（中铁电气化勘测设计研究院有限公司 天津 300250）
摘要：本文介绍了供电运行安全管理系统在广州地区轨道交通工程项目中第一次全线应用的情况，介绍了此系统的构成和功能，并讨论了供电运行安全管理系统与综合监控系统的接口方案，为更好地在轨道交通工程中应用供电运行安全管理系统提供了参考。
关键词：轨道交通；供电运行安全；综合监控系统；接口方案；防误操作；接地线管理
Application of Management System for Power Supply Operation Safety in the First Phase Project of Guangzhou Metro Line 7
Bao Xuzheng1
（1．China Railway Electrification Survey Design & Research Institute Co.，Ltd.，Tianjin 300250）
Abstract：This paper introduces the situation of management system for power supply operation safety applied as the first time in the whole line at Guangzhou metro area，and introduces the structure and function of this system，then discusses the interface scheme between management system for power supply operation safety and ISCS，to provide reference for better application of management system for power supply operation safety in the rail transit project.
Keywords：urban rail transit，safe operation of power supply，ISCS，interface scheme，anti-misoperation，grounding wire management
1 引言
广州市轨道交通七号线一期工程（广州南站至大学城南）长约18.60km，共设9座车站，1座车辆段。供电系统采用110kV/33kV两级集中供电方式，牵引供电系统采用直流1500V供电，地下区段线路采用刚性架空接触网，车辆段采用柔性架空接触网。本工程已于2016年12月28日正式建成通车。七号线一期工程是广州地区第一条全线采用供电运行安全管理系统的地铁线路，实现了城市轨道交通供电系统整体电气设备的防误操作管理、工作票/操作票的电子开票及网络化流转、接触网直流验电闭锁、接地线管理、巡检电子化等功能[1]。
2供电运行安全管理系统构成
系统采用集中管理、分散布置的模式，分层、分布式系统结构。系统由中央管理层、站级管理层、网络通信层、间隔设备层组成。
中央管理层：主要由服务器和工作站及相关网络组成，用于工作票、操作票、调度令办理审核及其他安全运行管理工作。
站级管理层：包括设在变电部值班所、车辆段变电检修工区、接触网检修班组、DCC检调的防误工作站，牵混所设微机防误装置。
网络通信层：包括以太网交换机及通信光缆。
车辆段牵引降压混合变电所、变电检修工区、接触网检修班组供电运行安全管理系统分别双通道接入DCC检调供电安全生产管理系统，DCC检调供电安全生产管理系统双通道接入车辆段综合监控传输通道。
变电部值班所供电运行安全管理系统接入相应车站综合监控传输通道，并与所在车站变电所综合自动化系统双通道互联。
车站变电所供电安全生产管理系统接入相应车站综合监控传输通道，并与该车站变电所综合自动化系统双通道互联。
如图1所示：
间隔设备层：智能钥匙管理机、电脑钥匙适配器、巡检仪适配器、电脑钥匙、巡检仪、地线管理柜、巡检标示牌、防误锁具、接地装置、状态检测器等。
3供电运行安全管理系统功能
供电运行安全管理系统从功能划分包含防误、地线管理、操作票、工作票、巡检五个子系统。
（1）防误子系统
防误子系统是从技术上采取可靠手段，在权限管理、唯一操作权、模拟预演、逻辑判断、设备强制闭锁等方面进行全面、完善防误管理，避免人为不确定因素，无论远方操作、就地操作、检修操作、事故操作、多地点操作还是解锁操作都具有完善的防误闭锁方式和管理手段。
（2）地线管理功能
地线管理子系统用于对变电所、接触网及车辆段的接地线进行规范管理和强制闭锁，不仅可以防止接地线应用过程中的误挂、漏挂、误拆、漏拆问题[2]，还可解决挂接地线前的强制验电、接地线实时监测跟踪等问题，做到地线按章使用、规范管理、有记录可查询，为轨道交通供电系统的安全生产提供有力的保障。
（3）操作票功能
操作票子系统将人工填写纸质操作票模式，转换为开票过程电子化、流程管理网络化的模式，并对轨道交通供电系统的电气操作票统一集中管理。操作票子系统还可与防误子系统无缝结合，实现开票防误一体化。
