2需求分析
城市轨道交通供电系统是自成体系的配电系统，包含有传统的交流供电系统和直流牵引供电系统两部分。为了实现整体系统的安全可靠运行，必须实现电力系统的调度、运营和管理的自动化。
北京地铁四号线全线设置一套电力监控系统，该系统在OCC指挥中心内设置电力监控主站系统，在车辆段设置备用控制中心一座，在沿线各变电所内设置电力监控被控站，全线共设26个变电所综合自动化系统作为电力监控的被控站，如图1所示。
在供电检修车间调度室内设置一套供电复示系统，通过通信通道与控制中心电调系统接口完成对供电系统的复示功能，用于检修调度管理。
电力监控系统完成对上述各变电所的供电设备及牵引网电动开关设备运行状态的监视控制，负责全线牵引及电力供电系统的运行管理、正常检修及事故抢修的调度指挥，以确保整个供电系统及设备安全、可靠地运行。供电复示系统实现运营维修人员对全线供电系统设备的监视和对设备的维修管理，提高维护及维修的质量和效率。
电力监控系统由电力监控中心、以及设置在沿线的各个牵引降压混合变电所和降压变电所内的变电所综合自动化系统（被控站），二者通过通信通道构成电力监控系统。电力监控系统实施对全线上述变电所主要供电设备及接触轨电动隔离开关实时监控及数据采集，完成电力调度所对全线供电系统的运行及维修调度自动化管理，保证系统供电的可靠性、安全性。
变电站综合自动化系统是轨道交通供电自动化的基本组成，是实现电力监控系统功能的基本单元。轨道交通变电站内各层之间的信息可充分共享，并通过通信接口与外系统交换信息。设计一个快速、稳定、可靠的控制网络是轨道交通变电站自动化系统的基本要求之一，是实现轨道交通供电系统运行管理功能的前提。
整个上来讲，轨道交通变电站综合自动化系统划分为站级管理层，网络通信层，间隔层：
1) 站级管理层为设置在控制信号盘内的冗余热备的通信控制器、通用测控装置和一体化监视计算机。
2) 间隔层包括分散安装于供电一次设备中的各种微机保护测控单元、信息采集设备、智能测控单元以及采用硬接点接入的现场设备。设备包括400V及10kV交流保护测控单元、750V直流保护测控单元、变压器温控器、轨电位限制装置、制动能量吸收装置、杂散电流监控单元、UPS直流屏、电度表、上网隔离开关、跟随所负荷开关等；
3) 网络通信层即为所内通信网络和接口设备，间隔单元通过所内通信网络层与站级管 理层进行数据交换。
整个系统面向变电所通盘考虑，通过间隔单元与一次开关设备、CT/PT等设备接口，实现对变电所设备的控制、监视、测量、继电保护及数据管理、远程通信等综合自动化管理，以保证供电系统的安全可靠运行。
一般来讲，轨道交通供电系统分为高压电源系统，直流牵引供电系统，动力、照明、信号电源三个系统。在轨道交通供电系统中，作为轨道交通变电所自动化系统间隔层非常重要的组成部分，直流牵引供电系统直接给列车提供动力，其好坏直接影响整个地铁供电系统质量的高低。如果牵引供电系统出现问题，小则影响某个变电站、几个供电区间的输送电，大则引起整个牵引供电系统崩溃，给地铁列车的安全、运营造成影响。
轨道交通牵引供电系统是直接为地铁列车提供动力的系统，可以保证地铁列车高速、安全、可靠、经济节电地运行。目前北京轨道交通牵引供电的运行采用双机组双边供电方式，即每个牵引变电站2台牵引机组带2台总闸，并列向直流母线供电运行，直流母线下设4台分闸，即馈线开关(加上备用共5台),分别向上行、下行车辆进行主备供电，两个相邻的牵引变电站同时向站内同一馈电区间供电，