列车属性对城市轨道交通牵引能耗的影响及列车用能效率评价
地铁列车运输能耗分析
地铁列车运输能耗分析地铁作为一种高效、环保的城市交通工具,受到了越来越多城市的青睐。
然而,随着地铁使用的普及,其运输能耗问题也逐渐引起人们的关注。
本文将对地铁列车的运输能耗进行分析,并探讨减少能耗的方法。
一、地铁列车的能耗组成地铁列车的能耗主要来自以下几个方面:1. 动力系统能耗:地铁列车通过电力机车牵引,电力消耗较大。
动力系统中电力机车的能效、电力供应系统的效率以及牵引装置的质量等都会影响能耗的多少。
2. 制动能量回收:地铁列车在行驶过程中会进行频繁的制动,制动过程中产生的能量可以通过回收装置进行回收利用。
合理利用制动能量回收技术可以降低列车的能耗。
3. 空调制冷能耗:地铁列车一般都配备了空调系统,以保证乘客的舒适。
空调制冷能耗主要取决于列车的设计以及空调系统的运行效率。
4. 照明、车门和其他设备的能耗:地铁列车运行过程中的照明、车门和其他设备的能耗也会对总能耗产生一定的影响。
二、减少地铁列车能耗的方法为了降低地铁列车的能耗,可以从以下几个方面进行改进:1. 提高动力系统能效:采用高效的电力机车、提高电力供应系统的效率以及优化牵引装置的质量都可以降低动力系统的能耗。
2. 制动能量回收利用:合理利用制动能量回收装置,将制动过程中产生的能量回收,再利用于列车的动力系统,可以降低列车的能耗。
3. 优化空调制冷系统:改进列车的设计,采用节能型的空调系统,合理控制空调系统运行时间和温度,可以降低空调制冷能耗。
4. 优化照明、车门和其他设备的能耗:采用节能型的照明设备,合理控制车门的开闭时间,对其他设备进行能效改进,都可以减少列车的能耗。
三、案例分析:上海地铁能耗优化实践为了降低地铁列车的能耗,上海地铁进行了一系列的优化实践。
在动力系统方面,上海地铁采用了高效的电力机车,并对电力供应系统进行了改进,提高了能效。
在制动能量回收方面,上海地铁对列车进行了改造,引入了先进的制动能量回收装置,有效回收利用了制动能量。
城市轨道交通能源消耗与排放指标评价方法
城市轨道交通能源消耗与排放指标评价方法摘要
城市轨道交通(URT)系统是一种可替代传统汽车交通的公共交通方式,能有效减少交通拥堵等城市交通问题。
但在日益增长的URT规模和要求下,如何评估URT能源消耗及其排放问题也变得愈加重要。
本文提出了一种用于评估城市轨道交通能源消耗与排放的指标评价方法。
首先,根据常用的能源消耗指标和排放指标,利用比例和加权法来构建城市轨道交通能源消耗与排放总指数,以评估城市轨道交通系统在能源消耗与排放方面的总体表现;其次,利用数据融合理论,建立能源消耗与排放双层指标体系,可以更好地识别和控制URT消耗细分指标下的能源结构,从而更好地优化URT能源消耗与排放问题;最后,以深圳市轨道交通系统为例,实践了本方法在深圳市URT系统中的应用及效果。
结果表明,本方法能有效识别URT能源消耗及其排放问题,有助于更好地优化URT系统。
关键词:城市轨道交通;能源消耗;排放;指标评价
1.绪论
随着中国城市化进程的加快,人口和活动量不断增加,城市交通问题也越来越显现出来,交通拥堵成为许多城市交通问题的关键原因。
DB11T 1035-2013 城市轨道交通能源消耗评价方法
注:若车站为非换乘站,上式不需计算换乘站换乘量。
2
DB11/T 1035—2013
5.1.2.2 车站电梯与自动扶梯系统单位电耗评价指标为车站电梯与自动扶梯系统单位升降高度电耗。
单位:千瓦时/米。计算方法见公式(3)。
车站电梯与自动扶梯系统单位升降高度电耗=
车站电梯与自动扶梯系统电耗 总升降高度
............ (3)
车站其他系统每平方米电耗=Байду номын сангаас
车站其他系统电耗 车站建筑面积
........................ (7)
5.1.3 控制中心能耗评价指标
控制中心能耗评价指标为控制中心占路网综合能耗比例。计算方法见公式(8)。
控制中心占路网综合能耗比例=
控制中心综合能耗 路网综合能耗
×100%
.................... (8)
b) 计期内,线路完成每万人次客运量的综合能耗。单位:吨标准煤/万人次。计算方法见公式(15)。
线路每万人次综合能耗=
线路综合能耗 线路客运量
........................... (15)
5.1.6 路网能耗评价指标
5.1.6.1 路网单位牵引电耗评价指标包括路网每车公里牵引电耗和路网每万人公里牵引电耗。具体计 算方法如下:
车站电耗 车站建筑面积
............................. (1)
b) 车站每万人次电耗是指在统计期内,车站服务于每万人次乘客的电耗。单位:千瓦时/万人次。
计算方法见公式(2)。
车站每万人次电耗=
车站电耗 车站进站量+车站出站量+换乘站换乘量
................... (2)
城市轨道交通的牵引能耗估算方法
