地铁变电站自动化系统的功能不仅要符合上述2个有关远动终端设备的标准,还应该尽快向即将推出的IEC61850靠拢,将继电保护、故障录波等功能有机地、无缝地融入到自动化系统中去。

      以下将重点探讨几个具有地铁变电站典型特征的自动化系统的基本功能。

2.1 遥控功能

      《电气化铁道牵引供电远动系统技术条件》提出的功能要求包括6项内容:遥控、遥信、遥测、打印、接口和自检。遥信、遥测、打印、接口和自检功能的要求与GB/T13729-2002的要求是基本一致的。而遥控功能则赋予了其更多的内涵。

      地铁变电站自动化系统的遥控功能按受控对象的数量分为单控和程控2种[3]。单控是指对单个对象的控制,也就是通常所指的基本遥控功能;而程控则是对多个对象的程序控制。

      单控、程控的概念是地铁变电站所特有的,不管是单控还是程控,其内涵均包括控制和相关的联锁2部分。

      单控联锁功能通常是由受控的间隔层[1]设备来完成的。例如,牵引变电站直流馈线开关的合闸,是由安装于直流开关柜内的保护测控单元来实现的。合闸出口继电器动作以前,必须进行一系列的联锁逻辑判断:首先检查开关是否处于分位,手车是否处于运行位;然后检查是否有合闸闭锁信号;最后进行线路测试,确认无短路后,方可进行合闸。若受控的间隔层设备无联锁功能,则可由变电站层[1]的通信控制器来完成。

      程控功能按操作对象和联锁关系分为2个层次:

      (1)操作对象和联锁关系均在同一变电站内,称为站内程控功能。例如,降压变电站的动力变压器的停电/恢复,需要对相邻的多个断路器进行操作。站内程控功能通常由变电站层的通信控制器来完成。

      (2)操作对象或联锁关系涉及多个变电站,称为站间程控功能。例如,接触网/接触轨的越区供电,需要对多个牵引变电站的多个直流断路器以及分段隔离开关进行操作。站间程控功能可由某一变电站的通信控制器来完成,也可由运行控制中心(OCC)电调主站来完成。前者需将邻站纳入采集和监控的范围,增加了硬件投资,但可脱离OCC电调运行;后者只能由OCC电调进行操作,对主站的依赖性太高,不利于紧急情况的处理。所以前一个方案更可取。

      值得一提的是,程控并不是简单的多个单控的组合,因为受控的多个对象之间可能存在复杂的联锁或闭锁的关系。而单控仅存在受控对象与其他非受控对象之间的联锁逻辑关系。IEC61850-5中,单控属于控制和分布式联锁功能的组合,而程控属于分布式顺控和分布式联锁功能的组合。

2.2 网络通信功能

      GB/T13729-2002提出了一些选配功能,其中的网络通信功能也应作为地铁变电站自动化系统的基本功能要求,而不是选配功能。其理由如下: