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【摘 要】 在我国科学技术水平的不断发展的今天，我國铁路使用率不断增加，对铁路建设的要求也越来越高。铁路电力系统作为铁路建设中的一项主要组成部分，是保障铁路设施安全供电的基础，对其有效的研究应用具有重要的意义。本文就将对铁路电力自动化在铁路建设中的应用问题进行分析探讨。
【关键词】 铁路；电力自动化；应用
1、铁路自动化的特点
1.1、对电力本身要求不高
铁路供电系统是为铁路运行而服务的，所以对电力本身的要求不是很高，由于铁路供电系统要求的电压不是太高。对于变电所来说，在给铁路系统进行配电所的安置工作中，由于其功能通常是一致的，其结构也比较单一，这就使得铁路供电系统在进行相关的电动化建设中，建设效率比较高。
1.2、电力自动化系统的配电连接形式
铁路电力自动化在铁路建设中的配电连接形式比较单一，所以相对而言其操作也比较简易，其配电连接线路也与铁路的走向基本一致，因而在实际的铁路建设中要配置线路中转站，对于配电所和变电所的位置来书，比较平均，各个配电所中转站之间也有着连接线路，在实际的铁路建设供电系统中，这两种连接方式通常都会被采用，其主要目的是为了在铁路建设中实现满足铁路全线电力的需求，同时实现铁路建设中相邻线路的全部连接。
1.3、具有高稳定性，连续性以及安全性
铁路电力自动化在铁路建设中的特殊需求要求了供电系统的稳定性，同时又因铁路电力自动化在铁路建设中对供电系统的电压，配电所种类以及连接形式等没有太多要求，因而铁路电力自动化在铁路建设中要对其稳定性以及连续性得到特别的重视，以此满足铁路电力自动化在铁路建设中的高标准要求。
2、铁路电力自动化概述
铁路电力自动化远动系统的主要功能包括维护配电室运行、线路故障检测、线路故障定位、线路故障切除等，调度自动化监控节点包括配电室、贯通/自闭线路的分断开关处、与行车密切相关的重要低压供电设备处，电力自动化系统能够实现对故障区段定位、隔离，非故障区段恢复供电的功能。调度主站作为整个铁路电力自动化系统调度终端的数据中心、指挥中心，对铁路站端的系统信息、电力设施信息等进行收集、处理，能自动检测线路故障，对各项系统进行远程控制与管理，监测各项电力设备的运行状态，并进行分析、查找及处理线路故障，保证电力系统的安全与稳定。铁路电力系统的微机保护综合自动化技术结合计算机技术、网络技术、多媒体技术、防雷技术、GPS技术、数字通信技术、光缆通信技术，对铁路电力系统进行数据收集、监控、微机保护、接地电流选线等工作，保护电力系统的安全供电。铁路电力系统的微机保护能够对各项数据模拟量做出分析与判断，找出线路故障具体位置，并输出动作信号，在复杂环境下也能对电力系统进行保护，保证铁路电力系统的安全运行。铁路电力自动化最大的优点在于采用先进的监控技术，由计算机技术、控制技术、通信技术组成，监测系统包括调度主站、前端设备、网络通信等，具有实时监控、视频录像、视频调度、环境监控等功能，能够对配电室、重要的供电线路分断开关、重要的低压供电设备进行监控，能够控制与管理通风系统、EPS系统、变配电系统、直流电源系统、照明系统的运行，节省了铁路部门的人力、时间及资源，营造良好的铁路运输环境。
3、铁路电力自动化在铁路建设中的应用
3.1、在铁路电力系统中配电所的综合自动化的应用
在配电所自动化技术中，应用到了当前多种高科技技术，如计算机网络技术数字以及光线通信技术，GPS和防雷技术等。除此之外，还有监控技术的应用，其主要应用到了当前比较先进的微机技术，通信技术以及控制技术等等。现阶段，铁路电力监控系统主要由前端设备、电源等；调度主站；通信网络等三部分组成。监控系统，能够对铁路各个系统进行实时监控，以此铁路的安全运输环境也得到了保证。
3.2、贯通、自闭线路的调度自动化
3.2.1、电压一时间模式