城市轨道交通的牵引能耗估算方法陈峰;杨洋;刘欧阳【摘要】为解决目前城市轨道交通面临的能源消耗总量过大的问题,以北京轨道交通运营线路能耗数据为基础,分析影响城市轨道交通能耗的主要因素,并通过多元线性回归的方法,建立基于运营数据的牵引能耗估算模型,通过测算与实际运营数据的误差为1.6%;同时将不同城市轨道交通的能耗测算方法进行对比,包括列车单位能耗测算法、电力机车耗电量测算法和单位指标测算法,前两者与估算模型的结果误差不超过5%,验证了模型的可行性;通过单位指标测算法的对比分析,反映出估算指标的不合理性.结果表明,相关对比为既有线路能耗的估算和新建线路能耗的预测提供了参考的方法.【期刊名称】《都市快轨交通》【年(卷),期】2014(027)002【总页数】4页(P90-93)【关键词】城市轨道交通;牵引能耗;回归分析;测算【作者】陈峰;杨洋;刘欧阳【作者单位】北京交通大学土木建筑工程学院北京100044;北京交通大学土木建筑工程学院北京100044;北京交通大学土木建筑工程学院北京100044【正文语种】中文【中图分类】F530.7;U266.2城市轨道交通系统能耗的测算直接关系到运营公司效益和市政府财政补贴,“降低交通能耗,实现低碳出行”已经作为一种先进的都市交通理念被许多世界级大城市所接受。
要对目前城市轨道交通的能耗情况有大致的了解,需要基于已有运营数据提出快速而且切实可行的城市轨道交通能耗估算方法。
城市轨道交通系统能耗分为牵引能耗和车站能耗,其中牵引能耗包含车辆内部设施运转能耗[1],是笔者研究的重点。
国内外一般借助牵引电算软件模拟计算牵引能耗,国外运用最多的是“运行图法”,我国近年来通用的牵引计算仿真系统有:北京交大和香港理工大学合作的GTMSS系统、西南交大的UMTrCS系统、申通集团的列车牵引及能耗计算系统等。
孔令洋、梁青槐等人分析了城市轨道交通系统能耗特征及其影响因素,介绍了国内外已运营直线电机轮轨交通系统的能耗状况,并对直线电机牵引系统能耗与普通轮轨系统牵引能耗做了比较分析[2]。
列车牵引特性对牵引能耗和供电方案设计的影响分析
DOI:10.19587/ki.1007-936x.2020z1.016列车牵引特性对牵引能耗和供电方案设计的影响分析王世峰,康克农,李力鹏摘 要:首先介绍了城市轨道交通供电系统方案设计的主要输入,依据实际改造案例对改造内容及要求进行概述,分析供电系统改造的制约点;在此基础上,依据同一车型(8B, 6M2T)不同牵引特性进行牵引计算和供电仿真;依据计算结果分析车辆牵引特性对牵引能耗和供电系统方案设计的影响,并给出建议。
关键词:车辆牵引特性;牵引能耗;牵引电流;供电系统设计Abstract: This paper first introduces and discusses main inputs for power supply system design of urban rail transit.After that, taking a real reconstruction example, summarizes its reconstruction design contents and requirements, and analyzes the constraints. Train performance calculation and power supply simulation are performed depending on different traction characteristics of a same train type (8B, 6M2T). According to the results, the paper analyzes the influence of traction characteristics on traction energy consumption and power supply system design, and gives suggestions for traction characteristics.Key words: train traction characteristic; traction energy consumption; traction current; power supply system design 中图分类号:U223.2 文献标识码:B 文章编号:1007-936X(2020)z1-0076-050 引言供电系统方案设计依据外部输入,确定牵引变电所分布、容量,电缆截面和供电分区等,可大致分为牵引计算与供电仿真两部分。
城市轨道交通牵引供电系统电能损耗分析
城市轨道交通牵引供电系统电能损耗分析城市轨道交通牵引供电系统是确保城市轨道交通车辆正常运行的关键部分,其电能损耗分析对于提高能源利用效率、降低运营成本具有重要意义。
本文将从城市轨道交通牵引供电系统的组成、电能损耗的主要因素、电能损耗的计算方法以及降低电能损耗的策略等方面进行探讨。
一、城市轨道交通牵引供电系统的组成城市轨道交通牵引供电系统主要由变电所、接触网(或第三轨)、牵引变流器、牵引电动机等组成。
变电所负责将高压交流电转换为适合轨道交通车辆使用的低压直流电或交流电。
接触网或第三轨则是将电能传输到车辆的媒介。
牵引变流器将变电所提供的电能转换为适合牵引电动机使用的电能形式,而牵引电动机则是将电能转换为机械能,驱动车辆运行。
二、电能损耗的主要因素在城市轨道交通牵引供电系统中,电能损耗主要发生在以下几个方面:1. 变电所的转换损耗:在高压交流电转换为低压直流电或交流电的过程中,由于变压器、整流器等设备的损耗,会产生一定的电能损失。
2. 接触网或第三轨的传输损耗:电能在通过接触网或第三轨传输到车辆的过程中,由于电阻、电感等因素的影响,也会产生电能损失。
3. 牵引变流器的转换损耗:牵引变流器在将电能转换为适合牵引电动机使用的电能形式时,由于器件的损耗,同样会产生电能损失。
4. 牵引电动机的损耗:牵引电动机在将电能转换为机械能的过程中,由于铜损、铁损等因素的影响,也会产生电能损失。
