本實(shí)用新型涉及一種配電站控制領(lǐng)域，特別是涉及一種軌道交通電力智能控制系統(tǒng)。

背景技術(shù)：

RTU(REMOTE TERMINAL UNIT遠(yuǎn)程測(cè)控終端)是一種數(shù)據(jù)采集與監(jiān)視裝置，用于遠(yuǎn)程對(duì)電網(wǎng)的終端設(shè)備進(jìn)行有效監(jiān)控的，是電網(wǎng)調(diào)度自動(dòng)化系統(tǒng)的基礎(chǔ)。調(diào)度室根據(jù)RTU采集的數(shù)據(jù)遠(yuǎn)程控制電網(wǎng)的終端設(shè)備的運(yùn)行，能夠?qū)崿F(xiàn)調(diào)試室的無人值班。

然而，若RTU在運(yùn)行過程中出現(xiàn)死機(jī)或故障會(huì)導(dǎo)致采集的電力數(shù)據(jù)丟失，在無人值班時(shí)，則會(huì)存在重大的安全隱患，可靠性低。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：

基于此，有必要提供一種可靠性高的軌道交通電力智能控制系統(tǒng)。

一種軌道交通電力智能控制系統(tǒng)，其特征在于，包括：

與配電站的開關(guān)柜信號(hào)連接、采集所述開關(guān)柜的電信號(hào)和斷路器位置信號(hào)，根據(jù)所述電信號(hào)和斷路器位置信號(hào)產(chǎn)生對(duì)應(yīng)的開關(guān)控制信號(hào)以控制對(duì)應(yīng)斷路器的分/合閘，并將自身工作狀態(tài)發(fā)送至主控終端的控制器；

與配電站的開關(guān)柜信號(hào)連接、采集所述開關(guān)柜的電信號(hào)和斷路器位置信號(hào)、將采集的所述電信號(hào)和斷路器位置信號(hào)發(fā)送至主控終端的遠(yuǎn)程測(cè)控終端；

以及與所述遠(yuǎn)程測(cè)控終端和控制器通信連接、在接收到所述控制器的異常工作狀態(tài)信號(hào)時(shí)，根據(jù)獲取的所述電信號(hào)和斷路器位置信號(hào)產(chǎn)生對(duì)應(yīng)的控制信號(hào)，并將所述控制信號(hào)發(fā)送至所述遠(yuǎn)程測(cè)控終端的主控終端，所述遠(yuǎn)程測(cè)控終端根據(jù)所述控制信號(hào)控制對(duì)應(yīng)斷路器的分/合閘。

在另一個(gè)實(shí)施例中，所述控制器包括：

輸入端與所述配電站的開關(guān)柜連接、輸出端與模擬量輸入模塊的輸入端連接、采集所述開關(guān)柜的電信號(hào)，并將所述電信號(hào)轉(zhuǎn)換為可被控制器識(shí)別的電信號(hào)的變送器；

輸出端與第一處理器連接的模擬量輸入模塊；

輸入端與所述配電站的開關(guān)柜連接、輸出端與第一處理器連接、采集所述配電站的開關(guān)柜的斷路器位置信號(hào)的第一開關(guān)量輸入模塊；

根據(jù)接收到的轉(zhuǎn)換的電信號(hào)和所述斷路器位置信號(hào)得到對(duì)應(yīng)的開關(guān)控制信號(hào)的第一處理器；

輸入端與所述第一處理器連接，輸出端與隔離繼電器的輸入端連接的第一開關(guān)量輸出模塊；和

輸出端與所述配電站的開關(guān)柜的斷路器操作回路連接，用于輸出所述開關(guān)控制信號(hào)以控制對(duì)應(yīng)斷路器的分/合閘的隔離繼電器。

在另一個(gè)實(shí)施例中，所述遠(yuǎn)程測(cè)控終端包括：

輸入端與配電站的開關(guān)柜連接、輸出端與第二處理器連接，采集所述配電站的開關(guān)柜的電信號(hào)的交流量測(cè)量模塊；

輸入端與配電站的開關(guān)柜連接、輸出端與第二處理器連接、采集所述配電站的開關(guān)柜的斷路器位置信號(hào)的第二開關(guān)量輸入模塊；

與所述主控終端連接，將所述電信號(hào)和所述斷路器位置信號(hào)發(fā)送至所述主控終端，并接收所述主控終端發(fā)送的控制信號(hào)的第二處理器；和