电压一时间模式是利用配电站出线开关与线路的自动重合器，经配电站向每一线路输送电能，一旦发生故障，就会自动关闭故障线路的重合器，将故障段隔离，保持其他线段的安全供电。但此种模式的不足之处是仅能处理相间短路故障，不能处理单相接地故障、高压断相故障，且在重合送电时，会对电力设备、线路造成损伤，难以保障供电时间的有效衔接，不能精确的查找线路故障的具体位置。SCADA线路自动化模式完全弥补了电压一时间模式的不足，此种模式结合计算机技术、电力技术、网络通信技术，实现铁路电力系统的自动化、智能化，能够对各线路进行远程监测，并能够主动处理线路故障。
3.2.2、SCADA线路自动化系统
其主要组成可分为调度控制中心主站、通信通道、远动终端，其中调度控制中心主站作为整个系统的核心，主要功能有：能够自动接收、处理远动终端实时传输的数据；能够对远动终端的断路器进行远程操作；对远动终端实时采集数据并进行收集、处理、控制，远动数据包括遥测量、计算量、遥控量、人工输入等；对实时的数据进行分析处理，实时收集数据包括自动检查故障、故障报警、故障录波、事件顺序记录、运行报表自动生成与打印、信息数据的转发、模拟屏的显不控制等。调度自动化系统的远动终端功能有：实时收集数据并传送，数据内容包括电压、电流、开关状态等；能够接收由主站下达的命令并执行，将执行结果反馈至调度主站；能够对当地运行状态进行控制，尤其是分合开关的控制。远动终端主要组成包括远动断路器、FTU器，其中远动断路器为执行设备，主要功能为控制线路的通断，FTU器则负责接收和采集实时数据、命令，并将数据、信息传输至调度主站。通信通道是实现主站与FTU器连接的主要纽带，其功能有：能够在数据传送中转换通信规约；能够完成主站与FTU器间的传输数据。铁路通信通道作为电力自动化系统的主要通道，通道传输方式可分为电话交换、数字通信，电话通道接线方便，但通信质量不好，传输速率有限，现阶段主要使用数字通信网络。按照通道类型可分为数字通道、计算机网络通道，数字通道连接方式较多，根据多点共线的方式进行连接，数字通道网络传输速率较高，且干扰小，但造价相对较高。计算机网络通道采用网线进行连接，具有接线方便、价格适宜的优点，但干扰较大。 3.3、配电微机保护综合自动化
电力自动化系统的配电微机保护内容包括配电室开关柜保护、动力变压器保护等保护。开关柜保护分为过电流保护、速断保护、线路纵差保护、失压保护，动力变压器保护可分为差动保护、后备保护、零序过流告警与跳闸保护、低电压保护。配电微机保护系统的硬件系统由数据采集系统、CPU主系统、开关量输入、输出系统、工作电源、通信接口、外围设备组成。其中数据采集系统也叫做模拟量输入系统，由模拟滤波器、电压形成、采样保持、模数转换器、多路转换开关组成，数据采集系统的作用是能够将二次设备输出的电流、电压模拟量转变为具体的数据，输送至CPU主系统进行处理与分析。CPU主系统主要组成部分为EPROM可编程只读存储器、MPU微处理器、RAM随机存储器、接口板、打印机、定时器等。开关量输入、输出系统与打印机、整定设备、调试设备等进行接口，能够输出跳闸、信号等数据信息，采用光电隔离电路将开关量输入、输出系统与主系统隔离，减少干扰。配电微机保护系统的软件系统由初始化模块、数据采集管理模块、数字滤波模块、故障检出模块、故障计算模块、自检模块等组成，在设计配电微机保护综合自动化系统时，根据实际的参数情况，要合理设计保护装置硬件与软件的组成，准确计算保护装置整定值。
总而言之，当前铁路使用密度持续扩张，不断提高了对铁路电力系统安全供电的要求，传统的远程监控与管理的方法难以满足铁路电力系统的要求，在铁路电力系统中采用电力自动化技术，有助于對电力设施、线路进行远程监控、控制与管理，从而保障铁路设施安全供电，实现铁路电力系统的可靠与安全。随着铁路电力系统建设要求的不断提高，建设更高级、功能更加多样、性能更加可靠的铁路电力自动化系统成为每位铁路电力工作人员首要考虑的问题，在实际工作中，还需每位铁路电力工作人员加强对电力调度自动化系统进行分析和研究，提高铁路电力自动化的应用水平，一次有效的促进铁路电力建设的发展。
参考文献：
[1]韩宽.铁路电力自动化在铁路建设中的应用分析[J].电子制作，2014，08：81+80.