5. 车辆运行中的损耗:车辆在运行过程中,由于空气阻力、摩擦力等因素的影响,也会消耗一部分电能。
三、电能损耗的计算方法电能损耗的计算方法通常包括理论计算和实测两种方式。
理论计算主要是根据牵引供电系统的组成和各部分的损耗特性,通过数学模型进行计算。
实测则是通过在实际运行中测量各部分的电能损耗,然后进行分析。
具体计算方法如下:1. 变电所损耗计算:可以通过测量变压器的输入功率和输出功率,计算出变压器的损耗功率。
2. 接触网或第三轨损耗计算:可以通过测量接触网或第三轨的电流和电压,计算出线路的损耗功率。
城市轨道交通节能措施研究
城市轨道交通节能措施研究摘要:目前,我国的轨道交通工程建设有了很大进展,城市轨道交通虽是一种环保的交通方式,但其耗能仍然很大,应持续挖掘和应用节能减排措施,尤其在“双碳”目标要求下。
本文首先分析城市轨道交通能耗构成及影响因素,其次探讨城市轨道交通节能措施,为行业节能提供参考和借鉴。
关键词:城市轨道交通;节能;车辆能耗;车站能耗引言供电系统对城市轨道交通的运行具有重要作用,在设计供电系统时应具有一定的节能意识。
依据接线方式、变压器容量等设定照明系统,并明确补偿方式,以降低供电系统运行时的能耗。
城市轨道交通包括大量变配电设备和各种等级的配电线路,据统计,电费约占其运营成本的35%~45%,因此,节能对城市轨道交通运营的可持续发展具有重要作用。
1城市轨道交通能耗构成及影响因素分析电能消耗是城市轨道交通系统运营过程中能源消耗的主要形式,主要包括列车运行能耗和车站运营能耗两部分。
国内外学者在轨道交通能耗影响因素和节能措施方面开展了大量研究。
国内对轨道交通能耗的文献多局限于某一个方面,且大多数没有给出对能耗影响的量化分析。
采用实验和解析计算相结合的研究方法,运用灰色关联层次分析模型,构建了能耗计算模型,得出了车站能耗和车辆能耗主要影响因素的量化影响因子。
车辆能耗和车站能耗构成城市轨道交通的总能耗,二者占比接近,两部分对总能耗的影响比较接近,均需重点关注。
城市轨道交通中车辆自重部分在整个车辆质量中所占比例较大,牵引力做功大部分用于克服列车自重。
因此列车自重的变化对于城轨轨道交通的列车运行能耗影响显著;从接触网到牵引变流器、牵引电机、齿轮箱,每个环节都因效率因素而损失能量,牵引传动效率对列车运行能耗影响较为显著;辅助变流器为车辆所有中压和低压负载供电,辅助负载的总功率以及辅助变流器的效率对列车的运行能耗影响明显。
2城市轨道交通节能措施2.1供电系统与设备1)以交通线路长度和车站位置为设计依据选定牵引变电所位置,同时按设计规范在上、下行之间设置均流线以降低牵引网中的能耗。
轨道交通列车能量消耗分析
轨道交通列车能量消耗分析在现代城市中,轨道交通系统扮演着至关重要的角色。
无论是地铁、有轨电车还是高铁,轨道交通列车为人们提供了快速、安全和环境友好的出行方式。
然而,我们可能很少思考这些列车背后的能量消耗问题。
本文将对轨道交通列车的能量消耗进行分析。
首先,我们需要了解轨道交通列车的能源来源。
一般来说,轨道交通列车使用电能作为驱动力。
这些电能可以通过多种方式供应,例如传统的煤炭发电、核能发电、风能发电以及太阳能发电等。
不同的能源来源对环境影响和能源效率有着不同的影响。
接下来,我们来看一下轨道交通列车的能量消耗过程。
轨道交通列车的能量消耗主要可以分为两个方面:牵引能量和辅助能量。
首先是牵引能量,即列车运行时所需要的能量。
当列车启动、加速和保持速度时,需要将电能转化为机械能,驱动列车前进。
其中,加速过程是能量消耗最大的时刻,因为需要克服惯性和摩擦力。
牵引能量的消耗与列车的负载、速度、行驶距离以及线路的坡度等因素密切相关。
一般来说,高负载、高速度、长距离以及陡峭的坡度都会增加列车的能量消耗。
其次是辅助能量,在列车运行过程中需要消耗的电能。
辅助能量主要用于照明、空调、通风、制动能量回收等功能。
这些辅助设备虽然不会耗费大量的能量,但在整个系统的能量消耗中也不可忽视。
除了考虑能量消耗的过程,我们还需要研究轨道交通系统的能效问题。
提高能效可以减少能量消耗,进而降低对能源的依赖,降低对环境的影响。
有许多方法可以提高轨道交通系统的能效。
首先,改进列车设计和制造技术。
采用轻量化材料可以降低列车的重量,减少能量消耗。
同时,优化列车的空气动力学性能,减少风阻,也可以提高能效。
其次,改进能源供给和储存系统。
选择更加清洁和高效的能源供应方式,如使用可再生能源,可以减少对化石燃料的依赖,并降低对环境的污染。
此外,可以研究利用储能技术,如超级电容器或电池系统,将制动过程中产生的电能储存起来,以备列车再次启动时使用。
此外,优化列车运行管理也是提高能效的关键。
咨询工程师(投资)继续教育试题及答案城市轨道交通能源综合管理
咨询工程师(投资)继续教育试题及答案城市轨道交通能源综合管理一、单选题【本题型共5道题】1.下列哪项不属于《国务院办公厅关于加强城市快速轨道交通建设管理的通知》中对地铁发展的指标要求()。
A.财政收入超过100亿B.GDP超过1000亿C.城区人口要超过300万D.市区的常住人口要超过300万正确答案:[D]2.在综合能源管理系统的架构中,()的目的是信息传输。
A.传感器B.执行器C.通信网络D.分析与管控系统正确答案:[C]3.()因素会直接影响到列车的牵引能耗。
A.运行速度B.月均气温C.日均客运量D.满载率正确答案:[C]4.线路牵引单耗的影响因素中,()因素影响程度最大。
