摘要：牵引供电系统在城轨运转体系中起到重要作用，加强牵引供电系统的调度能力，掌握城轨储能情况，为城轨稳定运转提供有效支撑。本文分析了一种服务于牵引供电系统的调度试验平台，首先说明了调度试验平台的设计过程，随后说明了监控调度系统的设计方案，总结整套系统的运行效果。
关键词：牵引供电；系统；调度技术
引言：在城轨运营密度不断增大的背景下，对牵引供电系统提出较高要求。提升牵引供电系统调度能力，方可快速掌握城轨系统的储能状态。因此有必要开发调度平台，为牵引供电系统调度提供有效支撑。
一、调度试验平台设计
1．整体设计。调度试验平台的作用在于减轻牵引供电系统磨损，通过回收牵引能量，最大限度发掘制动能量的使用价值。发挥电容储能系统的优势，快速回收能量并实现储能效果，适应牵引供电系统的功率变化特征。要注重电池与电容的协同控制作用，有效提升调度试验
平台性能。
（1）电机互馈系统。电机互馈系统中设计了包含两台电机的异步电机组，两台异步电机分别承担牵引与陪试责任。通过牵引电机实现轨道列车的模拟效果，为分析牵引特性提供依据，交直交变流器提供模拟牵引动力。关于模拟轨道列车运行过程中的受力负载，与陪试电机有关。陪试电机同时承担回馈牵引能量的职责，交流电网接收牵引能量。
（2）混合储能系统。混合储能系统中包括基于蓄电池和超级电容的储能装置，储能装置与交直交变流器连接，连接介质是变流器。
（3）监控调度系统。监控调动系统的核心在于控制台，通过控制台操作调度试验平台的能量管理系统，向所有设备发出指令，实现全部设备控制效果。监控调度系统的显示屏展示全部设备的状态信息，作为发出指令的重要依据。
3．通讯层设计。调度试验平台基于分层理念设计，监控调度系统决定了系统的能量管理效果，信息传输过程基于TCP/IP协议。底层设备接收到监控调度系统发出的指令后，执行该霰弹
指令并吻合负载要求。底层设备通信采用RTU、CAN通讯方式，利用协议转换器实现通信协议转换效果，保证上下层系统的顺畅互通。
底层设备包括变频器、交直交变流器、DC/DC变换器、控制台、电容、电池，其中电池和电容采用CAN通信协议，其他设备采用RTU通信协议，通过底层通讯系统有效连接从站设备与上位机后台中的操作软件。此处利用到不同网络协议的转换。设置网关意味着底层设备与上位机即便在不同网络通讯协议仍然正常协作，网关具有打包信息的功能，并为网络协议转换提供通道。RTU、CAN协议成功转换为TCP/IP协议，随后利用交换机的桥接效应实现数据交互效果。远程设备连接路由器、接入网络后，实现远程监控调度效果。
通讯设备层包括了工控机、交换机、路由器等设备，关系到底层设备传输信息的前台显示效果。底层设备信息经过协议转换后，符合TCP/IP协议的标准。数据通过交换机和路由器的分发处理后，在不同介质中显示。其中远程显示的数据信息来自于路由器，通过路由器传输到工控机的数据，最终通过LCD和本地设备显示。
二、监控调度系统设计
皖西学院学报1．设计思想。监控调度系统运行体系通过前后端交互实现，开发过程利用Linux系统。监控调度前端界面主要反馈牵引供电系统的状态，直观展示监控系统全部设备的状况。后台管理部分保存与牵引供电系统相关的数据信息，并实现牵引供电数据的处理、转发等效果，为监控调度奠定坚实基础。通过后台系统还可以控制牵引供电系统的工作状态，发出的指令能够被牵引供电系统接收。途语导航