輸入端與所述第二處理器連接、輸出端與配電站的開關(guān)柜的斷路器操作回路連接、用于輸出所述控制信號(hào)以控制對(duì)應(yīng)斷路器的分/合閘的第二開關(guān)量輸出模塊。

在另一個(gè)實(shí)施例中，所述主控終端包括：

獲取所述控制器的工作狀態(tài)，并在接收到所述控制器的異常工作狀態(tài)信號(hào)時(shí)，根據(jù)獲取的所述電信號(hào)和斷路器位置信號(hào)產(chǎn)生對(duì)應(yīng)的控制信號(hào)的第三處理器；

以及與所述第三處理器連接的第一通訊模塊，所述第三處理器通過所述第一通訊模塊與所述遠(yuǎn)程測(cè)控終端和控制器連接，所述第三處理器通過所述第一通訊模塊將所述控制信號(hào)發(fā)送至所述遠(yuǎn)程測(cè)控終端。

在另一個(gè)實(shí)施例中，所述第一通訊模塊包括通訊管理機(jī)、光口交換機(jī)以及光纖，所述第三處理器通過所述光纖與所述光口交換機(jī)連接；所述光口交換機(jī)與所述通訊管理機(jī)連接，所述光纖為單模光纖，包括上行光纖和下行光纖。

在另一個(gè)實(shí)施例中，所述變送器包括電流變送器和電壓變送器，所述電流變送器和電壓變送器的輸入端分別與所述配電站的開關(guān)柜連接，輸出端分別與所述模擬量輸入模塊的輸入端連接。

在另一個(gè)實(shí)施例中，所述控制器還包括模擬量輸出模塊，所述模擬量輸出模塊的輸入端與所述第一處理器連接，輸出端與對(duì)應(yīng)的儀表連接。

在另一個(gè)實(shí)施例中，所述控制器還包括第二通訊模塊。

在另一個(gè)實(shí)施例中，所述交流量測(cè)量模塊、第二開關(guān)量輸入模塊和第二開關(guān)量輸出模塊通過公共總線與所述第二處理器連接。

在另一個(gè)實(shí)施例中，所述控制器和所述遠(yuǎn)程測(cè)控終端分別與所述配電站的進(jìn)線柜和聯(lián)動(dòng)柜連接。

上述的軌道交通電力智能控制系統(tǒng)，包括與配電站的開關(guān)柜信號(hào)連接的控制器、遠(yuǎn)程測(cè)控終端以及與控制器和遠(yuǎn)程測(cè)控終端連接的主控終端。該系統(tǒng)通過設(shè)置控制器、遠(yuǎn)程測(cè)控終端和主控終端，在控制器正常工作狀態(tài)時(shí)，由控制器控制配電站的開關(guān)，在控制器異常工作時(shí)，向主控終端發(fā)送異常工作狀態(tài)信號(hào)，此時(shí)，由主控終端根據(jù)接收到的電信號(hào)和斷路器位置信號(hào)產(chǎn)生對(duì)應(yīng)的控制信號(hào)，并將控制信號(hào)發(fā)送至遠(yuǎn)程測(cè)控終端，由遠(yuǎn)程測(cè)控終端根據(jù)控制信號(hào)控制配電站的開關(guān)，從而保證配電站控制的可靠性。

附圖說明

圖1為一種實(shí)施例的軌道交通電力智能控制系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)示意圖；

圖2為另一種實(shí)施例的軌道交通電力智能控制系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)示意圖；

圖3為一種實(shí)施例的控制器的結(jié)構(gòu)示意圖；

圖4為一種實(shí)施例的遠(yuǎn)程測(cè)控終端的結(jié)構(gòu)示意圖；

圖5為一種實(shí)施例的主控終端的結(jié)構(gòu)示意圖。

具體實(shí)施方式

如圖1所示，一種軌道交通電力智能控制系統(tǒng)，包括：

與配電站40的開關(guān)柜信號(hào)連接、采集開關(guān)柜的電信號(hào)和斷路器位置信號(hào)，根據(jù)電信號(hào)和斷路器位置信號(hào)產(chǎn)生開對(duì)應(yīng)的開關(guān)控制信號(hào)以控制對(duì)應(yīng)斷路器的分/合閘，并將自身工作狀態(tài)發(fā)送至主控終端10的控制器20。