A.运行速度B.月均气温C.日均客运量D.列车型号正确答案:[C]5.在常见的节能措施中,通过()措施可以实现精细化管理。
A.车辆制造技术B.制动能量回收C.安装节能控制装置D.电机变频技术正确答案:[C]二、多选题【本题型共5道题】1.对于节能技术的展望有()。
A.采用节能型设备B.智能环控C.精细化能源管理D.充分利用清洁能源E.风机空调正确答案:[ABCD]2.综合能源管理系统功能设计规划阶段主要的工作内容有()。
A.编制能源方针B.明确能源目标C.制定管理方案D.能耗数据采集E.能耗对标分析正确答案:[ABC]3.能源管理体系标准是指遵循系统管理原理,通过实施一套标准规范,建立起完整有效的能源管理体系,通过()措施持续改进,达到预期的能源消耗目标。
A.节能检测B.能源审计C.能效对标D.节能技改E.节能考核正确答案:[ABCDE]4.优化运营组织的措施有()。
A.灵活编组B.就近发车C.安装节能装置D.速度匹配E.制动能量回收正确答案:[ABD]5.对轨道交通线路耗能影响非常大的因素主要有()。
A.日均客运量B.运行速度C.运维活动D.满载率E.月均气温正确答案:[ABE]三、判断题【本题型共5道题】1.列车从启动到运行,启动阶段的耗能比较大。
城市轨道交通列车节能问题及方案研究
城市轨道交通列车节能问题及方案研究摘要:迄今为止,由于运行环境的复杂性和实际的客流量,计算列车运行过程中的能耗仍然是一项艰巨的工作。
影响列车能耗的因素主要包括列车的牵引和制动性能,列车重量,运行速度,线路状况信号阻塞模式,列车运行模式等。
针对上述因素采取相应措施即可达到节能目的。
关键词:城市轨道;列车能耗;节能1 城市轨道交通系统总能耗城市轨道交通系统的总能耗主要包括电力、燃气、燃油、水等能源的消耗,其中主要的是电力消耗。
火车和电力照明的功耗分别约占总功耗的50%。
目前,火车牵引节能的主要研究方向是制动再生能量的回收,许多轨道交通企业都在试用安装回收装置。
但是,该方法还存在不确定性:首先,能量回收装置投资较大,无法在短时间内确定投资和节能效率比。
其次,回收装置的稳定性及其对供电系统的影响也需要进一步验证。
这项研究从改变火车部分的运行模式开始。
典型的部分是轧制坡道。
一个路段包括几个坡道,然后是几个坡道,其中可能有平坦的道路。
最佳的操作顺序是减少牵引力,增加惯性和减少制动。
通过调整列车牵引,制动和惯性的分布,计算和分析了运行水平与牵引能耗之间的关系,然后优化了时间表,以达到节能的效果。
2 城市轨道交通列车牵引能耗的影响因素在列车运行过程中,牵引能耗主要包括以下四个部分:①牵引供电系统本身消耗的能量。
它主要是由地铁牵引供电网络本身的能耗产生的,可以通过优化供电网络的设计来降低能耗。
②再生制动消耗的能量。
火车使用制动过程中产生的热能发电,并将其上载到电源网络,为其他火车提供电源。
③制动电阻消耗的能量。
主要原因是制动过程中的能量消耗,这是将制动能量转换为再生制动能量过程中的损失部分。
④火车牵引系统消耗的能量。
它是指火车牵引过程中消耗的能量。
根据城市轨道交通系统的实际情况,线路状态和列车牵引系统及列车的运行策略等因素都会对牵引能耗产生影响,具体表现如下。
(1)线路状态。
线路状况对牵引能耗的影响主要体现在线路类型,站距和线路轮廓设计方案上。
“双碳”背景下城市轨道交通节能减排有效措施分析
“双碳”背景下城市轨道交通节能减排有效措施分析吴燕(福州职业技术学院,福建 福州 350108)摘要:“双碳”背景下,节能减排成为各领域发展的重大任务,轨道交通也不例外。
城市轨道交通作为正在快速发展阶段的公共交通基础措施,是“双碳”背景下实现节能减排的发展任务、减少能源消耗和减少碳排放量的关键也是轨道交通发展的重点。
研究在总结城市轨道交通碳排放现状的基础上,对能源消耗结构和影响因素进行分析,提出了供电节能、车站节能、车辆节能和运输组织模式节能的主要措施,并指出了城市轨道交通节能的主要方向,以期能为行业节能减排提供参考。
关键词:城市轨道交通;车辆能耗;车站能耗;节能减排课题项目:2023年福建省中青年教师教育科研项目(科技类)——基于PyroSim的综合实训室火灾模拟与疏散研究(JAT231240)引言“双碳”目标是我国基于碳排放量增加、环境问题日益严峻的显示问题而提出的。
2020年9月22日,习近平总书记在第七十五届联合国大会上提出“我国C02排放力争于2030年前达到峰值,努力争取2060年前实现碳中和”。
目前,“双碳”目标已经成为我国长期转型发展战略。
城市轨道交通作为城市基础设施与公共交通的核心,以其电气化和大运量的特性,在碳减排领域占据重要地位。
中国城市轨道交通协会年报发布的数据显示,2021年我国范围内城市轨道交通的能耗为213.1亿kWh,同比增长率超23.6%,表明我国城市轨道交通发展与绿色节能降碳之间的矛盾日益凸显。
因此,为推动城市轨道交通的可持续发展,并助力“双碳”目标早日实现,我国城市轨道交通领域急需研究和制定可行的绿色节能技术路线,实施科学的碳排放管理,并通过不断的科技进步和创新实践,构建更加绿色、低碳、可持续的城市轨道交通体系,为城市的可持续发展和居民的幸福生活作出更大贡献[1]。
1城市轨道交通耗能现状分析城市轨道交通高效运作依赖大量电能,其中列车牵引和车站内部设施能耗相当,中央空调、通风和照明等设备能耗尤为突出,因此牵引和环控环节是轨道交通减少碳排放的关键所在。
城市轨道交通节能评估报告.pdf
《多联式空调(热泵)机组能效限定值及能源效率 等级》GB 21454-2008
风机
