高速铁路供电监控系统-1概述
相关主题
- 1、下载文档前请自行甄别文档内容的完整性，平台不提供额外的编辑、内容补充、找答案等附加服务。
- 2、"仅部分预览"的文档,不可在线预览部分如存在完整性等问题,可反馈申请退款(可完整预览的文档不适用该条件!)。
- 3、如文档侵犯您的权益，请联系客服反馈,我们会尽快为您处理(人工客服工作时间：9:00-18:30)。
隔离开关QS 隔离开关QS
1# 避雷器F 进 电压互感器 线 TV 主 QS 隔离开关 接 隔离开关QS 线
电流互感器TA 隔离开关QS
电流互感器TA 断路器QF
电流互感器TA 牵引变压器T3 GIS开关柜
牵引变压器T1
牵引变压器T2
控制室
牵引变压器T4
1、产生背景-(2)对多变电所的协调保护与控制
一
高速铁路供电监控系统概述
1、产生背景 2、基本任务与系统结构 3、技术发展
集中监视：通过监控系统，可实时采集牵引供电系统的运 行参数，及时掌握牵引供电系统的运行状态，
提高系统的安全运行水平。事故时，可及时了
解事故的原因，缩小事故的影响范围，缩短事 故的处理时间。 集中控制：提高系统的操作效率。调度人员可借助监控系 统进行变电所设备的遥控或遥调操作，提高操 作效率，实现无人化或少人化。
调度端：一般设在铁路局调度所内，完成对远方电气设备的监控、 数据统计及管理功能
被控端：设置在各牵引变电所（分区所、开闭所）内，完成对现场
数据采集、预处理、发送、接收及输出执行功能 通 道：连接调度端与被控端的通信信道，用于监控信息的传输
调度端 通道
被控端
供电监控系统示意图
一
高速铁路供电监控系统概述
1、产生背景 2、基本任务与系统结构 3、技术发展
3、技术发展-(1)调度端
第一代：单机结构，功能简单、可靠性差
第二代：双机冗余备用结构，双机之间采 用双机切换装置实现故障时的切 换，可靠性提高。 第一、第二代调度端的软件依赖于硬件 平台，系统难于扩展、维护，容错性差， 系统开放性和扩展性差，难于实现资源的 重用。
25kV
50km
京沪高速全长1318km,全线设27个牵引变电所。
每个牵引变电所负责约50km的供电。
高铁全线牵引供电：一般由多个牵引变电所完成
供电监控系统产生背景：
—(1)对单个变电所管辖范围的供电设
备实现监控的需要
—(2)对多个变电所之间进行协调保护
和控制的需要 供电监控系统：习惯上，称为：远动系统
远程维护 MODEM
以太网交换 机
磁带机
切换装置 通信前置机 1 通信前置机 2
实时打印机
报表打印机 画面拷贝机 Web 服务器 UPS
信道
各被控站
供电段复示终 端
3、技术发展-(2)被控端
第一代—布线逻辑式（主要由继电器、晶体管构成） 特点：所有功能由硬件电路完成。按预定的要求进行设计、使构成 装置的各部分电路按固定的时间顺序工作来完成预定的功能 第二代—采用大规模集成电路，所有功能由集成电路和完成指定功 能的软入软件来实现，对软件进行修订，就能够改变系统 的功能 第三代—基于RS-485、CAN-bus、Lonworks等现场总线的网络化系 统，但不同的现场网络接口难以兼容 第四代—基于工业以太网和标准协议的被控端，其特点是现场网络 整合为以太网和接口标准，可实现监控装置的即插即用
第四代：分布式网络化系统
采用：网络技术、分布计算技术、面向对象技术、组件技术、虚拟化等 新技术，实现供电监控系统与其它系统的增值集成，实现控制和管理过程的 标准化、综合化和智能化。
GPS 大屏幕投影 服务器 2 磁盘阵列 调度员工作站 1-1 调度员工作站 1-2
服务器 1
系统维护工作站 系统维护打印机
四
3
高速铁路供电监控系统的体系结构 高速铁路供电监控系统的基本功能
高速铁路供电监控系统的被控端
五
六
一
高速铁路供电监控系统概述
1、产生背景 2、基本任务与系统结构 3、技术发展
1、产生背景-(1)对供电设备的监控
220kV或110kV
发电机 升压 变压器
用电 设备
高压输电线路 降压 变压器 降压 变压器
电 力 系 统
牵 引 供 电 系 统
牵引 变电所wk.baidu.com
回 流 线 馈 线
牵 引 网
25kV
钢轨
接触网
牵引变电所主要设备
牵引变压器、断路器、隔离开关、电压互感器 电流互感器 等
避雷器F 电压互感器TV 隔离开关QS 隔离开关QS 电流互感器TA 隔离开关QS 电流互感器TA 断路器QF 电流互感器TA
牵引变电所主要设备平面布置示意 保护设备 开关 设备 量测 设备
一 二 三
3
高速铁路供电监控系统概述 高速铁路供电监控系统的基本概念 高速铁路供电监控系统的性能指标
四
3
高速铁路供电监控系统的体系结构 高速铁路供电监控系统的基本功能
高速铁路供电监控系统的被控端
五
六
一 二 三
3
高速铁路供电监控系统概述 高速铁路供电监控系统的基本概念 高速铁路供电监控系统的性能指标
第三代：C/S（客户/服务器) 网络结构
服务器
人机接口 客户端
人机接口 客户端
大屏幕 显示设备
通信 接口设备
外设
