城市轨道交通能源管理系统研究

0 引言
随着能源日益紧张和环境恶化，能源使用变成 一个关系人类生存与可持续发展的急迫问题，寻找 提高能源利用效率的解决之道成为小到社会家庭,大 到企业与政府等全社会的共同责任。
广州地铁现已开通运营共计 16 条线路，总里程 达 531 km，列车牵引用电、设备系统、照明等用电 是日常运营成本的主要构成部分之一。目前地铁行 业暂无完善的能源管理系统对电能进行科学的管理。
电能表计分为电力智能仪表和环控设备表计， 其中，环控设备部分按 5 级划分，软件功能实现可实 现电力开关的设备状态监视及各级设备电能数据显 示，各级设备用电数据包括正向有功电度、正向无 功电度、反向有功电度、反向无功电度，用户可通 过软件实时查看各级系统、设备实时用电情况。 1.3.2 实时电能趋势
中图分类号：U29-3
文献标识码：A
文章编号：1673-6478（2021）03-0143-03
Research on Energy Management System of Urban Rail Transit
TANG Yanying
（Guangzhou Metro Group Co.，Ltd，Guangzhou Guangdong 510700，China）
城市轨道交通能源管理系统研究
唐艳英
（广州地铁集团有限公司，广东 广州 510700）
摘要：电能消耗是地铁运营成本的重要输出之一，目前各地铁均无完善的能源管理系统。如何合理布局能源设施配 置和管控功能，实现电能有效利用、降低成本，是摆在地铁运营行业面前的全新课题。在这一背景下，本文论述一 种能源管理系统的应用，通过对设备能耗进行监测，实时掌握各系统能耗状况，并对系统能耗进行科学分析，提高 电能管理水平。 关键词：轨道交通；能源管理；电能分析；管理系统；降低成本
第 17 卷 第 83 期 2021 年 6 月
交通节能与环保 Transport Energy Conservationቤተ መጻሕፍቲ ባይዱ& Environmental Protection
doi: 10. 3969/j. issn. 1673 - 6478. 2021. 03. 032
Vol. 17 No. 3 June. 2021
电能质量管理系统整体架构[2]采用分布式网络结 构，如图 2 所示，系统由中央层、车站层能源管理 的计算机网络、主干通信传输网络、车站设备层现 场控制网络组成，现场层设备可通过智能仪表、马 达保护器、变频器、软启动设备数据实对低压开关、
收稿日期：2021-01-12 作者简介：唐艳英 （1979-），女，广东广州人，工程师，从事地铁机电、暖通空调等技术研究工作．（tangyanying@）
1 系统介绍
1.1 系统分类 能源管理系统将各主要电能用电系统、设备进
行科学分类[1]后，通过能源在线计量、能源负荷和质 量监测、能耗数据统计形成能耗数据基础数据，后 期通过节能潜力分析、节能控制、节能效果验证、 节能管理等多种手段，实现科学用能、合理用能， 以提高电能管理水平。
电能质量管理系统将系统设备按用电特性分为 六级，前四级分类如图 1 所示。 1.2 系统架构
电能质量管理系统实时采集电能瞬时值，系统 通过实时趋势图方式可展现电能数据，包括但不限 于开关的三相电压、三相电流、功率、谐波、功率 因数数据，有利于对电能质量的全过程进行分析， 满足不同用户对电能数据的使用需求。 1.3.3 能耗数据查询
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交通节能与环保
第 17 卷
图 1 地铁能耗 4 级分类表 Fig.1 The four-level classification table of subway
energy consumption
图 2 整体架构图 Fig.2 Overall architecture diagram
风机、冷水机组、电扶梯等设备电量采集；系统可 以实时监控能源管理设备的状态信息，包括设备的 实时数据、报警状态；系统可以对各类用电数据进 行对比分析；系统可根据实际需求形成各类用电报 表；系统同时提供车站分类能耗汇总界面。 1.3 能耗数据监测 1.3.1 电能表计用电量显示
Abstract：Electric energy consumption is one of the important outputs of subway operation cost. At present，there is no perfect energy management System in all subways. How to rationally layout the configuration and control functions of energy facilities，realize the effective use of electric energy and reduce costs is a new topic in front of the subway operation industry. In this context，this paper discusses the application of an energy management System，through the monitoring of equipment energy consumption，real-time grasp of the system energy consumption，and scientific analysis of the system energy consumption，improve the level of power management. Key words：rail transit；energy management；power analysis；management system；cost reduction