《通风机能效限定值及能效等级》GB19761-2009
四、项目建设方案节能评估(重点)
3、辅助生产和附属生产设备节能评估
照明系统 自动扶梯电梯系统 其他弱电系统:包括通信、信号、环境不设备监控、给排水、
《三相配电变压器能效限定值及节 能评价值》(GB20052-2006)
对于尚未出台变压器的能效标准 ,建议招标时,尽量选取能耗低的产品
车站建筑 车站规模的设计决定了车站照明、通风空调等系统
的用电负荷,以及设备选型等。
四、项目建设方案节能评估(重点)
3、辅助生产和附属生产设备节能评估
车站通风空调系统
终端设备 名称
初期
耗电量 (万kW·h/a)
占总耗电量的 比例
近期
耗电量
占总耗电量的
(万kW·h/a)
比例
远期
耗电量 (万W·h/a)
占总耗电量 的比例
牵引 通风空调 自动扶梯
照明 给排水 通信 综合监控
AFC 信号 屏蔽门 车辆段 其他 合计
8848.00 6659.40 847.56 1505.43 454.05 151.35 282.52 242.16 141.26 151.35 827.38
项目的能源消费是否对当地有影响,各占当地所消费 能源的百分比是多少。
三、项目能源利用情况评估
3、 项目对当地完成节能目标的影响
根据国家发改委对各地“十二五”期间节能减排 指标值的要求,以武汉为例,能耗降低16%计算,其 万元GDP能耗为 以武汉0.29吨标准煤。城市轨道交通 行业为公益性项目,对GDP贡献计算比较困难,仅以 其营业收入进行测算,项目2020年万元营业收入的能 耗为每万元0.24吨标准煤,低于“十二五”末当地能 耗平均水平。
城市轨道交通系统能源管理与优化
城市轨道交通系统能源管理与优化一、绿色能源在城市轨道交通系统中的运用城市轨道交通系统是城市公共交通的重要组成部分,为城市的经济、社会和人民生活提供了保障。
城市轨道交通系统耗能大,对环境造成的压力也很大,为了实现可持续发展,需要对能源进行全局管理。
1.1.城市轨道交通系统能耗分析城市轨道交通系统的能耗主要包括列车牵引能耗、车站、车辆维修及空调等各项目能耗。
其中列车牵引能耗占整个系统能耗的60%左右,是系统内部的最大能耗源。
根据分析发现,城市轨道交通系统的能耗主要来自三个方面:(1)系统中列车高频率、高功率的启停过程;(2)列车运行过程中的制动过程;(3)列车运营方式中的空载运行方式。
1.2.绿色能源在城市轨道交通系统中的应用城市轨道交通系统的能源管理与优化,需要从能源消耗效率提高的角度入手。
其中,引入绿色能源是解决城市轨道交通系统能源问题的重要途径之一。
(1)太阳能光伏在轨道交通系统中,建设智慧站、车站顶棚安装光伏发电设施可以使得公共交通系统充分利用太阳能资源,实现可再生能源的利用。
(2)能量回收在列车通过车站的制动过程中,可以实现能量回收,将制动时产生的能量回收到供电系统中,实现能耗的再利用。
此外在列车系统设计时,也要有整体考虑,在牵引功率较大的高速段,通过设计实现能量回收。
二、城市轨道交通能源管理为了实现城市轨道交通的绿色发展,需要通过能源管理和优化,降低能耗,提高能源使用效率。
2.1.能耗监测做好轨道交通系统的能耗监测工作,对于制定科学合理的能源管理和优化方案有着重要意义。
对于整个系统中的每个细节,都需要使用传感器等方式收集数据,以便于系统集中管理和分析,从而制定相应措施,减少不必要的能源消耗。
2.2.智能系统城市轨道交通智能化系统是实现能源管理和优化的重要手段,对于实现节能减排具有重要作用。
通过智能可控制、集中监视和智能应急反应系统,可以实现更加精细的管理和优化,提高能源使用效率。
2.3.节能改造通过对存在的交通设施和设备进行改造和优化,以降低能耗,提高能源使用效率。
异步牵引电机在城轨车辆中的能效评估与改进
异步牵引电机在城轨车辆中的能效评估与改进引言:随着城市化进程的加速和交通需求的增长,城轨交通成为现代城市重要的交通方式之一。
城轨车辆的能效评估和改进具有重要意义,不仅关乎经济性和环境友好性,还直接影响到城市交通的可持续发展。
本文将着重探讨城轨车辆中异步牵引电机的能效评估与改进方法。
一、异步牵引电机的特点和应用异步牵引电机作为城轨车辆主要的动力装置之一,其特点主要体现在以下几个方面:1. 可靠性高:异步牵引电机具有稳定的机械结构和较低的故障率,适用于长时间运行。
2. 能效较低:由于异步牵引电机存在励磁损耗和铁损耗等,其能效相对较低。
3. 控制性强:异步牵引电机具有良好的转矩调节性能和运行平稳性,适用于不同的运行工况。
二、异步牵引电机能效评估方法为了评估异步牵引电机在城轨车辆中的能效表现,可以采用以下方法:1. 效率测量法:通过测量电机输入和输出功率,计算电机的效率,进而评估电机的能效。
2. 谐波分析法:通过对电机输出的电流和电压进行谐波分析,评估异步牵引电机在不同工况下的能效表现。
3. 基于模型的计算方法:通过建立电机的数学模型,考虑电机参数、负载特性等因素,计算电机的能效表现。
三、异步牵引电机能效改进方法针对异步牵引电机的能效较低的问题,可以采取以下改进方法:1. 优化控制策略:通过改进电机的控制策略,如矢量控制和直流励磁控制等,提高电机的效率。
2. 降低电机传热损失:采用散热器、风扇等降低电机温升,减少传热损失。
3. 选用高效铁芯材料:选择高性能的铁芯材料,减小磁滞和涡流损耗,提高电机效率。
4. 优化电机设计:结合电机运行工况,合理选择电机的型号、电气参数和机械结构,提高电机的效率。
四、案例分析:某城轨公司异步牵引电机能效改进实践某城轨公司通过对异步牵引电机的能效进行评估和改进,取得了一定的成果。
