智能牵引供电系统现场试验评估技术研究

智能化是高速铁路牵引供电系统未来发展趋势,信息高度共享、智能化程度更高的AT牵引供电系统才能保证高速铁路安全、可靠、舒适的运营。智能牵引供电系统在信号采集和传输方式上的变革,使得变电所内控制、保护以及电流、电压信号均以数字信号方式在网络中传递,传统的测试手段都不再适用。以智能牵引变电所模型为基础,致力于解决智能牵引供电系统现场试验评估困难的问题。通过分析现有智能牵引供电系统检测标准和方法,结合智能牵引变电所评估基本原理和传统测试经验,提出供电系统运行参数测试和短路试验的方法,对符合IEC61850协议的多种类型网络报文进行试验数据解析和重构,从而形成一套有效的智能牵引供电系统现场试验评估方法,对智能牵引供电系统验收试验具有参考意义。     

高速铁路智能牵引供电系统研究

智能化是未来高速铁路牵引供电系统的发展趋势，但目前智能牵引供电相关技术并没有得到广泛应用。传统牵引供电系统依旧存在数据采集分散凌乱，各系统之间缺乏信息共享等问题。研究智能牵引供电系统和智能牵引变电所的总体架构与特点，分析智能牵引供电相关设施的关键技术与方案。针对智能牵引供电系统在信号采集和传输方式的变革，提出智能牵引供电系统的测试与评估方法，对于智能牵引供电系统的建设和检测验收具有一定的参考作用。     

铁路智能牵引供电系统技术研究与发展展望

世界铁路进入数字化时代,中国铁路开启智能化新时期。智能牵引供电系统是智能高铁"一核三翼"中智能装备的重要组成,本文通过研究智能牵引供电系统总体架构和层级组成,阐述其主要子系统(智能牵引供电设施、智能供电调度系统、智能供电运行检修管理系统、通信网络和接口工程)的定义内涵和主要功能要求,研究智能牵引供电系统各功能具体设备层面实现,主要包括设备智能一次设备、广域测控保护系统、辅助监控系统等系统组成和功能特点,并针对智能牵引供电系统发展方向提出推动接触网及电力工程智能技术研究、加快智能设备研制、深化研究大数据分析与智能决策、建立系统完备标准体系等建议。     

《电气化铁道》2023年第34卷1—6期总目次

随着城市轨道交通智能化的发展，既有城市轨道交通供电系统设计标准已不能满足智慧城轨的建设需求，需要对标准体系进行重新规划和研究。本文研究了国内外智能电网和国内铁路智能牵引供电系统的标准体系，结合城市轨道交通供电系统特点，提出了智能供电系统标准体系框架及系统标准的研究方向，以推进城市轨道交通智能供电系统的建设。     

城市轨道交通电力监控系统的技术发展趋势

随着计算机应用技术和通信技术的发展，城市轨道交通的电力监控综合自动化系统可以借助于城市轨道交通内部独立的通信系统。通过变电所综合自动化系统对城市轨道交通牵引供电系统的各种电压、电流、交流、直流等设备的运行进行监控和管理。通过电力监控综合自动化系统。可以使调度中心及时掌握各个变电站的运行情况，直接对设备进行操作，及时了解故障情况。并迅速进行处理，使牵引供电系统的管理科学化、规范化，并且还可做到与其他自动化系统互换数据，充分发挥整体优势，进行全系统的信息综合管理。     

针对电铁广域保护的智能测试系统设计研究

随着智能化变电所的发展，继电保护的发展更倾向于依靠装置互联组成网络进行综合判别。本文介绍了一种电气化铁路牵引变电所广域保护智能测试系统，该测试系统能够根据需求控制被测装置的模拟量输出，将被测装置的动作节点接入测试系统的开入模块，以便完成被测装置与测试系统的闭环连接。用户根据装置的功能自行设计测试模板，在模板设计完成后，系统能够逐条地对测试项目进行试验并记录被测装置的动作情况，形成测试报告。该测试系统自动化程度较高，并且能较为准确完成广域保护选跳功能与测距功能的测试。     