（4）工作票功能
工作票子系统能根据作业令生成工作票及相关的工作模版，实现网络开票、流程控制及管理功能。代替手工填写纸质票的传统工作模式，提高了工作效率。实现了填写的规范化、流程的网络化、管理的信息化。
（5）巡检功能
巡检子系统规范巡检标准，量化设备巡检过程，辅助巡检工作人员进行日常的巡检工作，保障人员巡检到位，使巡检制度的落实得到有效的保障，同时提高巡检工作管理的信息化程度，协助管理人员对巡检工作的管理。并可积累设备状态数据，建立设备评价体系，使设备管理有据可依，为辅助决策打下基础，降低管理成本；提供设备数据的查询、统计电子化分析，提高工作效率。
4供电运行安全管理系统与综合监控系统接口方案的选择
供电运行安全管理系统（以下简称WF系统）只在中心级（OCC）与综合监控系统（以下简称ISCS系统）接口，双方接口协议采用IEC104。
WF接口功能是在ISCS对电力设备进行遥控操作时为防止误操作及为电力安全运行管理而增加的WF校验功能。图2和图3分别表示：做遥控操作时，原有ISCS与PSCADA系统以及加入WF系统后WF、ISCS及PSCADA系统的流程图。
在正常模式下，ISCS对电力设备遥控操作时，需在HMI中打开此设备对话框，在控制页面中，点击“WF校验”按钮，向WF接口发送校验请求（此时“选择”及“执行”按钮全为灰色不可点击状态）。只有当WF接口返回“校验成功”信息后，ISCS才能对该电力设备进行遥控操作（即先“选择”后“执行”等常规操作）。如果WF接口返回“校验失败”信息，则ISCS不可对该电力设备进行控制操作。
当ISCS操作员运行某张程控卡片时，此程控卡片中的每一步骤的设备也需一一通过WF接口校验才能进行，即按WF安全原则，SOC卡中每个电力设备均需经过WF校验后才能进行遥控操作。
WF接口单步校验步骤的操作时间为1-3秒钟（单设备单控，理想状态一般在1s内完成，ISCS可设置3s为校验超时时间）。在SOC程控操作中，如需按每一步骤顺序进行校验，则整体执行完的时间需在原有的电力SOC卡片执行时间中加入（1-3）S*执行设备总数量的时间。
在SOC功能中，WF校验不成功的处理方式有两种：
方案一：WF校验不成功则立即停止：
此种方式，当其中有一步的WF校验失败，在控制结果中标明失败原因是“WF校验失败”，对该设备不能再进行分/合操作，并停止执行该张卡片其它步骤的设备。
方案二：WF校验不成功则跳到下一设备继续执行：
此种方式，当其中有一步的WF校验失败，在控制结果中标明失败原因是“WF校验失败”，对该设备不能再进行分/合操作。然后跳到该设备的下一个设备，进行下一个设备的WF校验，在WF校验成功后可控制该设备分/合。当WF校验失败则继续跳到下下一个设备。
考虑到WF系统应用的意义和系统安全性，本工程采用方案一。
5供电运行安全管理系统接口校验功能实现方案的选择
WF系统接口校验功能有三种实现方案，各有优缺点，如表1所示：
无论采用何种方案，在做遥控操作时，均需要考虑电力设备本身对遥控复位时间的定义。
对于方案一，在ISCS系统中，需每一次遥控操作均需向WF发送控制指令，改动较大。数据流也比较复杂。
对于方案二，在ISCS系统中，可将“WF校验成功/失败”这一DI点做为遥控操作的判断条件，不需向WF接口发送控制命令，实现及操作与无WF接口时传统的PSCADA遥控操作基本类似。
对于方案三，融合了方案一和方案二的优点，可实施性高，且双方修改量小，本工程采用此方案。
6结语
该系统在七号线一期工程中的应用，实现了工作票、操作票开票过程的电子化，流程审批实现了网络化，在减轻工作人员劳动强度的同时，提高工作效率与工作质量。系统解决了目前挂接地线必须依靠专业人员的问题。标准化、规范化的地线管理和强制闭锁使非专业人员也能正确挂接地线，减少了专业人员的投入，节约了人力成本。系统还缩短了停电时问，从而延长了现场作业时间，大大提高了工作效率。
在下一阶段新线建设中，应总结供电运行安全管理系统在七号线一期工程中的经验，在加强巡检作业电子化与现场作业远程视频体系建设[3][4]，供电运行安全管理系统与可视化接地系统的结合等方面做进一步的研究和改进。
参考文献：
[1] 何霖，庞开阳.城市轨道交通供电运行安全生产管理系统[J].都市快轨交通，2014，27（4）：101–104.
[2] 兰慧峰，芮学宝.轨道交通供电安全生产管理系统体系探讨[J].电气化铁道，2016（2）：28–32.
[3] 池代臻.浅析城市轨道交通供电运行安全管理体系建设[J].中国新技术新产品，2016（5）：184–185.
[4] 贺同堂.供电运行安全管理系统在东莞地铁变电设备的应用[J].城市建设理论研究，2015，5（13）
作者简介：
宝旭峥（1986-），男，中铁电气化勘测设计研究院有限公司，工程师。
论文作者:宝旭峥
论文发表刊物:《电力设备》2017年第4期
论文发表时间:2017/5/15
标签：操作论文; 管理系统论文; 设备论文; 系统论文; 地线论文; 接口论文; 方案论文; 《电力设备》2017年第4期论文;