该公司采用效率测量法和谐波分析法对电机能效进行评估,发现电机在高负载和低负载工况下能效表现较差。
针对这一问题,公司对电机的控制策略进行了优化,采用矢量控制和直流励磁控制,在不同负载工况下提高了电机的效率。
地铁能耗评估报告
地铁能耗评估报告背景介绍地铁作为一种低碳、高效的交通工具,在现代城市中扮演着重要的角色。
然而,地铁系统的能耗情况对于城市的可持续发展具有重要影响。
为了评估地铁系统的能耗情况,本报告将对地铁的能耗进行评估和分析。
数据收集评估地铁系统的能耗需要收集大量的数据。
首先,需要获取地铁列车的能耗数据,包括列车的总能耗、每个站点的能耗等。
其次,还需要收集地铁系统的运行数据,如列车数量、列车运行时间、站点间距离等。
此外,也需要考虑到不同季节、不同时间段的能耗差异,因此还需收集气候数据、客流量数据等。
能耗评估方法评估地铁系统的能耗可以采用以下步骤:1.计算列车的能耗:根据列车的能耗数据和运行数据,计算每个列车的能耗值。
可以通过将总能耗除以列车数量得到平均能耗值。
2.计算站点的能耗:根据列车的能耗和站点间距离,计算每个站点的能耗值。
可以将列车的能耗按照站点间距离进行分配得到每个站点的能耗值。
3.考虑其他因素:在计算能耗时,还需要考虑其他因素的影响,如气候因素和客流量因素。
可以根据收集到的气候数据和客流量数据,对能耗进行修正。
能耗分析与结果通过以上步骤,我们可以得到地铁系统的能耗数据。
接下来,需要对数据进行分析和结果展示。
1.能耗趋势分析:根据收集到的数据,可以对地铁系统的能耗趋势进行分析。
可以比较不同季节、不同时间段的能耗差异,找出能耗的高峰期和低谷期。
2.能耗影响因素分析:除了时间因素外,还可以分析其他因素对能耗的影响。
比如,不同线路的能耗差异、不同站点的能耗差异等。
3.结果展示:将分析的结果以图表的形式展示出来,可以更直观地了解地铁系统的能耗情况。
可以使用柱状图、折线图等方式展示不同因素对能耗的影响。
能耗优化建议根据能耗评估结果,可以提出一些优化建议,以减少地铁系统的能耗。
1.节能设备使用:引入节能设备,如LED灯光、能耗监控系统等,以减少能耗。
2.能源来源优化:考虑使用可再生能源供电,如太阳能或风能,以降低对传统能源的依赖。
地铁能耗分析
地铁能耗分析摘要:随着城市化进程的加快和交通需求的日益增长,地铁作为一种高效、环保的城市公共交通工具,其能源消耗问题受到了广泛关注。
本文旨在对地铁系统的能耗进行深入分析,为节能减排和可持续发展提供理论依据和实践指导。
首先,本文回顾了地铁系统的基本构成及其运行特点,并概述了当前地铁能耗研究的现状。
通过收集实际运营数据,本文分析了不同因素如车辆设计、运行速度、气候条件等对地铁能耗的影响。
此外,文中还探讨了节能技术的应用现状与潜力,包括牵引系统优化、能量回收系统、绿色建筑材料。
最后,本文提出了一系列针对地铁能耗降低的策略与建议,并对未来研究方向进行了展望。
本研究不仅有助于提高地铁运营的能效,也对于推动城市交通的绿色发展具有重要意义。
关键词:地铁能耗;能效优化;数据分析;节能策略1地铁系统概述1.1地铁的历史与发展自1863年世界上第一条地铁——伦敦地铁开通以来,地铁作为城市公共交通的重要组成部分,在全球范围内得到了迅速发展。
地铁的发展历程反映了人类对高效率城市交通需求的不断增长以及对环境保护意识的提升。
从最初的蒸汽动力到现在的电力驱动,地铁技术的进步极大地推动了城市交通的现代化。
1.2地铁系统的组成现代地铁系统通常由轨道线路、车辆、车站、信号系统、电力供应系统等部分组成。
轨道线路是地铁行驶的基础设施,车辆是承载乘客的主体,车站则是乘客进出的节点,信号系统确保行车安全和效率,电力供应系统则为整个地铁系统的运行提供动力。
2地铁能耗的特点2.1能源消耗的主要环节地铁系统的能源消耗主要集中在以下几个方面:列车牵引、车站设备运行、照明系统、空调通风系统以及电梯等辅助设施。
其中,列车牵引是最大的能耗环节,它直接关系到列车的加速、减速和正常运行。
2.2影响能耗的关键因素影响地铁能耗的因素众多,包括列车的设计参数(如重量、空气动力学特性)、运行模式(如速度、停站频率)、乘客流量、线路条件(如坡度、曲线半径)以及车站的设计(如站台长度、深度)。
城市轨道交通的能源利用效率
城市轨道交通的能源利用效率城市轨道交通作为现代城市交通的重要组成部分,其能源利用效率直接关系到城市的可持续发展和环境保护。
随着城市化进程的加快,城市轨道交通的能源消耗问题日益凸显,提高其能源利用效率成为亟待解决的问题。
一、城市轨道交通能源利用现状城市轨道交通系统主要包括地铁、轻轨、有轨电车等,它们在缓解城市交通拥堵、减少环境污染方面发挥着重要作用。
然而,随着轨道交通线路的不断扩展和运营里程的增加,能源消耗量也随之上升。
据统计,城市轨道交通系统的能耗主要来源于车辆牵引、空调系统、照明系统、车站设备等方面。
1.1 车辆牵引能耗车辆牵引能耗是城市轨道交通系统能耗的主要部分,约占总能耗的50%以上。
牵引能耗与车辆的运行速度、载客量、线路条件等因素密切相关。
随着列车运行速度的提高和载客量的增加,牵引能耗也会相应增加。
1.2 空调系统能耗空调系统是城市轨道交通系统中能耗较高的部分之一。
由于地下车站和隧道环境相对封闭,需要通过空调系统来调节温度和湿度,保证乘客的舒适度。
空调系统的能耗与车站规模、乘客流量、室内外温差等因素有关。
1.3 照明系统能耗照明系统是城市轨道交通系统中不可或缺的一部分,它为乘客提供了必要的照明条件。