與配電站40的開關(guān)柜信號(hào)連接、采集開關(guān)柜的電信號(hào)和斷路器位置信號(hào)、將采集的電信號(hào)和斷路器位置信號(hào)發(fā)送至主控終端10的遠(yuǎn)程測(cè)控終端30。

以及與遠(yuǎn)程測(cè)控終端30和控制器20通信連接、在接收到控制器的異常工作狀態(tài)信號(hào)時(shí)，根據(jù)獲取的電信號(hào)和斷路器位置信號(hào)產(chǎn)生對(duì)應(yīng)的控制信號(hào)，并將控制信號(hào)發(fā)送至遠(yuǎn)程測(cè)控終端30的主控終端10，遠(yuǎn)程測(cè)控終端30根據(jù)控制信號(hào)控制對(duì)應(yīng)斷路器的分/合閘。

具體的，控制器20設(shè)置在配電站內(nèi)，遠(yuǎn)程測(cè)控終端30和主控終端設(shè)置在主控室內(nèi)?？刂破?0和遠(yuǎn)程測(cè)控終端30分別與配電站的開關(guān)柜信號(hào)連接，采集配電站的開關(guān)柜的電信號(hào)和斷路器位置信號(hào)?？刂破?0不僅具有數(shù)據(jù)數(shù)據(jù)采集功能，還能夠根據(jù)采集的數(shù)據(jù)進(jìn)行判斷產(chǎn)生控制命令，控制器20根據(jù)電信號(hào)和斷路器位置信號(hào)產(chǎn)生對(duì)應(yīng)的開關(guān)控制信號(hào)以控制對(duì)應(yīng)斷路器的分/合閘，并將自身工作狀態(tài)發(fā)送至主控終端10。

遠(yuǎn)程測(cè)控終端30自身只具有數(shù)據(jù)采集和存儲(chǔ)的功能，通過將采集的電信號(hào)和斷路器位置信號(hào)發(fā)送至主控終端10上，由主控終端進(jìn)行判斷產(chǎn)生控制命令。主控終端10在接收到控制器20的異常工作狀態(tài)信號(hào)時(shí)，根據(jù)獲取的電信號(hào)和斷路器位置信號(hào)產(chǎn)生對(duì)應(yīng)的控制信號(hào)，并將控制信號(hào)發(fā)送至遠(yuǎn)程測(cè)控終端30，遠(yuǎn)程測(cè)控終端30根據(jù)控制信號(hào)控制對(duì)應(yīng)斷路器的分/合閘。

即，在控制器20正常工作狀態(tài)時(shí)，由控制器控制配電站的開關(guān)，在控制器異常工作時(shí)，向主控終端10發(fā)送異常工作狀態(tài)信號(hào)，此時(shí)，由主控終端10根據(jù)接收到的電信號(hào)和斷路器位置信號(hào)產(chǎn)生對(duì)應(yīng)的控制信號(hào)，并將控制信號(hào)發(fā)送至遠(yuǎn)程測(cè)控終端30，由遠(yuǎn)程測(cè)控終端根據(jù)控制信號(hào)控制對(duì)應(yīng)斷路器的分/合閘。從而，遠(yuǎn)程測(cè)控終端30和控制器20實(shí)現(xiàn)遠(yuǎn)方和就地互鎖的關(guān)系，均可控制變電站的開關(guān)柜的斷路器的分/合閘。控制器為當(dāng)?shù)刈詣?dòng)控制，遠(yuǎn)程測(cè)控終端為控制器的備用，當(dāng)控制器工作異常時(shí)，通過主控終端切換到遠(yuǎn)程測(cè)控終端制作，確保了配電站控制的可靠性和靈活性。

