地鐵節(jié)能專題

1、軌道交通能源管理系統(tǒng)專題,二Ｏ一Ｏ年三月,1 .城市軌道交通節(jié)能技術(shù)現(xiàn)狀及存在的問題,,,90%,在軌道交通運營過程中主要消耗電能，基本不消耗其它形式的能源。耗電可以將其歸結(jié)為車輛運行的牽引耗電和其它設(shè)備耗電兩大類。新建的城市軌道交通工程除上述耗電內(nèi)容外，還需增加車站空調(diào)和車輛空調(diào)等耗電。       能源消耗總量過大是目前城市軌道交通面臨的一大問題。軌道交通運營成本高居不下的問

2、題日顯突出，其中有近50％來自于列車牽引能耗。根據(jù)已運營城市多年的建設(shè)和運營經(jīng)驗數(shù)據(jù)，城市軌道交通列車牽引供電系統(tǒng)和通風(fēng)空調(diào)系統(tǒng)是軌道交通中最主要的用電大戶，分別占到軌道交通系統(tǒng)總能耗的1/2和1/3，節(jié)能潛力也相對最大。如何降低城市軌道交通運行能耗，是解決城市軌道交通運營能耗過高問題的重要內(nèi)容。,2. 已采用的主要節(jié)能降耗措施,（1）線路選線與運營組織重視節(jié)能　（2）車輛節(jié)能   ?。?）供電系統(tǒng)節(jié)能　（4）

3、通風(fēng)空調(diào)系統(tǒng)節(jié)能　（5）設(shè)備監(jiān)控系統(tǒng)節(jié)能?。?）給排水系統(tǒng)　（7）自動扶梯?。?）車站綜合UPS電源系統(tǒng)　　　總之，目前，地鐵主要節(jié)能降耗措施有制式節(jié)能、模式節(jié)能、控制節(jié)能、設(shè)備節(jié)能、管理節(jié)能等，根據(jù)2號線軌道交通設(shè)計情況，從各方面考慮了節(jié)能措施，針對1號線的設(shè)計實際情況，推薦在管理節(jié)能方面做創(chuàng)新---能源管理系統(tǒng)(EMS)，加強運營管理，通過制定有效的節(jié)能運行管理方法，挖掘系統(tǒng)節(jié)能潛力。,3.地鐵能源管理（計量）系統(tǒng)方案研究

4、,3.1研究背景目前，地鐵運營單位常在節(jié)能監(jiān)管部門的檢查中，難以提供完整的分項電耗記錄表和用電分析資料，說明地鐵運營單位對地鐵設(shè)備的運行和節(jié)能效果缺乏有效的管理。國內(nèi)城市軌道交通既有線路采用就地抄表的方式對用電數(shù)據(jù)進(jìn)行人工統(tǒng)計，多數(shù)情況下沒有設(shè)置分項計量，一般在車站設(shè)置中壓系統(tǒng)計量和低壓系統(tǒng)計量，用于總體上的內(nèi)部技術(shù)經(jīng)濟考核。因此，能夠定量描述能耗的具體狀況是地鐵節(jié)能工作的重要基礎(chǔ)。,目前，國內(nèi)各新建地鐵線都很重視節(jié)能工作，從空調(diào)

5、、供電、照明、扶梯等各系統(tǒng)設(shè)備采用了新型節(jié)能產(chǎn)品。節(jié)能工作應(yīng)該講求實效和重視節(jié)能數(shù)據(jù)整理及分析，挖掘節(jié)能潛力。 從2號線設(shè)計開始,我們就調(diào)研過管理節(jié)能方法,國內(nèi)有北京、深圳地鐵的能源管理進(jìn)入實施階段，冶金、民用建筑等行業(yè)能源管理系統(tǒng)已很成熟，1號線設(shè)計招標(biāo)階段考慮了能源管理系統(tǒng)方案。建立能源管理系統(tǒng)（EMS,即計量），使地鐵建設(shè)和運營單位充分了解各種節(jié)能措施的實際效果，從具體數(shù)據(jù)中得到客觀反映和評價，可避免一些名為節(jié)能措