随着LED等节能照明技术的广泛应用,照明系统的能耗有所降低,但仍占有一定比例。
1.4 车站设备能耗车站设备包括自动售票机、自动检票机、电梯、扶梯等,这些设备的运行也需要消耗一定的能源。
随着智能化技术的发展,车站设备的能耗有望进一步降低。
二、提高城市轨道交通能源利用效率的措施为了提高城市轨道交通的能源利用效率,需要从多个方面入手,采取综合性的措施。
2.1 优化车辆设计优化车辆设计是提高能源利用效率的重要途径。
通过采用轻量化材料、优化车辆结构、提高牵引系统效率等措施,可以有效降低车辆的能耗。
例如,采用碳纤维等轻质材料可以减轻车辆自重,降低牵引能耗;优化车辆结构可以减少空气阻力,提高运行效率。
2.2 推广节能技术推广节能技术是提高能源利用效率的关键。
能耗知多少城市轨道交通的用能与节能
能耗知多少|城市轨道交通的用能与节能当下,地铁是解决城市交通拥堵问题的“良方”,但作为大运量的交通工具,在建设和运营过程中能耗不断攀升。
资料显示,轨道交通系统总能耗主要包括电、燃气、燃油、水等能源,其中主要为电力消耗,而电耗的构成以列车牵引用电和通风空调用电占比最大。
1 能源消耗分类2 轨道交通总能耗组成城市轨道交通用能总耗相当大,是名副其实的能耗大户。
按照同等运力,城市轨道交通能耗相当于小汽车的1/9,公交车的1/2 ,且占地小,成本低,对节能减排具有重要意义。
整个城市轨道交通系统里,列车牵引供电系统和通风空调系统是城市轨道交通中最主要的用电大户,分别占到轨道交通系统总能耗的1/2和1/4。
注:图中数据仅做参考,非确定数据。
能源消耗设备、设施——供电系统设备能耗能源消耗设备、设施——列车能耗能源消耗设备、设施——车站和区间动力照明系统能耗能源消耗设备、设施——车辆基地能耗能源消耗设备、设施——控制中心能耗需重点关注的问题和对象第一,城市轨道交通用能评价标准缺失,急需建立轨道交通节能技术标准及评估、评价体系。
由于技术适应性差,如果轨道交通节能技术标准及评估、评价体系从其他行业引入,实际节能效果有限,无法达到预期效果,因此,城市轨道交通急需建立科学合理的评价标准以及科学合理的评价、评估机制。
不同地域、城市之间,同一指标的数值差别较大。
需通过标准制定,明确节能应用标准和评价、评估标准。
第二,城市轨道交通能耗巨大,主要用能系统相对占比很高。
轨道交通耗能专业多,节能优化技术应用前景广阔,通过节能创新技术应用,可大幅度地降低轨道交通能耗。
第三,单一节能技术多,缺乏针对城市轨道交通综合和一体化的考虑,未形成系统性、综合性的节能解决方案。
对某一个系统或专业的节能研究只占到一小部分,没有考虑到各个相关专业之间的联系,以及各个专业之间可能会有的互补或者相关的转嫁作用。
将来综合节能、简单节能、技术简化节能可能会成为轨道交通节能研究的必然趋势,下阶段在这一方面应该有所探讨。
厦门地铁1号线优化运行图牵引节能效果分析
厦门地铁1号线优化运行图牵引节能效果分析为降低厦门地铁 1 号线运营能耗成本,通过优化列车运行图适当降低地铁运营平峰、低峰期间的列车技术速度,在保证运营要求和服务质量的前提下实现车辆牵引能耗的减少,并对优化后实际产生的车辆牵引节能效果和对乘客服务的影响进行分析,可为降低车辆牵引能耗相关工作的开展提供借鉴和参考。
标签:地铁;列车运行图;牵引能耗;节能0 引言随着国民经济及社会的发展、城市结构的调整以及人们对于出行要求的提高,国内各大城市都加快了轨道交通的建设速度。
地铁相对于其他城市公共交通出行方式,在环保方面具有污染小、节省能源和节约用地资源等特点。
不过由于地铁运量大,地铁系统能源消耗总量依然巨大,而牵引能耗约占总能耗的40%~48%[1],节能潜力巨大。
因此,在当前我国开创建设新局面的背景下,分析如何通过优化列车运行图减少牵引能耗,并对牵引节能效果进行分析,对节约能源、降低运营成本具有重要意义。
1 牵引节能方案分析1.1 影响牵引能耗的因素牵引能耗是指地铁列车运行过程中消耗的电能[2],主要受基础设施和运输组织模式影响,基础设施主要包括线路、列车和供电系统等[3]。
由于厦门地铁 1 号线已经建设完成,这部分的能耗因素基本确定,因此,从运输组织模式方面寻找合适的节能措施的可行性更高。
运输组织模式主要包括列车技术速度、停站方案和运行方案等[4]。
这部分的能耗是可控的,可通过优化列车运行图找出较优的运输组织模式,最终达到降低车辆牵引能耗的目的。
牵引能耗主要包括牵引系统驱动列车运行的能耗、空调照明等车载辅助设备运行的能耗(辅助能耗)及再生制动反馈回接触网的能耗(再生制动能耗)[5]。
辅助能耗主要受气温、车载设备、线路属性的影响,与运输组织模式关系不明显;再生制动能耗不仅与运输组织模式有关,更多的是由列车属性、列车运行过程、牵引供电电压、能量吸收装置决定[6]。
因此,本文分析牵引节能效果时不考虑辅助能耗及再生制动能耗。
城市轨道交通列车牵引节能综合技术研究与实践
城市轨道交通列车牵引节能综合技术研究与实践
彭磊
【期刊名称】《城市轨道交通研究》
【年(卷),期】2018(021)003
【摘要】牵引能耗与单车驾驶策略、列车运行计划的编排、线路规划设计等因素相关.结合广州地铁运营能耗数据分析,利用城市轨道交通列车牵引计算仿真系统对牵引节能技术进行仿真模拟.经对比分析,总结出有利于降低牵引能耗的单车牵引曲线、节能运行图及线路条件等综合节能技术措施,且综合节能效果达5%~10%,可为已开通地铁线路的运营综合节能提供参考,也为国内城市轨道交通规划设计阶段的节能措施提供参考.