上述的軌道交通電力智能控制系統(tǒng)，包括與配電站的開關(guān)柜信號(hào)連接的控制器、遠(yuǎn)程測(cè)控終端以及與控制器和遠(yuǎn)程測(cè)控終端連接的主控終端。該系統(tǒng)通過設(shè)置控制器、遠(yuǎn)程測(cè)控終端和主控終端，在控制器正常工作狀態(tài)時(shí)，由控制器控制配電站的開關(guān)，在控制器異常工作時(shí)，向主控終端發(fā)送異常工作狀態(tài)信號(hào)，此時(shí)，由主控終端根據(jù)接收到的電信號(hào)和斷路器位置信號(hào)產(chǎn)生對(duì)應(yīng)的控制信號(hào)，并將控制信號(hào)發(fā)送至遠(yuǎn)程測(cè)控終端，由遠(yuǎn)程測(cè)控終端根據(jù)控制信號(hào)控制配電站的開關(guān)，從而保證配電站控制的可靠性。

具體的，如圖1和圖2所示，配電站的開關(guān)柜包括進(jìn)線柜401和進(jìn)線柜402，一個(gè)聯(lián)絡(luò)柜403以及n個(gè)饋線柜404。本實(shí)用新型的軌道交通電力智能控制系統(tǒng)可用于高壓、中壓和低壓配電站。以低壓配變電站為例，低壓進(jìn)線柜401和低壓進(jìn)線柜402是由兩路高壓線路分別經(jīng)過各自的變壓器變?yōu)榈蛪?。在具體的鐵路電力應(yīng)用中，采用的是400V的低壓。然后經(jīng)過各自低壓斷路器分別送至Ⅰ段、Ⅱ段400V母線上，Ⅰ段400V母線與Ⅱ段400V母線通過低壓聯(lián)絡(luò)柜相連，若其中一條進(jìn)線出現(xiàn)故障，相應(yīng)母線失電時(shí)，低壓聯(lián)絡(luò)柜就會(huì)接通，從另一段母線上取電，以保證兩段母線都有電，低壓饋線柜輸入端就分別接在Ⅰ段或Ⅱ段400V母線上，輸出端就送電至鐵路上的各個(gè)用電設(shè)備，因此要保證鐵路供電的穩(wěn)定，就要通過采集電信號(hào)和斷路器位置信號(hào)等，安全可靠的控制低壓進(jìn)線柜1、低壓進(jìn)線柜2、低壓聯(lián)絡(luò)柜這3個(gè)柜內(nèi)斷路器的分/合閘。本實(shí)施例中，控制器20和遠(yuǎn)程測(cè)控終端30分別與配電站的進(jìn)線柜和聯(lián)動(dòng)柜連接。

如圖3所示，控制器包括：

輸入端與配電站的開關(guān)柜連接、輸出端與模擬量輸入模塊202的輸入端連接、采集開關(guān)柜的電信號(hào)，并將電信號(hào)轉(zhuǎn)換為可被控制器識(shí)別的電信號(hào)的變送器201。

輸出端與第一處理器210連接的模擬量輸入模塊202。

輸入端與配電站的開關(guān)柜連接、輸出端與第一處理器210連接、采集配電站的開關(guān)柜的斷路器位置信號(hào)的第一開關(guān)量輸入模塊204。

根據(jù)接收到的轉(zhuǎn)換的電信號(hào)和斷路器位置信號(hào)得到對(duì)應(yīng)的開關(guān)控制信號(hào)的第一處理器210。

輸入端與第一處理器210連接，輸出端與隔離繼電器207的輸入端連接的第一開關(guān)量輸出模塊205，和

輸出端與配電站的開關(guān)柜的斷路器操作回路連接，用于輸出開關(guān)控制信號(hào)以控制對(duì)應(yīng)斷路器的分/合閘的隔離繼電器207，隔離繼電器207根據(jù)開關(guān)控制信息控制對(duì)應(yīng)斷路器的分/合閘。

具體的，變送器202包括電流變送器和電壓變送器，電流變送器和電壓變送器的輸入端分別與配電站40的開關(guān)柜連接，輸出端分別與模擬量輸入模塊203的輸入端連接，從而控制器采集電信號(hào)包括電流信號(hào)和電壓信號(hào)。

