配电自动化论文题目：配电自动化技术对轨道交通的意义院系信息工程学院专业交通工程（轨道交通电气化）学号xxxxxxx学生姓名xxxxx指导教师xxxx摘要:配电自动化具有很大的优势，在轨道方面，配电自动化是发展方向，研究配电自动化在轨道方面的应用很必要。

为了更好地理解配电自动化的概念、功能、优势，结合本人的设计的家庭安防系统进行对比。

同时又对轨道供电的技术进行讲述，说明其工作原理、特点及配电自动化在轨道供电的应用、可靠性分析和展望。

关键词: 配电自动化 ,轨道供电，scada一、配电自动化技术的综述1.1配电自动化的概念本人对配电自动化的直观的理解：监测，出现固障，固障切除，供电恢复。

它可以具体在电厂，开关站，某区域的线路中利用。

较具体的概念就是“技术”+“操作”。

也就是说，利用现代电子、计算机、通信及网络技术，将配电网在线数据和离线数据等配电网数据和用户数据、电网结构和地理图形进行信息集成，构成完整的自动化系统，实现配电网及其设备正常运行及事故状态下的监测、保护、控制、用电和配电管理的现代化[1]。

1.2配电自动化技术系统组成为了更好理解配电自动化技术的系统组成，本人结合自己的家庭安防系统来说明它。

1.2.1本人设计的家庭安防系统简略介绍本家庭安防系统采用STM32F103VE处理器作为系统的主控芯片，通过NRF24L01与各传感节点进行双向通信，同时利用网络模块和嵌入式网络协议LWIP，将主机采集到的信息发送到远程的安卓手机客户端，使用户及时能够及时掌握家庭中的安全信息，同时可以通过手机客户端对家庭安防系统进行配置和控制。

三个从机模块，分别为是烟雾传感和可燃气体传感模块，人体红外传感模块，射频识别门禁模块。

主控模块可以对各个从机模块的状态显示在TFT屏幕上，也可以通过触摸屏对其进行配置。

系统总体框图如图1所示。

{图1家庭系统总体框图1.2.2配电自动化系统组成配电网调度自动化包括配电网数据采集和监控（SCADA ）、配电网电压管理系统、故障诊断和断电管理系统、操作票专家系统等。

它是由中央处理机和运动装置等组成的配电网监控和数据采集系统，以辅助调度员做好配电网运行工作[2]。

图2：SCADA 系统结构图1.2.3两系统对比与分析表一：两系统对比类型系统家庭安防系统配电自动化系统数据采集烟雾、可燃气体传感器和摄像头等电压、电流互感器、摄像头等通信通道微波（nrf24L01）、网络电力输电线、微波、光纤、专线、卫星信息汇集点各个从机、主机分站，如变电厂监控主机屏幕，手机APP 总部，调试控制中心子系统关闭从机的传感器配电管理系统子系统温度变化曲线系统，事故记录系统配电图资系统子系统可设置定时发送信息到用户手机需方用电管理系统，清楚用户需求经过上面的对比，有个共同的特点，如图3所示如图3：两个系统共同的特点基本都是利用传感器采集信息，经过分析和处理，实现对设备正常运行及事故状态下的监测、保护、控制、管理的现代化。

1.3配电自动化的基本功能配电系统自动化的主要功能有配网运行和管理功能，运行计划模拟和优化功能，运行分析和维护管理功能，用户负荷监控和故障报修功能。

[1]1）配电网运行监视对配电的运行监视是指通过采集配电网上的状态量（如开关位置和保护动作）和模拟量（电压、电流和功率等）及电能量，从而对配电网的运行状况进行监视。

2）配电网运行的控制对配电网的运行控制是指在需要的时候，远方控制开关的合闸或跳闸以及有载调压变压器的分接头，以达到所期望的目的。

它包括就地自动控制和地区遥控。

3）配电网的保护配电网的保护功能是指检测和判断故障区段，并隔离故障区域，维持正常区域供电。

4）故障诊断分析与恢复供电它包括用户故障信息的收集，根据用户故障报修对低压电网的故障进行诊断与定位分析，根据继电保护及短路器动作情况和故障检测器动作情况对中压电网的故障进行诊断与定位分析，恢复供电操作和现场抢修的安排。

5）运行情况统计及报告它包括维修资料、运行计划资料和管理控制资料，在配电网数据管理中的配电运行动态数据中记录和更新。

1.4配电自动化优点1、在正常运行情况下，通过监视配电运行工况，优化配网运行方式。

2、当配电网发生故障或异常运行时，迅速查出故障区段及异常情况，快速隔离故障区段，及时恢复非故障区域用户供电，缩短用户停电时间，减少停电面积。

3、根据配网电压合理控制无功负荷和电压水平，改善供电质量，达到经济运行目的。

4、合理控制用电负荷，从而提高设备利用率。

5、自动抄表计费，保证抄表计费及时和准确，提高了企业的经济效益和工作效率，并可为用户提供自动化的用电信息服务等。

[1]二、轨道供电技术2.1轨道供电原理在这里主要介绍交直型的机车。

供电过程主要先从城市发电厂中获得220kv 的电能，经过城市主变所变成110kv，再输给地铁主变电站，获得10kv和35kv，经过整流器得直流1500v，和降压得交流220v/380v。