[2]李志宇.铁路电力自动化系统应用研究[J].中小企业管理与科技（中旬刊），2014，03：286.
[3]张娟.铁路电力配电系统可靠性研究[D].北京交通大学，2014.
【关键词】 铁路；电力自动化；应用
1、铁路自动化的特点
1.1、对电力本身要求不高
铁路供电系统是为铁路运行而服务的，所以对电力本身的要求不是很高，由于铁路供电系统要求的电压不是太高。对于变电所来说，在给铁路系统进行配电所的安置工作中，由于其功能通常是一致的，其结构也比较单一，这就使得铁路供电系统在进行相关的电动化建设中，建设效率比较高。
1.2、电力自动化系统的配电连接形式
铁路电力自动化在铁路建设中的配电连接形式比较单一，所以相对而言其操作也比较简易，其配电连接线路也与铁路的走向基本一致，因而在实际的铁路建设中要配置线路中转站，对于配电所和变电所的位置来书，比较平均，各个配电所中转站之间也有着连接线路，在实际的铁路建设供电系统中，这两种连接方式通常都会被采用，其主要目的是为了在铁路建设中实现满足铁路全线电力的需求，同时实现铁路建设中相邻线路的全部连接。
1.3、具有高稳定性，连续性以及安全性
铁路电力自动化在铁路建设中的特殊需求要求了供电系统的稳定性，同时又因铁路电力自动化在铁路建设中对供电系统的电压，配电所种类以及连接形式等没有太多要求，因而铁路电力自动化在铁路建设中要对其稳定性以及连续性得到特别的重视，以此满足铁路电力自动化在铁路建设中的高标准要求。
2、铁路电力自动化概述
铁路电力自动化远动系统的主要功能包括维护配电室运行、线路故障检测、线路故障定位、线路故障切除等，调度自动化监控节点包括配电室、贯通/自闭线路的分断开关处、与行车密切相关的重要低压供电设备处，电力自动化系统能够实现对故障区段定位、隔离，非故障区段恢复供电的功能。调度主站作为整个铁路电力自动化系统调度终端的数据中心、指挥中心，对铁路站端的系统信息、电力设施信息等进行收集、处理，能自动检测线路故障，对各项系统进行远程控制与管理，监测各项电力设备的运行状态，并进行分析、查找及处理线路故障，保证电力系统的安全与稳定。铁路电力系统的微机保护综合自动化技术结合计算机技术、网络技术、多媒体技术、防雷技术、GPS技术、数字通信技术、光缆通信技术，对铁路电力系统进行数据收集、监控、微机保护、接地电流选线等工作，保护电力系统的安全供电。铁路电力系统的微机保护能够对各项数据模拟量做出分析与判断，找出线路故障具体位置，并输出动作信号，在复杂环境下也能对电力系统进行保护，保证铁路电力系统的安全运行。铁路电力自动化最大的优点在于采用先进的监控技术，由计算机技术、控制技术、通信技术组成，监测系统包括调度主站、前端设备、网络通信等，具有实时监控、视频录像、视频调度、环境监控等功能，能够对配电室、重要的供电线路分断开关、重要的低压供电设备进行监控，能够控制与管理通风系统、EPS系统、变配电系统、直流电源系统、照明系统的运行，节省了铁路部门的人力、时间及资源，营造良好的铁路运输环境。
3、铁路电力自动化在铁路建设中的应用
3.1、在铁路电力系统中配电所的综合自动化的应用
在配电所自动化技术中，应用到了当前多种高科技技术，如计算机网络技术数字以及光线通信技术，GPS和防雷技术等。除此之外，还有监控技术的应用，其主要应用到了当前比较先进的微机技术，通信技术以及控制技术等等。现阶段，铁路电力监控系统主要由前端设备、电源等；调度主站；通信网络等三部分组成。监控系统，能够对铁路各个系统进行实时监控，以此铁路的安全运输环境也得到了保证。
3.2、贯通、自闭线路的调度自动化
3.2.1、电压一时间模式
电压一时间模式是利用配电站出线开关与线路的自动重合器，经配电站向每一线路输送电能，一旦发生故障，就会自动关闭故障线路的重合器，将故障段隔离，保持其他线段的安全供电。但此种模式的不足之处是仅能处理相间短路故障，不能处理单相接地故障、高压断相故障，且在重合送电时，会对电力设备、线路造成损伤，难以保障供电时间的有效衔接，不能精确的查找线路故障的具体位置。SCADA线路自动化模式完全弥补了电压一时间模式的不足，此种模式结合计算机技术、电力技术、网络通信技术，实现铁路电力系统的自动化、智能化，能够对各线路进行远程监测，并能够主动处理线路故障。