在鐵路電力應(yīng)用中，電流變送器的輸入端與400V低壓進(jìn)線柜401、低壓進(jìn)線柜402和聯(lián)絡(luò)柜403的電流互感器相連，電壓變送器的輸入端與400V低壓進(jìn)線柜401、低壓進(jìn)線柜402和聯(lián)絡(luò)柜403的電壓互感器相連，電流變送器和電壓變送器將采集的配電站的進(jìn)線柜和聯(lián)絡(luò)柜的電流和電壓轉(zhuǎn)換為可被控制器識(shí)別的電信號(hào)，例如，將采集的配電站的進(jìn)線柜和聯(lián)絡(luò)柜的電流轉(zhuǎn)換為4～20mA的電流信號(hào)，電壓轉(zhuǎn)換為0～5V的電壓信號(hào)。

電流變送器和電壓變送器的輸出端與模擬量輸入模塊203的輸入端連接，模擬量輸入模塊203的輸出端與第一處理器210連接。模擬量輸出模塊203的輸入端與第一處理器2101連接，輸出端與對(duì)應(yīng)的儀表連接?？梢岳斫獾氖?，儀表包括電流表和電壓表，通過模擬量輸出模塊203輸出至對(duì)應(yīng)的儀表顯示。

具體的，第一開關(guān)量輸入模塊204與400低壓進(jìn)線柜401、低壓進(jìn)線柜402和聯(lián)絡(luò)柜403的斷路器連接，獲取對(duì)應(yīng)斷路器位置信號(hào)。第一開關(guān)量輸出模塊205與隔離繼電器207線圈連接，隔離繼電器207的觸點(diǎn)與低壓進(jìn)線柜401、低壓進(jìn)線柜402和聯(lián)絡(luò)柜403的操作回路連接。

在另一種實(shí)施方式中，控制器20還包括第二通訊模塊208，控制器通過第二通訊模塊208與主控終端10連接，將自身工作狀態(tài)發(fā)送至主控終端10?？刂破鬟€包括第一電源模塊209，為控制器提供工作電源。

如圖2和圖4所示，遠(yuǎn)程測(cè)控終端30包括：

輸入端與配電站的開關(guān)柜連接、輸出端與第二處理器301連接，采集配電站的開關(guān)柜的電信號(hào)的交流量測(cè)量模塊302。

輸入端與配電站的開關(guān)柜連接、輸出端與第二處理器301連接、采集配電站的開關(guān)柜的斷路器位置信號(hào)的第二開關(guān)量輸入模塊303。

與主控終端連接10，將電信號(hào)和斷路器位置信號(hào)發(fā)送至主控終端10，并接收主控終端10發(fā)送的控制信號(hào)的第二處理器301，和

輸入端與第二處理器301連接、輸出端與配電站的開關(guān)柜的斷路器操作回路連接、用于輸出控制信號(hào)以控制對(duì)應(yīng)斷路器的分/合閘的第二開關(guān)量輸出模塊304。

在鐵路電力應(yīng)用中，交流量測(cè)量模塊302的輸入端與400V低壓進(jìn)線柜401、低壓進(jìn)線柜402和聯(lián)絡(luò)柜403的電流互感器和電壓互感器相連，采集配電站的開關(guān)柜的電流信號(hào)和電壓信號(hào)，第二開關(guān)量輸入模塊303的輸入端與400V低壓進(jìn)線柜401、低壓進(jìn)線柜402和聯(lián)絡(luò)柜403的斷路器相連，采集配電站的開關(guān)柜的斷路器位置信號(hào)。交流量測(cè)量模塊302和第二開關(guān)量輸入模塊303的輸出端和第二處理器301連接。第二處理器301與主控終端10連接，將電信號(hào)和斷路器位置信號(hào)發(fā)送至主控終端，并接收主控終端發(fā)送的控制信號(hào)。第二開關(guān)量輸出模塊304的輸入端與第二處理器301連接，輸出端與配電站40的開關(guān)柜的斷路器操作回路連接。

具體的，交流量測(cè)量模塊、第二開關(guān)量輸入模塊和第二開關(guān)量輸出模塊通過公共總線306與第二處理器連接。遠(yuǎn)程測(cè)控終端還包括電源模塊305，為遠(yuǎn)程測(cè)控終端提供工作電源。