经过馈电线把电传给接触网，机车接收了电，机车就驱动了。

2.2轨道供电系统结构图图4：轨道供电系统结构图[3]2.3轨道供电特点轨道供电系统中，机车是运动的，具有特殊性。

与一般的电力系统有区别，特点主要体现在2个方面：1）电压等级低，变电所结构单一从电力系统的角度看，轨道负荷属于终端负荷，直接面对最终用户，所以轨道供电系统中绝大多数为10kV配电所和35kV变电所，这取决于地方供电系统电源的情况和轨道就地负荷的要求。

2）供电可靠性要求高。

如果出现断电问题，轻侧造成列车不工作，严重则造成交通事故，严重危害乘客的安全，所以要求可靠性要很高。

因此，轨道供电系统采取多种方法来保证供电的可靠性。

有的采用双电源供电，分散式供电、集中式、混合式的供电方式[4]。

2.4轨道供电存在问题1）对电网有一定的冲激，运行的列车是一个带电的运动体并且所带的电流，电压较高。

2）有较多的谐波。

这对scada系统的通信有影响的。

为减少谐波对电网的影响和危害，一是采用24脉波整流机组。

3）据本人了解，我国轨道交通供电和通信方面的防雷有点不足。

三、配电自动化技术在轨道供电中应用城市轨道交通供电系统由外部电源供电系统，主变电所或电源开闭所供电系统，牵引供电系统，动力照明供电系统，杂散电流腐蚀防护系统，电力监控系统六个部分组成。

也可以说城市轨道交通供电系统由主变电所、牵引变电系统以及变配电系统三部分组成。

3.1配电自动化系统对轨道供电的可行性分析相对轨道供电而言，电力系统的配电自动化技术比较成熟。

而与轨道供电差不多。

所以能将先进技术在轨道供电系统中应用。

当前铁路供电系统的自动化水平远远落后于电力系统，采取电力系统的成熟经验和技术，加快轨道供电系统的自动化改造，不仅能够大大改进轨道供电系统自身的运行和管理水平，提高劳动生产率，也对整个轨道系统的运行大有益处。

3.2配电自动化技术在轨道供电的具体应用及提升配电自动化最主要在轨道应用具体体现在scada系统，实现四遥的功能。

能保证控制中心对主变电所、牵引变电所、降压变电所等供电设备运行状态监视、控制和数据采集。

1）遥控功能，实现远方终端的控制，可控制某个轨道变电所和线路的开关。

2）遥测功能，控制中心对各变电所的量值遥测。

遥测的主要参数包括进线、母线、馈线的电压、电流、有功电度、无功电度、有功功率、无功功率及主变压器温度等。

3）遥信功能，变电所的各种实时信息，包括接触网所处状态、断路器开关的位置、保护信号和预告信号，通过通信网络传输到控制中心，并显示在模拟屏上。

4）遥调功能，能对设备进行参数配置。

5）自动重合闸。

当出现固障时，固障自动切除，重合闸。

与故障馈线连在同一母线上的其他非故障馈线同样断电, 即牵引所两侧上下行全部断电, 且断电后需人工排除故障断路器, 再恢复非故障线路供电, 这就需要较长的时间, 因而将会产生严重的不良影响。

而在此引入了牵引供电系统馈线自动化，能够在断路器失灵情况下,自动快速隔离故障断路器及实现供电系统自动重组为目标的开关综合控制。

3.3配电自动化技术在轨道供电的提升1）减少电网运行与检修费有。

2）自恢复和自检测功能。

提高稳定性。

3）实现变电站综合自动化系统，对主变电所，牵引变电所进行自动监测，实现无人化管理，提高经济郊益。

3.4配电自动化技术在轨道供电的展望随着技术的不断发展，配电自动化技术会更好地利用在轨道供电上。

不仅能够大大改进轨道供电系统自身的运行和管理水平，提高劳动生产率，也对整个轨道系统的运行大有益处。

本人也觉得以后无线输电技术也用到轨道供电中，这样就可以不使用接触网，更加安全、减少固障。

同时也希望在过压保护和通信方面做得更好。

四、参考文献[1] 谷水清．配电系统自动化[M].北京:中国电力出版社，2008.[2] 冯丽萍. 浅谈变配电自动化在10kV供电系统中的应用[J]. 长春大学学报. 2006(04)[3] 徐亚辉. 城市轨道交通供变电技术[M]. 北京:机械工业出版社，2012.9.[4] 陆云,张杰. 配电自动化在铁路供电系统的工程实践[J]. 电力设备. 2003(02)。