京张高铁智能辅助监控系统应用

研究目的:随着城市化建设的推进,高速铁路建设进入智能高铁时代。在智能电网的建设过程中人们提出了一体化监控系统的概念,将系统信息统一接入、统一存储,实现运行监控、智能分析等功能。目前铁路既有线辅助监控系统功能单一、智能化水平不高,各子系统独立运行,设备之间接口规范不一致,不能满足智能高铁的运营需要。参考国内外电网的技术发展路线,结合铁路实际情况,业内提出智能辅助监控系统的研究方向。本文依托京张高铁项目对牵引供电辅助监控系统开展研究,对配置方案及应用效果进行分析。研究结论:(1)辅助监控系统作为重要的组成部分在京张高铁首次进行了全线应用,取得良好的经济效益和社会效益;(2)系统连接现场传感器设备,通过应用高速信息网络,将牵引变电所、分区所、AT所及开闭所内信息共享上传,为维护人员提供了自动化的监测手段,提高了牵引供电系统的可靠性;(3)通过采集现场运营管理数据在后台进行数据分析,实现对牵引供电系统的状态评估,帮助运营人员优化维修策略;(4)本文成果可为铁路项目牵引供电系统建设提供参考。     

基于VR/AR的牵引供电设备专家远程辅助决策系统研究

本文介绍了一种牵引供电设备专家远程辅助决策系统。该系统通过引入VR/AR技术，能够更加高效地监测变电所亭设备的运行状态，提高维护效率，减少工作人员工作量；利用物联网、5G、人工智能等技术，实现供电系统的智能化在线监测、AR远程指导、运营优化和预测性维护等应用服务，实现由被动维护转为主动智能运维。     

牵引变电设备状态感知与分析系统方案研究

牵引供电系统正在向智能化、数据化、自动化的方向发展，而牵引供电系统的在线监测数据相对单一，缺乏对各类设备信息中有效数据的综合应用及分析。本文通过研究状态感知与分析技术，结合牵引变电关键设备故障特点及原因，提出牵引变电设备状态感知与分析系统设计方案，并对该方案进行现场验证，实现对牵引变电设备运行状态实时诊断评估、故障预警及诊断分析，提高了牵引变电设备运行的质量。     

电气化铁路故障信息处理系统方案研究

介绍了适用于电气化铁路供电系统的故障信息处理系统。该系统由位于变电所的微机故障录波仪和位于调度端的故障分析专家系统组成。铁路供电系统发生故障时，录波装置采集故障信息，上传给故障分析系统，自动进行事故分析处理。给出了它们的软硬件配置及功能模块的说明。该系统实现了牵引供电系统故障信息的实时处理，提高了故障处理的自动化、网络化及运行管理的智能化水平。     

牵引变电所绝缘在线监测系统的研究与实践

变电所电气设备的绝缘状态涉及牵引供电系统安全和可靠性,是设备检修的依据。本文分析了绝缘在线监测的基本原理,设计、研制了牵引变电所绝缘在线监测系统,并投入了实际应用。两年多的运行情况表明,该装置工作性能稳定,满足现场生产要求,为牵引变电所电气设备实施状态检修和管理自动化创造了必要条件。     

城市轨道交通智能化牵引供电系统关键技术概述

为推动城市轨道交通牵引供电系统数字化、智能化、绿色化发展,从技术与管理角度对城市轨道交通智能化牵引供电系统关键技术进行分析,包括系统架构、系统安全、数据管理和技术应用,并在此基础上提出城市轨道交通智能化牵引供电系统的建设方案,为城市轨道交通牵引供电系统发展提供参考。     

基于数据驱动的轨道交通供电系统BIM智能设计方法研究

城市轨道交通牵引供电系统各专业在进行BIM设计时多使用平台提供的基础功能或快速布置插件进行手动设计,设计效率低、精度低,很难满足施工运维需求。鉴于目前地铁领域牵引供电系统的BIM设计现状,提出一种基于数据驱动技术的轨道交通供电系统智能化正向设计方法,结合设计需求建立设备/材料数据库、设计方案数据库及设计规范数据库,结合正向设计逻辑和算法,依托Revit软件实现基于数据的二三维联动BIM全正向智能设计功能。     

广域保护测控系统在智能牵引变电所的应用

随着高速铁路建设智能化的不断提速升级,作为高速铁路的动力能源核心,牵引变电所的供电安全、可靠、智能化具有重要意义。本文通过对高速铁路牵引供电系统对于智能化要求的特性分析,基于AT牵引供电方式的广域保护测控系统构建智能牵引变电所系统,并在京张高铁中得到了应用,为后续高铁智能牵引变电所建设提供参考。     

