，包括變電所位置、線路走向等。鐵路電力系統(tǒng)地理接線圖是整個可視化應用的基礎，可視化的很多應用都是以電力系統(tǒng)地理接線圖為底版再進行分層信息展示。 （2）實時運行狀態(tài)監(jiān)視的可視化。調(diào)度可視化技術的功能應用通過可視化技術實現(xiàn)對鐵路電網(wǎng)運行狀態(tài)的全面監(jiān)控和決策支持，形成統(tǒng)一的鐵路電網(wǎng)運行監(jiān)控、分析決策、輔助服務的全流程可視化應用。 （3）其它運行狀態(tài)參數(shù)的可視化 除了電壓、電流、阻抗這些與系統(tǒng)運行密切相關的參數(shù)外，實時監(jiān)控的可視化還包括：短路電流可視化、變壓器負載3d展示、機車取流情況

8、展示、變電所監(jiān)控可視化等。 （4）調(diào)度操作的可視化 調(diào)度操作包括電氣相關操作和非電氣相關操作。在電氣相關操作中，主要需求有：倒閘操作票的編寫和發(fā)布、電氣操作的執(zhí)行。在非電氣相關操作中，主要需求有：變電、配電設備檢修計劃修改、審批，作業(yè)范圍、時間等的輸入和執(zhí)行。可視化技術是對調(diào)度操作提供可視化的應用界面，包括點圖成票等，并提供穩(wěn)定、繼保、通信、現(xiàn)場設備、調(diào)度操作規(guī)定和注意點的可視化展示。 三、鐵路電力調(diào)度自動化系統(tǒng)發(fā)展的其他方向 1.數(shù)字化分析 信息化技術的不斷深入和普及，使得人們對數(shù)字化鐵路牽引網(wǎng)和數(shù)字化鐵路變電站的研究與開發(fā)更加的關注。系統(tǒng)數(shù)字化實現(xiàn)了利用鐵路牽引和電力網(wǎng)中的運行數(shù)據(jù)以及電網(wǎng)的調(diào)度體系中的綜合信息和通信進行分層分類和分區(qū)的采集和處理，使得鐵路電網(wǎng)的整個監(jiān)控過程更加的規(guī)范和統(tǒng)一，促進了電力信息化、智能化和可視化的調(diào)度，在系統(tǒng)安全、決策效率提高的同時，使得系統(tǒng)更加穩(wěn)定、安全、經(jīng)濟的運行。 2.集成化 集成化需要綜合利用多角度、多尺度、廣域大范圍的鐵路電網(wǎng)信息以及目前分離的各系統(tǒng)內(nèi)存在的各種數(shù)據(jù)。調(diào)度數(shù)據(jù)集成化就是要實現(xiàn)調(diào)度數(shù)據(jù)的整合，實現(xiàn)數(shù)據(jù)和應用的標準化，實現(xiàn)相關應用系統(tǒng)的資源整合和數(shù)據(jù)共享，實現(xiàn)電網(wǎng)調(diào)度信息化和管理現(xiàn)代化，從而為實現(xiàn)調(diào)度智能化服務。 結(jié)論 本文主要分析了鐵路電力調(diào)度系統(tǒng)智能化及可視化等發(fā)展及特點，說明了鐵路電調(diào)調(diào)度自動化技術的發(fā)展方向