优点：设备间的互联性更好，可靠性更高，系统也更容易扩展和维护
缺点：系统中客户端与服务器之间的通信协议（应用层协议）依赖于不同
的厂家，不同厂家开发的软件或硬件难于实现互联互换；服务器变 成了整个系统可靠性的瓶颈。
1# 避雷器F 进 电压互感器 线 TV 主 QS 隔离开关 接 隔离开关QS 线
电流互感器TA 隔离开关QS
电流互感器TA 断路器QF
电流互感器TA 牵引变压器T3 GIS开关柜
牵引变压器T1
牵引变压器T2
控制室
牵引变压器T4
1、产生背景-(2)对多变电所的协调保护与控制
一
高速铁路供电监控系统概述
1、产生背景 2、基本任务与系统结构 3、技术发展
集中监视：通过监控系统，可实时采集牵引供电系统的运 行参数，及时掌握牵引供电系统的运行状态，
提高系统的安全运行水平。事故时，可及时了
解事故的原因，缩小事故的影响范围，缩短事 故的处理时间。 集中控制：提高系统的操作效率。调度人员可借助监控系 统进行变电所设备的遥控或遥调操作，提高操 作效率，实现无人化或少人化。
调度端：一般设在铁路局调度所内，完成对远方电气设备的监控、 数据统计及管理功能
被控端：设置在各牵引变电所（分区所、开闭所）内，完成对现场
数据采集、预处理、发送、接收及输出执行功能 通 道：连接调度端与被控端的通信信道，用于监控信息的传输
调度端 通道
被控端
供电监控系统示意图
一
高速铁路供电监控系统概述
1、产生背景 2、基本任务与系统结构 3、技术发展
3、技术发展-(1)调度端
第一代：单机结构，功能简单、可靠性差
第二代：双机冗余备用结构，双机之间采 用双机切换装置实现故障时的切 换，可靠性提高。 第一、第二代调度端的软件依赖于硬件 平台，系统难于扩展、维护，容错性差， 系统开放性和扩展性差，难于实现资源的 重用。
25kV
50km
京沪高速全长1318km,全线设27个牵引变电所。
每个牵引变电所负责约50km的供电。
高铁全线牵引供电：一般由多个牵引变电所完成
供电监控系统产生背景：
—(1)对单个变电所管辖范围的供电设
备实现监控的需要
—(2)对多个变电所之间进行协调保护
和控制的需要 供电监控系统：习惯上，称为：远动系统
远程维护 MODEM
以太网交换 机
磁带机
切换装置 通信前置机 1 通信前置机 2
实时打印机
报表打印机 画面拷贝机 Web 服务器 UPS
信道
各被控站
供电段复示终 端
3、技术发展-(2)被控端
第一代—布线逻辑式（主要由继电器、晶体管构成） 特点：所有功能由硬件电路完成。按预定的要求进行设计、使构成 装置的各部分电路按固定的时间顺序工作来完成预定的功能 第二代—采用大规模集成电路，所有功能由集成电路和完成指定功 能的软入软件来实现，对软件进行修订，就能够改变系统 的功能 第三代—基于RS-485、CAN-bus、Lonworks等现场总线的网络化系 统，但不同的现场网络接口难以兼容 第四代—基于工业以太网和标准协议的被控端，其特点是现场网络 整合为以太网和接口标准，可实现监控装置的即插即用
第四代：分布式网络化系统
采用：网络技术、分布计算技术、面向对象技术、组件技术、虚拟化等 新技术，实现供电监控系统与其它系统的增值集成，实现控制和管理过程的 标准化、综合化和智能化。
GPS 大屏幕投影 服务器 2 磁盘阵列 调度员工作站 1-1 调度员工作站 1-2
服务器 1
系统维护工作站 系统维护打印机
四
3
高速铁路供电监控系统的体系结构 高速铁路供电监控系统的基本功能
高速铁路供电监控系统的被控端
五
六
一
高速铁路供电监控系统概述
1、产生背景 2、基本任务与系统结构 3、技术发展
1、产生背景-(1)对供电设备的监控
220kV或110kV
发电机 升压 变压器
用电 设备
高压输电线路 降压 变压器 降压 变压器
电 力 系 统
牵 引 供 电 系 统
牵引 变电所wk.baidu.com
回 流 线 馈 线
牵 引 网
25kV
钢轨
接触网
牵引变电所主要设备
牵引变压器、断路器、隔离开关、电压互感器 电流互感器 等
避雷器F 电压互感器TV 隔离开关QS 隔离开关QS 电流互感器TA 隔离开关QS 电流互感器TA 断路器QF 电流互感器TA
牵引变电所主要设备平面布置示意 保护设备 开关 设备 量测 设备
一 二 三
3
高速铁路供电监控系统概述 高速铁路供电监控系统的基本概念 高速铁路供电监控系统的性能指标
四
3
高速铁路供电监控系统的体系结构 高速铁路供电监控系统的基本功能
高速铁路供电监控系统的被控端
五
六
一 二 三
3
高速铁路供电监控系统概述 高速铁路供电监控系统的基本概念 高速铁路供电监控系统的性能指标
第三代：C/S（客户/服务器) 网络结构
服务器
人机接口 客户端
人机接口 客户端
大屏幕 显示设备
通信 接口设备
外设
优点：设备间的互联性更好，可靠性更高，系统也更容易扩展和维护
缺点：系统中客户端与服务器之间的通信协议（应用层协议）依赖于不同
的厂家，不同厂家开发的软件或硬件难于实现互联互换；服务器变 成了整个系统可靠性的瓶颈。