摘要：城市軌道交通可以填補(bǔ)市民出行方式的空缺，其運(yùn)行需要持續(xù)的電能支持。為了為軌道交通創(chuàng)造穩(wěn)定的運(yùn)行環(huán)境，為了實(shí)現(xiàn)高質(zhì)量的電能供應(yīng)，迫切需要建立相應(yīng)的電能管理系統(tǒng)。本文以相應(yīng)的電能管理系統(tǒng)為基礎(chǔ)，對(duì)其運(yùn)行機(jī)制進(jìn)行了分析，并提出了增強(qiáng)電能管理系統(tǒng)運(yùn)行效率的有針對(duì)性方案。

關(guān)鍵字：軌道交通；電力建設(shè)；質(zhì)量管理系統(tǒng)；評(píng)估機(jī)制；

 雖然各種交通方式穿梭于城市的每一條街道，但軌道交通是理想的。在低碳環(huán)保時(shí)代，其地位尤為突出，不僅可以顯著降低能耗，還具有更強(qiáng)的運(yùn)輸能力。這也提醒我們，要注意軌道交通的建設(shè)。

一研究現(xiàn)狀

 整車的運(yùn)行需要從牽引機(jī)上獲得動(dòng)力，所以這也是用電比例*大的一個(gè)環(huán)節(jié)。此外，不同的氣候要求列車調(diào)節(jié)溫度，所以空調(diào)系統(tǒng)緊隨其后。然后，照明等環(huán)節(jié)也需要一定的電量，但占比很小。詳見圖1。

圖1軌道交通各內(nèi)部環(huán)節(jié)的能耗情況

 總體而言，電能質(zhì)量不可能在很長(zhǎng)一段時(shí)間內(nèi)達(dá)到高質(zhì)量水平，具體如下：①由于列車用電的特殊性和內(nèi)部部件的影響，整體電流和電壓波動(dòng)，兩者都是電能質(zhì)量的因素，必然會(huì)導(dǎo)致電能質(zhì)量的下降；②列車內(nèi)含有豐富的PLC，作為一種工業(yè)計(jì)算機(jī)，當(dāng)電力系統(tǒng)發(fā)生波動(dòng)時(shí)，普通質(zhì)量的電能將難以應(yīng)用。

二架構(gòu)設(shè)計(jì)

 電能監(jiān)管系統(tǒng)采用C/S架構(gòu)實(shí)現(xiàn)系統(tǒng)功能，通過(guò)車站/停車場(chǎng)的FEP采集EMS電能數(shù)據(jù)和BAS電能數(shù)據(jù)，定期通過(guò)電能監(jiān)管系統(tǒng)服務(wù)器程序查詢FEP采集電能數(shù)據(jù)；通過(guò)ISCS系統(tǒng)采集，將PSCADA子系統(tǒng)的電能數(shù)據(jù)記錄在當(dāng)?shù)財(cái)?shù)據(jù)庫(kù)中。采集各車站和停車場(chǎng)的電能數(shù)據(jù)后，存儲(chǔ)在當(dāng)?shù)貙?shí)時(shí)數(shù)據(jù)庫(kù)中，實(shí)時(shí)同步到中央歷史數(shù)據(jù)庫(kù)。通過(guò)分析和統(tǒng)計(jì)中央歷史數(shù)據(jù)庫(kù)中的全線電能數(shù)據(jù)，實(shí)現(xiàn)了全線級(jí)統(tǒng)計(jì)和報(bào)表生成。

圖2電能監(jiān)管系統(tǒng)

 站內(nèi)FEP從EMS和BAS子系統(tǒng)中收集電能數(shù)據(jù)。EmsAgent從FEP獲取能量數(shù)據(jù)后，傳輸?shù)組icsRdbAgent。MicsRdbAgent處理電能數(shù)據(jù)，根據(jù)行業(yè)規(guī)則生成報(bào)警和事件，并將報(bào)警發(fā)送到MicsAlarmAgent模塊，并將事件發(fā)送到MicsDataAgent模塊。MicsAlarmAgent模塊負(fù)責(zé)將報(bào)警推送到工作站，并將報(bào)警數(shù)據(jù)記錄到工作站數(shù)據(jù)庫(kù)中。MicsDatagent負(fù)責(zé)運(yùn)行為

