軌道交通低壓配電系統(tǒng)智能化控制

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摘要：軌道交通是城市交通體系中的重要內容，隨著城市規(guī)模的不斷擴大，大型與特大型城市如雨后春筍般涌現(xiàn)，軌道交通具有運量大、速度快等特點，可以有效緩解路面擁堵現(xiàn)狀，實現(xiàn)客流的迅速輸送，在大城市的交通體系中占有越來越重要的地位。低壓配電系統(tǒng)在軌道交通系統(tǒng)中用于提供除軌道交通牽引符合以外的所有設備運營用電，低壓配電系統(tǒng)的可靠性、安全性直接影響到軌道交通的正常運行，智能化低壓配電系統(tǒng)可以有效監(jiān)測與遠程控制系統(tǒng)實時工作狀態(tài)，保證了低壓配電系統(tǒng)的可靠性與安全性，提高系統(tǒng)運營維護的便捷程度，本文對軌道交通低壓配電系統(tǒng)的智能化控制進行研究，對軌道交通的正常運營具有重要意義。

關鍵詞：軌道交通;低壓配電系統(tǒng);智能控制

1引言

隨著國民經(jīng)濟的發(fā)展，城市規(guī)模在不斷擴大，城市人口急劇增加，隨之出現(xiàn)的交通擁堵問題日趨嚴重。城市軌道交通具有運量大、速度快、安全性高、節(jié)能環(huán)保等特點，作為新的交通運輸方式以其不可比擬的優(yōu)勢快速發(fā)展起來，在城市公共交通中發(fā)揮著越來越大的作用，能夠緩解城市交通的擁堵問題，是城市中重要的交通工具[1]。

2軌道交通低壓配電系統(tǒng)

低壓配電系統(tǒng)是軌道交通系統(tǒng)的重要組成部分，除軌道交通的牽引負荷外，低壓配電系統(tǒng)提供軌道交通的其余所有設備的運營用電。低壓配電系統(tǒng)根據(jù)其功能不同可以分為降壓變電所低壓系統(tǒng)與環(huán)控電控低壓系統(tǒng)，用于向軌道交通系統(tǒng)中不同的設備供電[2]，例如降壓變電所低壓系統(tǒng)用于向車站內的自動售票機、電動扶梯、監(jiān)控系統(tǒng)、照明設備等供電，環(huán)控電控低壓系統(tǒng)用于向通風空調系統(tǒng)中的各類設備供電。軌道交通系統(tǒng)中的低壓配電系統(tǒng)因其應用環(huán)境的特殊性，在系統(tǒng)的集成性、安全性、可靠性方面要求更為嚴格。在集成性方面，由于車站內的空間有限，對低壓配電系統(tǒng)的集成性要求較高，配電系統(tǒng)需要高度集成、所占空間小，提高車站的空間利用率；在安全性方面，軌道交通低壓配電系統(tǒng)的安裝環(huán)境復雜，配電系統(tǒng)應具備良好的安全性以應對不同的安裝環(huán)境，例如在潮濕悶熱的環(huán)境中安裝低壓配電系統(tǒng)，供電電纜需要具備良好的耐腐蝕性與絕緣性，降低低壓配電系統(tǒng)的故障機率，保障交通軌道運行的安全性[3]；在可靠性方面，軌道交通低壓配電系統(tǒng)若是發(fā)生故障會影響軌道交通的正常運行，給軌道運營的經(jīng)濟效益與社會效益帶來不良沖擊，因此提高低壓配電系統(tǒng)的可靠性與穩(wěn)定性是軌道交通系統(tǒng)正常運行的重要保證。