3.2.2、SCADA线路自动化系统
其主要组成可分为调度控制中心主站、通信通道、远动终端，其中调度控制中心主站作为整个系统的核心，主要功能有：能够自动接收、处理远动终端实时传输的数据；能够对远动终端的断路器进行远程操作；对远动终端实时采集数据并进行收集、处理、控制，远动数据包括遥测量、计算量、遥控量、人工输入等；对实时的数据进行分析处理，实时收集数据包括自动检查故障、故障报警、故障录波、事件顺序记录、运行报表自动生成与打印、信息数据的转发、模拟屏的显不控制等。调度自动化系统的远动终端功能有：实时收集数据并传送，数据内容包括电压、电流、开关状态等；能够接收由主站下达的命令并执行，将执行结果反馈至调度主站；能够对当地运行状态进行控制，尤其是分合开关的控制。远动终端主要组成包括远动断路器、FTU器，其中远动断路器为执行设备，主要功能为控制线路的通断，FTU器则负责接收和采集实时数据、命令，并将数据、信息传输至调度主站。通信通道是实现主站与FTU器连接的主要纽带，其功能有：能够在数据传送中转换通信规约；能够完成主站与FTU器间的传输数据。铁路通信通道作为电力自动化系统的主要通道，通道传输方式可分为电话交换、数字通信，电话通道接线方便，但通信质量不好，传输速率有限，现阶段主要使用数字通信网络。按照通道类型可分为数字通道、计算机网络通道，数字通道连接方式较多，根据多点共线的方式进行连接，数字通道网络传输速率较高，且干扰小，但造价相对较高。计算机网络通道采用网线进行连接，具有接线方便、价格适宜的优点，但干扰较大。 3.3、配电微机保护综合自动化
电力自动化系统的配电微机保护内容包括配电室开关柜保护、动力变压器保护等保护。开关柜保护分为过电流保护、速断保护、线路纵差保护、失压保护，动力变压器保护可分为差动保护、后备保护、零序过流告警与跳闸保护、低电压保护。配电微机保护系统的硬件系统由数据采集系统、CPU主系统、开关量输入、输出系统、工作电源、通信接口、外围设备组成。其中数据采集系统也叫做模拟量输入系统，由模拟滤波器、电压形成、采样保持、模数转换器、多路转换开关组成，数据采集系统的作用是能够将二次设备输出的电流、电压模拟量转变为具体的数据，输送至CPU主系统进行处理与分析。CPU主系统主要组成部分为EPROM可编程只读存储器、MPU微处理器、RAM随机存储器、接口板、打印机、定时器等。开关量输入、输出系统与打印机、整定设备、调试设备等进行接口，能够输出跳闸、信号等数据信息，采用光电隔离电路将开关量输入、输出系统与主系统隔离，减少干扰。配电微机保护系统的软件系统由初始化模块、数据采集管理模块、数字滤波模块、故障检出模块、故障计算模块、自检模块等组成，在设计配电微机保护综合自动化系统时，根据实际的参数情况，要合理设计保护装置硬件与软件的组成，准确计算保护装置整定值。
总而言之，当前铁路使用密度持续扩张，不断提高了对铁路电力系统安全供电的要求，传统的远程监控与管理的方法难以满足铁路电力系统的要求，在铁路电力系统中采用电力自动化技术，有助于對电力设施、线路进行远程监控、控制与管理，从而保障铁路设施安全供电，实现铁路电力系统的可靠与安全。随着铁路电力系统建设要求的不断提高，建设更高级、功能更加多样、性能更加可靠的铁路电力自动化系统成为每位铁路电力工作人员首要考虑的问题，在实际工作中，还需每位铁路电力工作人员加强对电力调度自动化系统进行分析和研究，提高铁路电力自动化的应用水平，一次有效的促进铁路电力建设的发展。
参考文献：
[1]韩宽.铁路电力自动化在铁路建设中的应用分析[J].电子制作，2014，08：81+80.
[2]李志宇.铁路电力自动化系统应用研究[J].中小企业管理与科技（中旬刊），2014，03：286.
[3]张娟.铁路电力配电系统可靠性研究[D].北京交通大学，2014.