6、施而實際效果不明顯，卻需要大量增加投資的行為。通過對節(jié)能數(shù)據(jù)的分析整理，從中找到各用能環(huán)節(jié)的真正問題和有效的節(jié)能途徑。,3.2 地鐵計量用電負(fù)荷計量分解圖,某地鐵站計量分解圖,3.3 地鐵計量的設(shè)置,針對各地鐵用電負(fù)荷的特點，對地鐵各用電回路進(jìn)行分析，從而確定計量形式和計量裝置安裝的位置。計量裝置宜集中設(shè)置在地鐵變電所、環(huán)控電控室的饋電回路或計量柜內(nèi)，以便于計量數(shù)據(jù)的自動采集、人工抄表和校對以及計量表計的測試和維護。,3.4 能源管理

7、系統(tǒng)結(jié)構(gòu),地鐵能源管理系統(tǒng)是以穩(wěn)定可靠的計算機網(wǎng)絡(luò)構(gòu)成的數(shù)據(jù)采集監(jiān)控分析管理系統(tǒng)。全線設(shè)置一個能源管理中心，能源管理中心通過地鐵的骨干網(wǎng)絡(luò)從各車站能源子站中獲取能源數(shù)據(jù)，實現(xiàn)全線的能源數(shù)據(jù)集中監(jiān)控和管理。地鐵能源管理系統(tǒng)結(jié)構(gòu)為“三級結(jié)構(gòu)，二級管理”。,能源管理系統(tǒng)結(jié)構(gòu)和數(shù)據(jù)流程圖,,,中央級能源管理系統(tǒng) 設(shè)置在地鐵控制中心，完成能源數(shù)據(jù)的采集、存儲、分析和發(fā)布，并配備能源管理分析服務(wù)器。車站級能源管理系統(tǒng) 設(shè)置

8、在地鐵車站控制室，完成車站能源數(shù)據(jù)實時動態(tài)采集、監(jiān)控、趨勢圖顯示和故障異常報警等功能。車站級能源管理系統(tǒng)通過地鐵骨干網(wǎng)，將處理后的能源數(shù)據(jù)傳送給中央級能源管理系統(tǒng)。現(xiàn)場級數(shù)據(jù)采集終端 通過其通信控制模塊，現(xiàn)場總線與高、低壓開關(guān)柜內(nèi)計量裝置（帶通信接口和電能累計功能）連接，并通過以太網(wǎng)模塊，將信息轉(zhuǎn)換到車站級以太網(wǎng)層面，與車站級能源管理系統(tǒng)服務(wù)器連接。,3.5 能源管理系統(tǒng)的建設(shè)方案,能源管理系統(tǒng)可以獨立構(gòu)成系統(tǒng)，也可以

9、與綜合監(jiān)控系統(tǒng)集成。為便于系統(tǒng)集成和資源共享，減少硬件投資，地鐵能源管理系統(tǒng)宜集成于綜合監(jiān)控系統(tǒng)中。地鐵能源管理系統(tǒng)主要與OCC電力調(diào)度中心進(jìn)行信息交換，預(yù)留與上級用電管理部門交換信息的接口。,（1）系統(tǒng)間硬件接口,能源管理系統(tǒng)集成在綜合監(jiān)控系統(tǒng)后，地鐵能源管理系統(tǒng)負(fù)責(zé)能源管理系統(tǒng)的硬件設(shè)計，綜合監(jiān)控系統(tǒng)負(fù)責(zé)提供硬件平臺來完成能源調(diào)度和系統(tǒng)復(fù)示功能。,（2）系統(tǒng)間軟件關(guān)系 能源管理系統(tǒng)作為綜合監(jiān)控系統(tǒng)的子系統(tǒng)，為綜合監(jiān)控系統(tǒng)提供受控

10、對象的監(jiān)控數(shù)據(jù)，而綜合監(jiān)控系統(tǒng)為能源管理系統(tǒng)提供調(diào)度、維護人員的人機操作平臺。能源管理系統(tǒng)的調(diào)度主站系統(tǒng)、通信通道由綜合監(jiān)控系統(tǒng)提供，功能設(shè)計仍由能源管理系統(tǒng)完成。,系統(tǒng)接口分界圖,4. 國內(nèi)地鐵能源管理系統(tǒng)應(yīng)用案例,（1）深圳地鐵2號線（08年設(shè)備招標(biāo)）（2）北京軌道交通亦莊線（09年設(shè)備招標(biāo)）,5.地鐵能源管理系統(tǒng)經(jīng)濟分析,如果采用與綜合監(jiān)控系統(tǒng)集成建設(shè)方案，在全壽命周期成本上沒有多大增加，主要增加了供電專業(yè)計量裝置費用、綜合監(jiān)控