陈乃海

(中铁第一勘察设计院集团有限公司电气化处，710043，西安∥工程师)

1 既有系统

广州地铁2、8号线电力监控主站设置于公园前控制中心。该控制中心于2010年完成了2、8号线拆解工程。

目前，广州地铁2、8号线电力监控主站系统共用1套通信前置系统、局域网络、主备服务器、维护工作站以及打印机等外围设备。调度大厅按电调、行调、环调分为3组，每组独立地对1、2、8号线监控和调度管理。2、8号线在赤沙车辆段供电车间设置了1套供电复示系统，采用光纤通道与主站系统通信。

电力监控系统主站服务器采用的南瑞RT21-SCADA(监控和数据采集)系统与通信前置系统均为2010年拆解工程中新购置的设备，其余设备如以太网、工作站、打印机等为2002年购置，已使用近10年。UPS(不间断电源)额定功率为20 kVA，负荷率达到80%，且正在施工中的电气微机防护与巡检系统将在公园前控制中心电力监控设备机房设置主站系统，故在本次改造中应考虑UPS设备的更新。通信前置系统设计为64个通道，既有2、8号线主变电所及车站(车辆段、停车场)变电所共接入43个通道，整合了UPS等资源后，将共使用46个通道，剩余18个通道可用。本次设计需使用15个通道，故通信前置系统满足本次设计的要求，且具备扩展条件。

公园前控制中心设备机房较为紧张，无独立的设备机房供电力监控专业使用。目前广州地铁1、2、8号线共用1间设备机房，机房布局较为紧凑，但通过合理布局，仍有可利用的空间。新增一套主站系统的空间条件已具备。

2 方案要求

新线接入要求采用合理的方案，将北延段新增的彩虹桥主变电站及14个变电所供电设施纳入电力监控系统。实施方案须保证不影响正常的运营工作，在实施过程中实现电力监控系统的平稳过渡。

电力监控主站系统功能要求与既有2、8号线保持一致。具体功能有遥控、遥信、遥测、主要控制闭锁、调度管理、用户画面显示、信息打印、大屏幕系统显示、培训、口令、系统的维护、修改、扩展、自检、数据转发、数据归档和统计报表等。

变电所综合自动化系统功能也需与既有2、8号线保持一致。具有各种设备的控制、监视、联锁/闭锁、电流、电压、功率、电度的采集等功能［1］。

3 系统主站方案比选

根据既有2、8号线电力监控系统主站现状，8号线北延段主站系统设置有两种方案。

图1 电力监控系统构成示意图(方案一)

3.1 方案一

利用既有电力监控系统主站，进行升级改造。根据8号线电力监控系统现状，按照通信前置系统通道的设计容量，可将本次北延段供电设施纳入既有2、8号线主站系统进行调度管理。具体为:对既有2、8号线电力监控系统主站系统进行数据库和应用软件升级，将8号线北延段的彩虹桥主变电站和14座车站(车辆段)变电所纳入既有8号线调度台统一管理，同时新设一套免维护UPS设备。电力监控系统构成示意图见图1。

优点:在既有2、8号线电力监控系统主站的基础上，对数据库和应用软件进行升级改造，无需增加主站系统设备机房。2、8号线各被控站数据经主干网、通信前置系统上传至服务器进行统一处理。具有投资较少，施工、调试简单的优点。此外，南瑞RT21－SCADA系统支持在线修改和扩展。施工期间，与被控站变电所的联调可在夜间列车停运后进行，届时控制中心的软硬件改造以及施工调试不会影响已运行线路的供电和正常监控、调度指挥。

缺点:北延段接入既有系统后，主站系统对60余个被控站进行调度管理，网络数据传输量大，通信前置系统接近满负荷，网络负担较重，数据处理任务较多，实时性较差，运营的可靠性有所降低。且RT21－SCADA系统服务器等设备目前已停产，其备品备件的购置存在一定难度。当主服务器故障时，备用服务器可投入运行，但在主服务器修理期间，将出现无备用服务器的情况。

3.2 方案二

新设电力监控系统主站，实行2、8号线中央级设备拆解。即在控制中心新设1套电力监控系统主站，将既有8号线及8号线北延段的供电设施纳入新设主站系统进行调度管理，2号线继续使用原有系统，从而实现2、8号线中央级设备的完全拆解。

新设电力监控系统主站构成及设备配置方案为:主备服务器、前置机系统、维护工作站、操作员工作站、WEB服务器、网络交换机及打印机等外围设备，并配置一套免维护UPS设备。过渡方案如下:在设备机房对新老设备进行重新布局，再在新设的8号线系统上进行8号线既有站及新站的调试工作，全部调试完成后，将整个8号线电力监控功能全部移设至新系统上。

优点:该方案实现了2、8号线的中央级设备的完全拆解，使2、8号线成为完全独立的2套电力监控系统，降低了运营风险，提高了系统可靠性。另外，此方案为8号线东延段预留了接入条件。考虑到8号线规划向东延伸，可将东延段供电设施也纳入新建的8号线系统主站，以完成对8号线全线供电设施的调度管理。

缺点:该方案投资较高，施工、调试工程量较大;要求设备机房重新布局;过渡方案较为复杂;同时，为了不影响既有线运营，每天只有夜间的4～5 h可利用，调试的周期较长。

3.3 方案比选

2个方案的比选结果见表1。从运营角度来看，方案二更为安全可靠，也为8号线东延段预留了条件，但投资较高，且需要对电力监控系统主站设备机房重新布局，过渡方案也较为复杂，应进一步研究此方案的实施时机。方案一利用既有硬件设备，较方案二节省投资约560万元，且对设备机房无调整要求，施工及系统接入较为简单，能满足8号线北延段供电设施的监控要求。故采用方案一作为电力监控主站的设计方案。

表1 广州地铁8号线北延段电力监控系统主站方案比选

4 结语

广州地铁8号线北延段电力监控系统利用既有主站设备，更新UPS等设备，新建通信通道及变电所综合自动化系统，完成对该段彩虹桥主变电站和14座变电所调度管理，实现了8号线北延段设施的无缝接入，满足了节省投资、不影响运营的要求。

［1］王军平，汪文功，冯剑斌.广州地铁二、八号线电力监控系统的拆分改造［J］.铁道运营技术，2008，14(4):22.

［2］陆欣，李驭涛.广州地铁1号线电力监控和数据采集系统中央级设备改造方案研究［J］.城市轨道交通研究，2011(4):49.

［3］方俊峰.轨道交通中的电力监控系统［J］.铁道通信信号，2009，45(3):43.