[发明专利]一种电气化铁路数字化牵引变电站的集成控制方法

说明书

技术领域

本发明涉及通信技术领域，特别涉及一种电气化铁路数字化牵引变电站的集成控制方法。 

背景技术

高速铁路牵引变电站自动化系统对于高速铁路的正常运营，起着非常重要的作用，是高速铁路安全运行不可分割的重要部分。 

目前我国牵引变电站自动化系统存在着信息共享程度低、信息传输可靠性差、信息交流没有标准化等导致的系统可靠性低和建成后期维护成本高的诸多问题，主要体现在以下方面： 

（1）变电站信息的交流和共享 

目前变电站的模拟信息靠电缆连接，从间隔层到变电站层的信息交互目前主要采用现场总线或以太网完成，其交流的信息内容为远动所要求的四遥数据量及保护动作报文和基本的配置数据，所以交流数据少、实时性不高，可靠性要求也不是很高。来自同一个一次设备间隔的数据经不同的IED上传到变电站层可能不一致或相互矛盾，而且这个矛盾往往被忽视而不是解决掉，不同IED反映的一个断路器矛盾的开关状态也是被忽略或人工处理的。横向不同的IED之间以及一次设备与不同的IED间信息传递是以电缆的方式传递的，没有信息的共享，一次设备之间的信息是没有交互的。复杂的电缆连接也带来系统可靠性降低，在不增加装置时没有办法进行功能的扩展而缺乏灵活性。比如电缆连接可能带来电缆端子接线松动、发热、开路和短路的危险，也会引起电磁干扰、传输过电压及二次回路两点接地的可能性。 

（2）信息交流的标准化 

目前在我国大量应用的牵引变电站自动化的信息没有实现共享，而国外几个大的制造厂家横向以通讯方式实现一定的信息共享，但缺乏一个全所或 调度系统统一的信息交流共享的标准。自动化设备生产厂家多、品种多，不同厂家设备间需要规约转发装置，市场化程度低。 

（3）跨间隔自动化设备及牵引变电站自动化功能的扩展 

目前运行的牵引变电站自动化系统不同的自动化产品由于对过程层设备无法进行信息共享，所以每当有跨间隔的设备安装和新的功能需要扩展都要重新接很多数量的电缆，当然也需要增加新间隔层设备。 

另一方面，IEC61850标准是基于通用网络通信平台的变电站自动化系统唯一国际标准，制定了电力系统远动无缝通信系统基础，能大幅度改善信息技术和自动化技术的设备数据集成，减少工程量、现场验收、运行、监视、诊断和维护等费用，节约大量时间，增加了自动化系统使用期间的灵活性。它解决了变电站自动化系统产品的互操作性和协议转换问题。采用该标准还可使变电站自动化设备具有自描述、自诊断和即插即用（Plug and Play）的特性，极大的方便了系统的集成，其定义的自我描述能显著降低数据管理费用、简化数据维护、减少由于配置错误而引起的系统停机时间。 

在实现本发明的过程中，发明人发现现有技术至少存在以下问题： 

虽然对IEC61850标准的研究进行了很多，也有不少厂商对外宣称己经有IEC61850的试点项目投运，但大部分都是部分实现了IEC61850标准或只是提供了一个代理用于支持IEC61850标准而已。IEC61850标准并不是一个简单的通信规约。一个完全基于IEC61850标准的变电站自动化系统从系统结构、模型设计、系统数据库设计、通信实现、智能电子设备生产等方面都必须重新研究设计，而不是旧的设备和系统经过简单改造可以实现的。 

因此，现阶段的技术方案对IEC61850标准的应用还存在巨大的缺陷和不足。 

发明内容

本发明提供一种电气化铁路数字化牵引变电站的集成控制方法，用以解决IEC61850标准与电气化铁路数字化牵引变电站的综合自动化系统的结合问题。 

为达到上述目的，本发明一方面提供了一种电气化铁路数字化牵引变电站的集成控制方法，应用于包括多个一次设备间隔的电气化铁路牵引变电站控制系统中，所述电气化铁路牵引变电站控制系统基于IEC61850标准进行配置，所述方法至少包括以下步骤： 

每个一次设备间隔所对应的处理设备将自身所对应的一次设备间隔中的一次设备所接收的信号进行数字化处理； 

各个一次设备间隔所对应的处理设备分别将各自数字化处理后的信息上报给同一个集成控制设备，以使所述集成控制设备完成对所有一次设备间隔的保护测控功能。 

优选的，所述每个一次设备间隔所对应的处理设备将自身所对应的一次设备间隔中的一次设备所接收的信号进行数字化处理，具体包括： 

所述每个一次设备间隔所对应的处理设备根据IEC61850进行变电站建模；