智能牵引变电所技术研究

结合国内外电力系统智能电网的发展及我国铁路牵引供电系统存在的问题,研究了智能牵引变电所的技术方案。对智能牵引变电所一次设备智能化方案、设备配置,保护测控系统的设备构成、两级保护功能配置,智能辅助系统总体技术架构等进行了研究,得出了适合电气化铁路的智能牵引变电所技术方案,并提出了智能牵引变电所的设计原则。     

基于PSCAD的高速铁路全并联AT牵引供电系统短路故障仿真计算研究

以长昆高速铁路邓家山变电所至廖家田分区所供电区间为研究对象,根据实际接线方式、系统参数进行等效计算,利用PSCAD/EMTDC元件库元件搭建模型,设置相关参数,搭建全并联AT高速铁路牵引供电系统仿真模型,以实现对变电所及牵引网各种短路故障的仿真计算。以实际短路试验为例进行仿真,仿真计算数据与实测数据比对结果表明,基于PSCAD/EMTDC建立的全并联AT牵引供电系统仿真模型能够准确地模拟实际供电系统不同故障情况下短路电流的大小及短路电流的分布情况。利用该仿真计算结果,根据"横联线电流比"故障测距法进行故障定位计算。结果表明:数据满足故障测距要求,该模型能够为今后深入研究高铁牵引供电系统的故障及保护设备的运行等提供科学依据。     

智能牵引供电系统现状与发展

我国高速铁路即将进入智能高铁时代,结合国内外智能电网的发展,提出智能牵引供电系统,对系统的总体架构和层级划分,以及智能牵引变电所、智能供电调度系统、智能运行检修管理系统的组成和功能特点等进行阐述。智能牵引供电系统在京沈客专开展了工程试验,结果表明,该系统通过高速双向信息网络,将智能牵引供电设施、智能供电调度系统、智能供电运行检修管理系统互联,实现了系统资源优化整合及多信源数据共享,提高了牵引供电系统的安全性、可靠性和可用性,取得了预期成果。针对智能牵引供电系统的发展方向,提出推进标准化建设、智能设备集成化系列化、大数据分析、智慧决策及新技术应用等方面的建议。     

牵引变电设备在线监测数据应用研究

随着我国牵引变电设备技术水平的飞速发展和智能牵引供电系统的推广，牵引变电设备在线监测正在稳步进入工程应用，为牵引变电设备智能运维提供数据基础。由于时间短、数据少等因素，当前对牵引变电设备在线监测数据的应用存在一些不同看法。本文对牵引变电所在线监测数据进行分析，对在线监测数据的应用架构方案和各层级功能进行探讨，提出牵引变电设备在线监测数据的应用功能应结合各层级数据量进行规划，建议构建基于国铁集团—铁路局—供电段—牵引变电所的4级牵引变电设备在线监测数据应用架构。     

城市轨道交通柔性直流牵引供电技术应用研究全文替换

在“双碳”政策背景下，各行业向低碳绿色可持续发展转型。为解决目前城市轨道交通牵引供电系统整流机组二极管不可控、无法动态调配系统能源、不能实现能源高效利用的问题，柔性直流牵引供电系统应运而生。该系统将双向牵引机组与能源管控系统深度结合，牵引所输出电压及外特性可动态调节，通过能源管控系统对牵引用电潮流进行实时、动态管控，实现对各变电所功率配置及交流网络供电质量的优化，提高直流牵引供电能力，优化系统能耗。本文以北京某在建线路为例，探讨了柔性直流牵引供电系统的工程应用方案，可供相关工程参考。     

电气化铁路智能断路器系统方案

真空断路器是电气化铁路牵引变电所最重要的开关设备之一,其运行可靠性直接关系到供电系统的安全与稳定。基于智能变电所的构想,提出一种电气化铁路智能断路器系统方案,采用合理的系统设计解决牵引变电所内不同设备厂家的设备互联问题,实现基于IEC 61850标准和云平台的智能断路器。对运营维护单位进行调研,结合运行检修程序及方法,根据断路器的操作机构类型,给出相应监测内容,为牵引供电系统高压设备实现状态检修提供理论基础。