铁路电力远动终端的设计与研究.doc

西安电子科技大学硕士学位论文铁路电力远动终端的设计与研究姓名:杜银龙申请学位级别:硕士专业:控制科学与工程指导教师:李智200603011 摘要 摘要随着我国铁路运输的发展,传统的铁路电力供(配)电网和调度模式已经很 难满足铁路运输发展的要求基于计算机、通信、自动化等信息技术的电力远动监控技术开始在铁路电力供电和牵引供电中应用电力远动监控系统能够极大地提高铁路电力调度的自动化程度,有效的保障区间信号中继站及车站供电电力远动系统能否稳定的运行的关键在于远动终端是否正常工作然而,当前对铁路电力远动终端问题研究很少,因此本论文作了以下研究工作: .在国内外加快高速铁路建设的背景下,结合我国铁路电力供电现状,指出1了远动终端是铁路电力远动监控系统重要组成部分,以及现有的铁路电力远动终端设备在调试运营中存在的一些不足; 2.对铁路电力远动监控系统组成、运行原理等进行了系统分析,定义了远动终端系统基本功能,规定了工作技术条件和设计了各种参数; 3.根据铁路电力供电的特点和自动化、电网监控与调度、微机保护、通信等方面技术,基于将电力供电故障隔离到最小区域的原则设计了铁路电力远动终端故障诊断与控制系统; 4.针对铁路电力远动终端相对特殊的工作环境,分析了各种干扰产生的原因及特点,分别在软硬件设计、电路设计和施工中,采取相应的抗干扰措施以保证远动终端的稳定运行; .从应用角度实现其终端数据采集功能,选用人工神经网络算法进行数据处5理,以保证远动终端系统处理数据达到最优。

关键词: 铁路电力远动监控 变(配)电所 远动终端 电力调度 区间3 摘要 Abstract With the development of railway transportation, traditional electric power networks and power dispatching models in railway can not satisfy the demands of railway transport development. The remote supervisory control technology has been applied in railway power supply and traction power supply based on information technologies such as computer technology, communication technology and automation control technology. The remote supervisory control system for railway not only can improve greatly the degree of automation in the railway power dispatching system for railway, but also can guarantee effectively the supplies of railway stations and relay stations for section signals. The key problem that whether could maintain its stability depends on the remote terminal units running properly. However, the remote terminal units in railway electric power have seldom been studied. For this purpose, the following research work has been completed: Firstly. Under the current situation of speeding up the implementation of high speed railway construction, it has been pointed out that the remote terminal unit is a profound and special part of the remote supervisory control system for railway based on the current situation of railway electric power supply, and these equipments in the remote supervisory control system for railway have some defects during the setting-up and operating; Secondly. The compositions and operating principles in the remote supervisory control system for railway are analyzed in detail and basic functions,working conditions and parameters in the remote terminal system are designed; Thirdly. Based on characteristics of railway electric power supply and some technologies such as automatization, the supervisory control system of electric networks, dispatching of electric networks、 microcomputer protection and communications,the fault diagnosis and control systems of remote terminal units in the railway power is proposed according to the principle that faults are reduced to a minimum; Fourthly. Focusing on the problems of formidable working conditions of remote terminal units in railway power, some reasons and characteristics that the interferences generate are analyzed and some anti-interference measures such as software and hardware designs, wiring designs and constructions are applied to guarantee that the remote terminal units can operate steadily; 4 铁路电力远动终端的设计与研究 Fifthly. Data acquisitions units are designed for practical use and neural networks are used to process the obtained data to obtain the optimal performance in railway terminal unitsKeywords: Remote supervisory control system for railway electric powertransformer substationRemote terminal unitsPower DispatchingRelay1 独创性声明 创新性声明本人声明所呈交的论文是我个人在导师指导下进行的研究工作及取得的研究成果。

尽我所知,除了文中特别加以标注和致谢中所罗列的内容以外,论文中不包含其他人已经发表或撰写过的研究成果;也不包含为获得西安电子科技大学或其它教育机构的学位或证书而使用过的材料与我一同工作的同志对本研究所做的任何贡献均已在论文中做了明确的说明并表示了谢意 申请学位论文与资料若有不实之处,本人承担一切相关责任 本人签名: 日期 关于论文使用授权的说明本人完全了解西安电子科技大学有关保留和使用学位论文的规定,即:研究生在校攻读学位期间论文工作的知识产权单位属西安电子科技大学本人保证毕业离校后,发表论文或使用论文工作成果时署名单位仍然为西安电子科技大学学校有权保留送交论文的复印件,允许查阅和借阅论文;学校可以公布论文的全部或部分内容,可以允许采用影印、缩印或其它复制手段保存论文保密的论文在解密后遵守此规定) 本人签名: 日期导师签名: 日期 1 第一章 绪论 第一章 绪论 1.1背景 铁路运输在我国交通运输业中一直占有着非常得要的地位,随着当今我国经济的实力增强,国家将加大铁路建设的投入力度,先后将有一批新建高速铁路、旧线路扩能改造等项目开工建设无论是新建还是改建项目都对铁路电力供给提出了新的要求。

中国在《铁路科技发展“十五”计划和 2015年长期规划纲要》中提出了铁路科技发展目标:“十五”期间,推广最高时速 160公里相关技术,形成覆盖我国主要城市的快速客运网;高速铁路配套技术取得突破,掌握高速铁路建设相关技术;完善货运重载体系,初步形成快捷货运网;全力推进铁路信息化,基本建成铁路运营管理信息系统;行车安全技术装备取得重大进展,建立集监测、控制和管理为一体的高度信息化的安全监控网络;大力发展电力牵引和交流传动技术,实现牵引方式的更新换代;提高铁路建设技术水平,实现勘测设计一体化、智能化,积极采用先进的施工技术和装备,到 2015年,采用高新技术改造铁路产业获得重大进展近年我国铁路连续五次大面积提速,整个铁路货运能力提高 3%左右然而与日益增长的煤炭、石油等能源需求相比,仍显杯水车薪随着国民[1]经济持续快速增长,铁路货运需求加大 全路申请车皮量居高不下,目前已达日均 20万车以上的历史最高水平,而铁路只能满足 9.5万车左右,不到需求总量的一半既要优先保证煤炭运输,又要保证其他重点物资运输,还要考虑运输效益,兼顾运价率高的高附加值物资,铁路部门陷入了两难境地 铁路运力已成经济发展瓶颈,应该说,“九五”以来,我国铁路建设有一定的发展,全国铁路总里程从 1995年的 6.24万公里增至 2002年的 7.19万公里,货物周转量也从 1995年的 16.59亿吨增至 2002年的 20.42亿吨,运输密度从1996年的 2868万吨/公里增至 2002年的 3363万吨/公里。

但是,由于历史欠账过多,我国铁路的发展仍然滞后于国民经济和社会发展的需要目前,绝大多数铁路局间分界口能力利用率已经饱和,此外,客货运输矛盾也十分突出铁路旅客发送量也持续增长,客运需求进一步增加,主干线客车超员,。