【总页数】5页(P84-87,92)
【作者】彭磊
【作者单位】广州地铁设计研究院有限公司,510010,广州
【正文语种】中文
【中图分类】U260.13+1
【相关文献】
1.基于城市轨道交通列车牵引计算的列车编组形式选择 [J], 李晓明;陈进杰;牛红凯;顾天鸿
2.列车属性对城市轨道交通牵引能耗的影响及列车用能效率评价 [J], 陈垚;毛保华;柏赟;贾文峥;李竹君
3.基于VR技术的城市轨道交通列车牵引传动教学系统研究 [J], 李雪峰; 于梦琦;
蔡金凤
4.城市轨道交通列车牵引节能策略优化 [J], 蒲一超
5.城市轨道交通列车不同牵引策略计算技术 [J], 吕力虎
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中 图分 类 号 :U2 6 O . 1 3 1 文 献 标 识 码 :A
城市轨道交通系统能源消耗总量 巨大,其 中的
牵 引能耗 是 城 市 轨 道 交 通 系 统 能耗 的 重 要 组 成 部 分 ,约 占总 能 耗 的 5 0 [ 1 ] 。分 析 牵 引 能 耗 的影 响 因素有 助于 降低 牵引 能耗 ,对 节约 能源 、降低 运 营 成 本具 有重 要意 义 。 城 市轨 道交 通列 车 的属性 包括列 车 质量 、单 位
通 过建 立仿 真 系统描 述 了列车 编组 和牵 引性 能对 货 物 列车 能耗 的影 响 。刘海 东等 _ 3 ] 采用 计算 机模 拟 的 方 法研 究 了列 车 质 量 与 牵 引能 耗 的关 系 。I F E UE 4 ]
1 影 响牵 引 能 耗 的列 车 属 性
1 . 1 列车 牵引能 耗模 型
耗 的影响程度 随着牵 引电机效 率的提高而减小 ;分别采用列 车用 能效率特 征值和仿 真 的方 法对 同一线路 上运行
的列 车进行牵 引能耗 比较 ,得到的列 车牵引能耗排序完 全一致 ,说明列 车用能效 率特征值 可 以准 确判别列 车用
能效率 的高低 ;根 据列 车用 能效 率特征值随速度变化 的规律 ,可 以分析 不同列 车在不 同类 型线路 上节能 运行 的 适用性 ,为城市轨道交通 车辆 的选 型提供 依据 。 关键词 :牵引能耗 ;列 车属性 ;列 车用能效 率 ;城市轨 道交通
要 :通过建立城市 轨道 交通 列车牵引能耗 模型 ,分析 影响牵 引能耗 的列车属 性 ,并基 于灵敏度 分析方
法判 断列车属性 对牵 引能耗 的影响程 度 ;定义牵引能耗 模型 中的被积 函数为 列车用 能效率特 征值 ,用 于列 车用
能效率 的评价 。研究结果表 明 :影 响牵 引能耗 的列 车属 性主要包括列车的质量 、单 位基本阻力 和牵引 电机效 率 , 这三者 中以列 车质 量对 牵引能耗的影响最大 ,单位基本 阻力对 牵引 能耗 的影 响最小 ,而牵引 电机 效率对 牵引能
1 2 0 m・ s ~ 。列 车牵 引力与 牵引 电流相 关联 ,由牵 引 电机效 率决 定 。牵 引 电机 效率 可 以表征 为列 车 的 牵 引力 与速 度 的乘 积 除 以牵 引 电压与 牵引 电流 的乘 积 。因此 ,影 响牵引 能耗 的列 车属性 主要 有列 车质 量 、单 位基 本 阻力 和牵 引电机 效率 。
Ma r c h, 2 0 1 6
列 车属 性对 城 市 轨道 交通 牵 引能 耗 的 影 响及 列车 用 能效 率评 价
陈 壶 ,毛保 华 ,柏 赘 ,贾文峥 ,李竹君
( 1 .北京交通 大学 城市复杂系统理论与技术教育部重点实验室 ,北京 2 .交通运输部 科学研究院城市交通研究 中心 ,北京 摘 1 0 0 0 4 4 ; 1 0 0 0 2 9 )
型 ,分析影响牵引能耗的列车属性 ,并采用灵敏度
分析 的方 法判 断各 列 车属性 的重 要程 度 ;提 出列 车 用 能效率 评价 指标 ,并对 比不 同列 车 的指标值 与列 车在 同一 线路 和运 行模 式下 的仿 真能 耗 ,以验证 评 价 指标 的有效 性 。
基本阻力和牵引特性等。列车属性对牵引能耗 的影 响 不容 忽视 。孑 L 令 洋 等[ 1 ] 基 于 电机效 率对 比了直线 电机系统和旋转 电机系统的牵 引能耗 。Ho y t 等l _ 2 ]
通信作者 :毛保华 ( 1 9 6 3 一) ,男 ,教授 , 博士研究生导师 。E - m a i l :b h ma o @b j t u . e d u . c n
1 O O
中
国
铁
道
科
学
Байду номын сангаас
第 3 7 卷
助 能耗 主要 受 车载辅 助设备 、气 温 、线路 敷设 方式
的影 , q I E ,与列 车属性 的关 系不 明显 ;再 生制 动 能
列车用能效率 由多个列车属性共同决定,某一列车 属性 难 以判 断列车 用能 效率 情况 ;既有 研究 尚未 提
出1 个用 于刻 画列 车用 能效 率 的评 价 指标 ,为实 现 城市 轨道 交通 车辆 节能选 型 提供 依据 。 本 文 通 过 建 立 城 市 轨 道 交 通 列 车 牵 引 能 耗模
以上研 究分 析 了某一 列车 属性 与牵 引能 耗 的关 系 ,但 未判 断各 列 车 属 性对 牵 引 能 耗 的 影 响程 度 。
动反馈 回牵 引电网的能耗 ( 再生制动能耗) 嘲。辅
收稿 日 期: 2 0 1 5 - 0 6 - 2 0 ;修订 日 期: 2 0 1 5 — 1 0 - 0 9
第3 7 卷 , 第2 期 2 0 1 6年 3月
文章编 号 :1 0 0 1 — 4 6 3 2( 2 0 1 6 )0 2 — 0 0 9 9 — 0 7
中 NA 国 铁 道 科 学 CHI RAI LW AY S CI ENC E
Vo I . 3 7 No . 2
根据德 国不 同种类列车的数据 ,分析了列车 自重的 降 低对 牵 引能 耗 的影 响程 度 。R a g h u n a t h a n等_ 5 ] 分
别 讨论 了不 同流 线型 设计 对列 车运 行阻 力和牵 引 能
耗 的影 响 。
牵 引 能耗 是 指列 车 在 运行 过 程 中消耗 的电 能 , 主 要包括 牵 引系统 驱 动列车 运行 的能 耗 、空调 照明 等 车载辅 助设 备运 行 的能耗 ( 辅 助能 耗)及 再 生制