高速鐵路供電綜合監控技術與裝備
1.主要技術內容及創新成果
高速鐵路供電系統是高速列車安全運行獲得持續穩定動力的根本,高速鐵路供電綜合監控對其實施供電調度指揮、設備保護控制、故障診斷與處理。高速鐵路綜合監控系統是高鐵安全、可靠、高效運行的重要保障。圍繞我國1.6萬公里高速鐵路網供電系統的建設與運營,開展的理論研究與技術創新有:超百萬監控點龐大規模供電調度系統動態擴展與同步建設的適應性;全并聯AT供電方式下繼電保護和故障測距的選擇性、快速性、準確性;海量多源數據的高校挖掘及大規模監控系統的可靠性;高可靠供電綜合監控成套技術裝備的研制。
主要創新成果有:
(1)發展了高鐵供電調度、保護控制和可靠性理論與方法。建立了基于應用云架構的自律分散高鐵供電調度模型,解決了超大規模供電調度系統海量計算、動態擴展與同步建設一體化問題;提出了以牽引供電臂為單元的協同保護策略,優化了全并聯AT供電方式下變電所、AT所、分區所繼電保護的選擇性、快速性;提出了“失壓同步啟動的橫聯線電流比”和“行波固有頻率”故障測距算法,提高了牽引網和電力貫通線故障定位準確性和故障處理效率;建立了基于信息測度同和的多信源故障診斷模型以及基于層次隨機回報網和馬爾科夫過程的可靠性分析模型,保證了大規模綜合監控系統運行的高效性和可靠性。
(2)建立了我國高鐵供電綜合監控“統一規劃、統一標準、統一調度、統一平臺”技術體系,包括總體結構、拓撲結構、接口技術規劃;標準和規范;“二電(牽引/電力)合一、區域直調”的調度模式;調度系統硬件平臺和互操作性測試平臺。
(3)研制了具有自主知識產權和國際先進水平的高鐵供電綜合監控成套技術裝備。開發了基于應用云架構的自律分散高鐵供電調度技術裝備,實現了良好的可擴展性、完備的動態冗余及高效的故障診斷;開發了牽引變電所自動化技術裝備,實現了快速可靠的變電所、AT所、分區所協同保護控制及準確的牽引網故障定位;開發了電力變/配電所自動化技術裝備,實現了電力貫通線故障的可靠保護和準確測距。
2.授權知識產權情況
授權發明專利4項,實現新型專利24項,軟件著作權45項;受理并公開發明專利14項;論文213篇(其中SCI檢索18篇、EI檢索109篇);專著3部,編著3部,教材1部。
3.技術經濟指標
最大監控容量150萬點、保護動作正確率大于98.6%、故障測距誤差小于0.2km、系統可用率大于99.99%等技術指標優于國外。鑒定委員會認為,總體達到國際先進水平,在自律分布于云計算技術應用、繼電保護方案、故障測距等方面創新顯著,達到國際領先水平。獲2012年四川省科技進步一等獎。
4.應用推廣及效益
高鐵供電綜合監控系統的調度技術裝備市場占有率100%(除京津城際外),變/配電所自動化技術裝備市場占有率50%以上;近三年累計銷售額6.38億元,新增利潤1.48億元、稅收7837.5萬元,間接經濟效益逾13億元;創立了民族品牌,支撐了高鐵的建設與運營,促進了行業科技進步。

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