摘要：配电自动化技术在我国电力系统中得到了广泛的应用和推广，近些年也已广泛应用到铁路电力供电系统中。本文结合铁路电力供电系统的特点，探究配电自动化在铁路电力供电系统中的应用，针对供电系统出现的问题采取相应解决措施并对以后的配电自动化模式提出建议。
关键词：配电自动化铁路电力供电系统解决措施
作为当前社会交通运输当中一种重要的交通方式，铁路运输方式在促进我国社会发展和经济实力增强方面发挥了不可忽视的作用。而铁路运输是否能够正常进行，在很大程度上取决于铁路供电系统的安全性和稳定性，这不仅仅关系到铁路运输的安全和稳定，同时对铁路其他部门工作的开展也会造成很大的影响。随着我国科技实力水平的提高，为了巩固我国铁路供系统的可靠性和安全性，部分铁路部门已经开始了对配电自动化技术的探索。通过实践表明，自动化技术的应用能够有效促进我国铁路供电系统可靠性水平的提升，因此本文将对此作出详细分析。
一、铁路电力供电系统的特点
（1）铁路电力供电系统的结构比较单一，要求的电压等级低，系统负荷属于终端负荷，对象是最终的用户，所以铁路供电系统通常是10kV配电所和35kV变电所。铁路电力供电系统的功能和应用范围基本一样，所以变（配）电所的构成和功能配置基本相同，结合铁路变（配）电所结构和功能特点，在进行铁路电力供电系统配电自动化设计时可以将功能实现标准化目前，客运专线已实现标准化配置。
（2）铁路电力供电系统的接线形式比较简单。其接线方式和铁路沿线相对应，铁路沿线进行单一敷设，相邻配电所之间是均匀分布的，形成手拉手的供电形式。铁路供电系统的接线形式主要有两种———自闭线和贯通线，在供电系统中既可以采用混合使用方式也可以采用单一接线方式。另外，连接线除了进行相邻变电所的电气连接外，还为铁路重要的负荷提供电能。
（3）要求供电系统的可靠性比较高。铁路系统的负荷断电时间要求控制在145ms范围内，如果超过此范围，将使供电范围内信号灯变为红色，影响铁路的正常运行。为了保证铁路供电系统的稳定可靠性，通常采用双电源备用或安装备用电源来实现电源的供电可靠性，相邻配电所之间采用自闭线和贯通线两种混合接线方式，并且在线路保护装置上增加失压自投保护装置，这样，当主供配电所断电时可以自动投切到相邻配电所上，迅速恢复供电。
二、配电自动化技术在铁路供电系统中的应用
2.1配电自动化的分布控制
配电自动化技术在铁路供电系统中的应用，将铁路供电系统中的牵引变电所保护与控制设备的电力系统由传统的集成电路保护和电磁保护转变成电脑自动化、网络化、智能化的保护，实现了数据通讯、测量、监控与保护的一体化发展。配电自动化的分布控制指的是ＦＴＵ（配电自动化终端）具有自动诊断、定位、隔离故障的能力，它能通过系统之间的相互配合，在不需要主站参与的前提下，完成整个铁路供电系统的重组。配电自动化的分布控制主要包括电流计数型和电压时间型２种。由于控制原理的限制，配电自动化的分布控制方式存在２种缺陷：其一，当采用该种方式时，需要改变变电站的重合闸动作方式和出线保护定值；其二，如果分段较多，则系统之间的配合相对困难，动作保护缺乏选择性。因此，该种配电自动化的控制方式只适合于接线相对简单的铁路供电系统，而对供电可靠性要求较高的铁路供电系统不适用。
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2.2配电自动化的集中控制
配电自动化的集中控制是以功能强大的主站控制系统为核心建立与实施的，该种控制方式中的配电自动化应用模块能够处理和应对复杂的供电网络结构和故障状况。配电自动化的集中控制即由配电自动化终端收集信息并传输到供电系统主站的控制中心，由该控制中心的应用模块经过分析和处理后判断该供电系统是否存在故障，并确定故障存在的区段，然后提出相应的故障隔离方案以及恢复供电方案，并将相应的指令传递给配电自动化终端执行。配电自动化的集中控制主要功能包括３个方面：其一，配电自动化终端通过对供电系统进行监测，将采集的信息上传到铁路供电系统主站的控制中心；其二，供电系统主站的控制中心对配电自动化终端上传的信息进行分析、处理，然后判断系统发生故障的位置，并制定相应的解决方案，以此控制故障的传播，尽可能地降低故障对供电系统造成的损害；其三，供电系统主站的控制中心完成对整个供电系统的管理，以此优化铁路供电系统，保证其能够正常、稳定地运行。
2.3数据上报格式
由于在数据的上报过程当中，通道速率会对其产生一定的影响，因而各种繁杂的数据会充斥信道，在这种情况下，部分铁路供电系统会选择变化数据优先上传的数据格式，同时包括数据变化前后的数值和时间，而且还可以对变化的幅度进行自定义设置。基于此，数据传送到主站之后通过上位机进行数据存储，与此同时对数据进行曲线描述，表示出数据每个时段的波动情况，从而有利于对故障的原因进行分析。
三、铁路供电系统故障的常用检测方法
在铁路供电系统的实际运作过程当中，会受到周边环境的影响和制约，因而在配电自动化技术的实际应用时经常会出现一些问题和故障。当前，对于这些故障我国采用的主流应对方法就是小电流接地故障定位方法，下面笔者将对这种方法进行分析。
3.1暂态功率方向法
在暂态功率方向法的应用当中，铁路供电系统的配电自动化终端首先通过暂态零模电压来计算出故障的方向，紧接着对计算的故障方向键进行对比分析，确定故障的主要区域，做好对故障发生点的定位。这种小电流接地故障定位方法不需要在供电系统当中注人信号，也不需要在中性点投人电阻，因而中性点以及间歇性电弧对其影响程度都不高。
3.2零序电流法
通过零序电流法的应用，我们能够获得铁路供电系统当中的稳态零序电流幅值，通过稳态零序电流幅值可以获得故障的发生点的位置。零序电流法的主要运用优势就在于容易操作、效率高。
3.3注州言号法
注人信号法也是小电流接地故障定位方法中常见的一种。在铁路供电系统当中的变电所再向配电自动化系统放射特定频率的信号的情况下，相关技术人员就可以通过专门的信号检测装置来获得故障的主要发生位置，所用的信号装置可以是固定的，也可以是移动的。这种方法的优点就在于可以检测谐振接地故障。
四、结束语
随着铁路这种交通运输工具的发展，在供电系统的自动化方面会逐步加强。自动化技术将普遍应用于各种电力设备中，为电力事业的发展做出贡献。在铁路的供电系统中，采用较先进的自动化技术，学习成熟的应用的经验，能够对铁路的自动化水平带来很大的提升。自动化技术不仅有助于铁路的发展，也有助于改善铁路的管理。
参考文献：
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[3]刘宇.高速铁路电力供电系统中新技术的分析与研究[J].科技创新与应用，2015（35）：27-28
论文作者:王晖
论文发表刊物:《建筑模拟》2018年第5期
论文发表时间:2018/6/11
标签：供电系统论文; 铁路论文; 故障论文; 电流论文; 终端论文; 电力论文; 方式论文; 《建筑模拟》2018年第5期论文;