3低壓配電系統(tǒng)的智能化控制

低壓配電系統(tǒng)的智能化控制通過實時采集系統(tǒng)整個工作過程中的參數(shù)數(shù)據(jù)，實時監(jiān)測系統(tǒng)的工作狀態(tài)，并不斷比對系統(tǒng)正常工作狀態(tài)與標準參數(shù)或對監(jiān)測數(shù)據(jù)進行深入挖掘評估，對系統(tǒng)中存在的故障進行診斷與預測，提高系統(tǒng)故障預測與定位的準確率及故障搶修率，保障低壓配電系統(tǒng)的正常工作。軌道交通低壓配電系統(tǒng)的智能化控制系統(tǒng)一般由智能元件、現(xiàn)場總線、通信控制器等基本組件構成[4]，智能元件是智能化控制系統(tǒng)的眼睛，用于實時監(jiān)測系統(tǒng)的運行狀態(tài)，實時采集系統(tǒng)運行時的各類參數(shù)指標；通信控制器用于控制監(jiān)測數(shù)據(jù)的傳輸通信，現(xiàn)場總線用于連接智能元件與通信控制器，實現(xiàn)向通信控制器傳輸智能元件所采集數(shù)據(jù)或用于通信控制器向智能元件的指令傳遞。低壓配電系統(tǒng)根據(jù)其功能不同可以分為降壓變電所低壓系統(tǒng)與環(huán)控電控低壓系統(tǒng)，不同的低壓配電由于面向供電對象不同，所采用的智能元件也有較大差異。

3.1降壓變電所低壓系統(tǒng)

對于降壓變電所低壓系統(tǒng)而言，其面向的供電設備為自動售票機、電動扶梯、監(jiān)控系統(tǒng)、照明設備等。降壓變電所低壓系統(tǒng)借助智能化數(shù)字儀表、以太網(wǎng)網(wǎng)關、智能斷路器、現(xiàn)場總線、可編程控制器等實現(xiàn)對三級負荷總開關、重要饋線回路與進線斷路器等元器件的實時工作狀態(tài)監(jiān)測與遠程遙控，其結構是當主電源正常有電時，主電源自動投入，備用電源備用；當主電源故障或失電時備用電源投入，如果主電源恢復正常時，自動停備用電源，再切換到主電源供電，從而保證了低壓配電系統(tǒng)的持續(xù)供電與軌道交通系統(tǒng)的正常運營。

3.2環(huán)控電控低壓系統(tǒng)

對于環(huán)控電控低壓系統(tǒng)而言，其面向供電設備為通風空調系統(tǒng)，環(huán)控電控低壓系統(tǒng)借助智能化數(shù)字儀表、智能斷路器、現(xiàn)場總線、通信控制器、可編程控制器等實現(xiàn)對通風空調電動機的實時監(jiān)測、遠程控制與保護，其結構是過實時監(jiān)測空調電動機的回路，實時采集通風空調設備的工作狀態(tài)參數(shù)，在通信控制器對采集到的數(shù)據(jù)進行歸納整理分析，在對通風空調中存在的故障進行診斷預測后，由可編程邏輯控制器向通風空調的電動機下達工作指令，控制并調整空調設備的工作狀態(tài)[5]，實現(xiàn)對通風空調設備的自動化模塊控制，保證空調設備的安全可控、正常運行。

4結論

低壓配電系統(tǒng)是軌道交通系統(tǒng)中的重要組成部分，其穩(wěn)定性與安全性直接關系到軌道交通系統(tǒng)的運營狀態(tài)與社會效益，對軌道交通低壓配電系統(tǒng)進行實時智能化監(jiān)測，及時預測或發(fā)現(xiàn)系統(tǒng)中存在故障，一方面可以通過遠程控制系統(tǒng)采取應急措施，保持軌道交通系統(tǒng)的正常運轉，一方面可以提高故障的檢修率，提高系統(tǒng)運營維護的便利性。本文對軌道交通低壓配電系統(tǒng)的智能化控制進行了詳細的分析，包括智能化控制的目標、智能化控制系統(tǒng)的構成等，對提高軌道交通低壓配電系統(tǒng)的穩(wěn)定性與安全性具有重要促進作用。

參考文獻：

[1]侯紅磊,黃建霞.城市軌道交通低壓配電系統(tǒng)的設計總結[J].電子制作,2017(Z1):51-52.

[2]呂凱,姜芊宇,王琦,陳新春.低壓配電系統(tǒng)的智能化節(jié)能控制方法研究[J].科技通報,2016(07):184-187+201.

[3]孫建新.城市軌道交通低壓配電系統(tǒng)智能化管控終端設計[J].城市軌道交通研究,2016(05):40-43+48.

[4]吳延苗,曹國祥,魯瑩.城市軌道交通低壓配電系統(tǒng)諧波治理措施[J].科技風,2015(24):53.

[5]靳忠福.上海軌道交通6號線港城路車輛段低壓供配電系統(tǒng)設計[J].現(xiàn)代城市軌道交通,2010(02):26-27+30+80.

作者:劉桐 陳穎娣 單位:國電南京自動化股份有限公司 河海大學能源與電氣學院