2．监控界面设计。关于监控调度系统前端界面的设计，应用到Extjs、p+CSS等前端技术，兼顾界面与数据信息的展示要求。Extjs技术是前端网页开发常用的脚本技术，与Web应用充分整合，在丰富前端界面展示效果的同时，提升Web应用的开发效率。牵引供电系统的拓扑结构图通过SVG技术实现，借助SVG准确描述矢量图形，具有开放性特征。关于监控调度系统前后端数据的交互与共享则利用到JS技术，确保牵引供电系统数据完整展示。
在监控调度界面中，体现牵引调速系统的状态以及整体拓扑情况。通过监控调度界面中的拓扑结构，掌握牵引供电系统的电力参数信息，综合掌握牵引供电系统的状态。通过界面获取储能系统的状态，为判断牵引供电系统的电池状态提供重要依据，工作人员掌握电池
与电容当前的充放电状态。借助牵引调速系统，可以掌握负载特性以及变换器的运行状态。监控界面信息展示清晰，体现需要展示的信息模块，包括系统整体情况、储能元件、牵引调速系统等。进入到储能元件模块后，可以看到电池、电容等元件的布局情况以及主要参数，帮助工作人员全面掌握储能元件的实际情况。
3．后台监控系统设计。后台管理系统侧重于数据信息管理以及前后层的联系，实现设备信息的采集、参数设置、设备状态调整等效果，整体调度控制牵引供电系统。后台监控系统划分为四个模块，第一个模块是设备类型管理，在该模块中记录管理牵引供电系统的全部信息，也为设置牵引供电参数提供有效参考。第二个模块是设备参数管理，详细记录牵引供电系统的全部设备信息，包括设备的类型、名称、数据地址、标志符等等，并与调度算法等模块形成交互。第三个模块是普通设备管理，对全部参与数据交互的设备进行综合设置，注意设备与IP地址之间的关联。通过普通设备管理模块，根据IP地址就可以获取设备信息，由此实现数据交互。第四个模块是调度算法模块，整体控制牵引供电系统的全部设备，针对处理的信息进行相关操作。在调度算法模块开发中使用Ruby语言，这种开发语言吻合面向对象的开发思想。基于Ruby语言设计调度算法的脚本语言，为拟定牵引供电系统调度策略提供重要支撑，节省牵引供电系统调度时间并实现实时调度效果。
平流层飞艇4．系统交互过程。牵引供电监控调度系统以后台监控系统为数据交互核心，控制台向后台监控系统发出控制指令，监控系统将执行控制指令后的信息反馈到控制台。调度算法模块中设置了调度算法接口，向后台监控系统发出调度指令，并由后台监控系统反馈数据信息。监控界面中获取的状态信息同样来自于后台监控系统。关于后台监控系统与底层牵引供电设备之间的交互过程，由后台监控系统将控制台发出的指令转发到底层设备，并由底层设备执行指令。底层设备将运行信息反馈到后台监控系统，最终传输到控制台。
三、平台运行
1．逻辑算法。操作控制台启动全部设备，后台管理软件将启动指令传输到底层设备。后台管理软件在试验过程中，采集电机工况、储能系统荷电状态等数据信息；随后使用调度算法计算采集的数据信息，获取储能充放电调度指令，并将计算获取的指令传输到变频器等全部底层设备，由底层设备执行各项指令。完成实验后，通过控制台发出命令，设备停止工作，停运指令的接收与传输由后台管理软件完成。
2．实验效果。后台管理软件与底层平台的交互过程完全正常，底层设备能够接收到指令并进行相应操作，指令由Ruby调度算法生成，有效控制储能系统的充放电过程。监控调度系
现代化管理
统与后台管理软件之间同样正常交互，通过监控界面获取底层设备反馈的数据信息，说明调度试验平台各层次之间正常交互运转。
结束语：本文阐述了一种调度试验平台的设计过程，说明该平台在城轨牵引供电调度体系中的作用。平台应用效果明显，但是还需要在实际应用中出不足，作为完善平台的重要依据。
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