如圖2和圖5所示，主控終端包括：

獲取控制器的工作狀態(tài)，并在接收到控制器的異常工作狀態(tài)信號(hào)時(shí)，根據(jù)獲取的電信號(hào)和斷路器位置信號(hào)產(chǎn)生對(duì)應(yīng)的控制信號(hào)的第三處理器101以及與第三處理器101連接的第一通訊模塊102，第三處理器101通過第一通訊模塊102與遠(yuǎn)程測(cè)控終端30和控制器20連接，第三處理器獲取控制器20的工作狀態(tài)。本實(shí)施例的主捉控終端具有判斷和控制功能，在接收到控制器20的異常工作狀態(tài)信號(hào)時(shí)，根據(jù)獲取的電信號(hào)和斷路器位置信號(hào)產(chǎn)生對(duì)應(yīng)的控制信號(hào)，通過第一通訊模塊102將控制信號(hào)發(fā)送至遠(yuǎn)程測(cè)控終端30。

具體的，第一通訊模塊包括通訊管理機(jī)1022、光口交換機(jī)1021以及光纖1023，第三處理器101通過光纖1023與光口交換機(jī)1021連接，光口交換機(jī)連1021與通訊管理機(jī)1022連接。光纖1023為單模光纖，包括上行光纖和下行光纖。

遠(yuǎn)程測(cè)控終端30和控制器20分別連接到主控終端的通訊管理機(jī)1022的輸入端，通訊管理機(jī)1022的輸出端連接到光口交換機(jī)1021的以太網(wǎng)口，光口交換機(jī)1021的2個(gè)光口分別連接上行光纖和下行光纖1023，通過上行光纖和下行光纖，光口交換機(jī)1021與第三處理器101連接。

上述的軌道交通電力智能控制系統(tǒng)，在控制器正常工作狀態(tài)時(shí)，由控制器控制配電站的開關(guān)，在控制器異常工作時(shí)，向主控終端發(fā)送異常工作狀態(tài)信號(hào)，此時(shí)，由主控終端根據(jù)接收到的電信號(hào)和斷路器位置信號(hào)產(chǎn)生對(duì)應(yīng)的控制信號(hào)，并將控制信號(hào)發(fā)送至遠(yuǎn)程測(cè)控終端，由遠(yuǎn)程測(cè)控終端根據(jù)控制信號(hào)控制配電站的開關(guān)，從而保證配電站控制的可靠性，為高速鐵路的穩(wěn)定運(yùn)行提供了保障。隨著高速鐵路監(jiān)控系統(tǒng)的發(fā)展，越來越多的配電房要求實(shí)現(xiàn)自動(dòng)化管理、無人值班模式，將上述軌道交通電力智能控制系統(tǒng)應(yīng)用到鐵路電力系統(tǒng)，可滿足無人值班的要求，不僅提高了調(diào)度中心后臺(tái)監(jiān)控的實(shí)時(shí)性和有效性，還大大降低了人員配備和管理的成本，保證了鐵路電力資源的合理利用。

以上所述實(shí)施例的各技術(shù)特征可以進(jìn)行任意的組合，為使描述簡(jiǎn)潔，未對(duì)上述實(shí)施例中的各個(gè)技術(shù)特征所有可能的組合都進(jìn)行描述，然而，只要這些技術(shù)特征的組合不存在矛盾，都應(yīng)當(dāng)認(rèn)為是本說明書記載的范圍。

以上所述實(shí)施例僅表達(dá)了本實(shí)用新型的幾種實(shí)施方式，其描述較為具體和詳細(xì)，但并不能因此而理解為對(duì)實(shí)用新型專利范圍的限制。應(yīng)當(dāng)指出的是，對(duì)于本領(lǐng)域的普通技術(shù)人員來說，在不脫離本實(shí)用新型構(gòu)思的前提下，還可以做出若干變形和改進(jìn)，這些都屬于本實(shí)用新型的保護(hù)范圍。因此，本實(shí)用新型專利的保護(hù)范圍應(yīng)以所附權(quán)利要求為準(zhǔn)。