轨道交通供电系统智能运维平台研究与应用

期刊: 建筑监督检测与造价 DOI: PDF下载

赵艳霞,冯玉贵,杨曌薪,刘泉泉

青岛城市轨道交通科技有限公司

摘要

目前,我国城市轨道交通的供电系统节能改造已经引起了业界的普遍重视,但目前的研究思路大多集中于设计与施工阶段。在设计时,主要从不同等级的变电所及变压器的容量设定、中压电网的电压等级及接线方式、工作模式、电缆选用、牵引网的布置;在建设阶段,重点是选用不同的能耗设备,在保证运行需求的基础上,着重对节能指标进行优化。本文重点对地铁运行期供电系统节能技术和相关的管理对策进行深入探讨。


关键词

轨道交通供电系统;智能运维平台研究;应用

正文


引言

城市轨道交通的智能化发展,是解决城市交通拥堵问题的关键。传统的轨道交通供电系统运维方式主要依靠人工巡检和维护,存在维护效率低下、成本高昂等问题。而采用智能化运维技术,可提高轨道交通供电系统运维效率和可靠性。

1轨道交通供电系统接触网专业智能运维相关技术概述

轨道交通供电系统的运营安全和可靠性对城市轨道交通的正常运营至关重要。由于轨道交通供电系统具有高密度、高能耗、高速度、高可靠性等特点,在使用过程中容易出现故障和损坏,会直接影响轨道交通的安全性和准时率。目前,市场上的轨道交通接触网专业智能运维主要使用的操作系统包括Windows和Linux等。其中,Windows操作系统具有图形界面友好、易于学习和使用的特点,得到广泛应用。Linux操作系统则因高度可定制性、稳定性和安全性而备受欢迎。轨道交通接触网专业智能运维包括以下几个方面:第一,数据采集。通过安装传感器和监测设备,实时获取接触网运行状态的数据,包括电流、电压、温度等参数。第二,数据传输。采集的数据通过网络传输到服务器,以便进行分析和处理。第三,数据分析。对采集的数据进行处理和分析,以识别接触网运行中可能存在的问题和隐患。

2牵引供电系统节能降耗管理的优势

2.1通过合理调整行车速度实现节约能耗

通过合理调整行车速度实现节约能耗随着制动功率的增加、制动距离延长、制动能量增加,根据实际客流量状况调整车速,在高峰时段增加车速,在平稳时段减速,在低峰时段减速,以减少车辆制动能耗。

2.2提高再生制动能量吸收装置的应用

提高再生制动能量吸收装置的应用地铁列车刹车分为电动刹车和空气刹车,电动刹车有2种,分别为电动刹车和电刹车,在刹车系统出现故障时,电动刹车会变成电阻刹车。列车的再生制动通常会产生大约30%的牵引能量,而这种能量会被列车自身的电力所消耗,并且会按照一定比例被邻近的直流刹车所吸收,其余的则会通过列车的吸热电阻产生热量。在列车运行时间长的情况下,再生制动的能量被车辆所吸收的可能性很低,而列车的刹车是在行驶中进行的,如果利用列车的吸热电阻吸收了再生能量,势必会引起隧道、地铁站温度升高,从而增大站台的空调负荷,导致能耗增加,提高运营费用。

2.3事故率分析

在地铁低压配电网中,电扶梯、风机等是耗能大、耗能大、运行周期长的设备。电扶梯采用变频技术,实行定时、自动变速,在高峰时段采用高频运行,在非高峰期减少人员流量时,改为低速运行,在无人乘坐电梯时,将电能消耗降至最低,既节省了乘客的出行时间,又提高了乘客的出行效率。采用变频技术代替了传统的风机风量和供水量,采用变频调速方式进行流量调节,从而大大减少了能耗。经统计,采用变频技术进行通风空调,可节省20%~50%的电力。

3轨道交通接触网牵引供电系统关键技术

3.1变电站位置

变电站是轨道交通接触网牵引供电系统的重要核心,所以轨道交通接触网牵引网供电系统必须科学选择变电站的位置,这样才能为整个系统的稳定与可靠运行提供基础保障。在建设前,必须结合工程实际情况明确各个车站之间的距离,通过测算来确定牵引供电系统的结构、电压,同时对电压损失、供电质量等一系列的数据进行核算,结合相关的数据参数确定变电站的具体位置,进而保证所选位置的科学性与合理性。

3.2电气主接线

在明确轨道交通接触网牵引供电系统变电站的位置之后,必须关注电气主接线,这是保证供电系统稳定性的重要“纽带”。结合本文工程实际情况,可以采用27.5kV单母线分段运行,这样可以保证整个系统的稳定性,同时降低对周围通信线路的干扰与影响。此外,采用电气主接线可以在保障日常供电基本需求的前提下,确保整流机出现故障时另一台整流机可以稳定运行,进而保证轨道交通供电的连续性。

3.3保护装置

保护装置是轨道交通接触网牵引供电系统中必不可少的设备之一,通过保护装置的加装,可以保证供电系统的可靠性与稳定性,进而减少停电对轨道交通运行的影响。轨道交通接触网牵引供电系统的保护装置常见的有供电变压器电流速断保护装置,这种装置可以对整个系统发挥保护作用,保证供电的稳定性,还可以根据短路电流大小适当调整保护装置的启动时间,高效、安全保护系统,进而保障轨道交通稳定、安全运行的同时降低发生故障所带来的各项经济损失。

3.4UPS技术的应用

UPS供电有分散与集中供电两种。在城市轨道交通供电系统中,集中供电方式成为趋势。集中供电整体成本比分散供电成本低,随着UPS容量增加,其单位容量成本降低;集中供电可靠性远远大于分散供电,大容量UPS的可靠性高于中小容量UPS;集中供电便于安装维护与管理,分散供电需要安装空间多,集中供电系统可以通过后台监控软件在一台PC上对UPS统一监控和管理,而分散供电达到相同效果投资更大。轨道交通接触网牵引供电系统中可以通过提升供电总量来提升电压,进而有效降低电能的损耗,所以,电缆接触网的搭建至关重要。轨道交通接触网的搭建可以根据实际情况采用并联连接方式,并且搭建备用线路,这样才能保证供电的连续性,避免停电而带来的各种影响与损失。

结语

综上所述,现有的低电压分配方式无法适应地铁工业对能源的要求。因此必须大力推广智能化、高效率的交通运输。智能低压配电网可以满足轨道交通的设计需求,采用以太网网关、智能化的数字仪表、开关等组成低压控制系统,对进线断路器、母联断路器、三相负载总开关等进行有效控制,并对其进行远程监控。这套系统功能较为完善,可靠性高,线路简单,界面清晰,数据具有很强的实时性,便于操作和维护。为了减少地铁运营时的能量消耗,学者和技术人员必须把更多的精力投入到地铁智能低压配电系统的研发上,以达到节能、改善地铁工业发展的目的。智能化管理方面的展望。智能运维平台主要关注供电系统的维护和保养,未来可以进一步探讨智能化管理的方向,如通过智能调度和智能控制等手段提高供电系统的运行效率和安全性能。因此,未来可以将更多的精力放在智能化管理方面,如通过引入人工智能、大数据和云计算等技术,建立智能化管理平台,提供更加全面和高效的运行管理服务等手段,实现智能化管理。

参考文献

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