三具體應(yīng)用

 在以往的檢測(cè)模式下，軌道管理部門需要一定時(shí)間才能接收到檢測(cè)部門獲得的信息，這意味著信息傳輸明顯滯后。信息技術(shù)引入后，全新的管理系統(tǒng)可以第一時(shí)間將當(dāng)前獲得的數(shù)據(jù)傳輸給軌道部門。此后，相關(guān)人員可以根據(jù)實(shí)時(shí)信息控制整個(gè)運(yùn)輸系統(tǒng)，創(chuàng)造更穩(wěn)定的軌道交通運(yùn)行環(huán)境。

1電能質(zhì)量統(tǒng)計(jì)與分析

 通過(guò)功能層面的討論，可以將管理系統(tǒng)分為兩個(gè)層次：①監(jiān)控。這個(gè)環(huán)節(jié)需要依靠遠(yuǎn)程終端。電能評(píng)估可以從兩個(gè)方面考慮，一個(gè)是電壓，一個(gè)是電流。因此，終端必須獲得上述兩個(gè)方面的實(shí)時(shí)信號(hào)。為了更直觀地呈現(xiàn)在用戶面前，還可以轉(zhuǎn)換它，最終形成相應(yīng)的波形圖。顯然，這是一個(gè)多環(huán)節(jié)協(xié)調(diào)的過(guò)程，所以自然有很多模塊被設(shè)計(jì)出來(lái)。除了基本的采集模塊，還需要配備圖形處理、傳輸?shù)饶K。當(dāng)然，從細(xì)節(jié)上分析，遠(yuǎn)程監(jiān)控不僅僅是電壓和電流監(jiān)控那么簡(jiǎn)單，還涉及到諧波、頻率等具體內(nèi)容。②分析。獲得上述信息后，系統(tǒng)可以基于此進(jìn)行具體分析。綜合衡量各項(xiàng)指標(biāo)，*最終判斷電能的具體情況，然后第一時(shí)間將收益結(jié)果傳遞給用戶。詳見圖3。

圖3電能質(zhì)量系統(tǒng)運(yùn)行流程圖

 數(shù)字技術(shù)的深入進(jìn)步為電能質(zhì)量分析創(chuàng)造了更多的可能性。基于這項(xiàng)技術(shù)的衍生方法有很多，可以分為以下三種:

①頻域分析法，涉及的參數(shù)包括頻率掃描、混合諧波潮流等內(nèi)容；②時(shí)域分析法，這是一種常見的方法，環(huán)節(jié)簡(jiǎn)單，運(yùn)行效率高，可以直接分析波形，為用戶呈現(xiàn)直觀的結(jié)果；③以傅里葉轉(zhuǎn)換為首的轉(zhuǎn)換方法。

2電能質(zhì)量評(píng)估

 從功能角度來(lái)看，質(zhì)量管理系統(tǒng)的服務(wù)對(duì)象是電能，具體涉及諧波、偏差等環(huán)節(jié)。通過(guò)監(jiān)控接入點(diǎn)，可以在第一時(shí)間獲取相應(yīng)的信息，并同時(shí)傳輸給用戶。根據(jù)各種電能質(zhì)量評(píng)估案例，有兩種方法:①有針對(duì)性地對(duì)單項(xiàng)指標(biāo)進(jìn)行分析；②全面分析多個(gè)指標(biāo)。

圖4電能質(zhì)量評(píng)估環(huán)節(jié)

 以圖4為基礎(chǔ)，從上到下分析各個(gè)環(huán)節(jié)。在數(shù)據(jù)采集方面，需要借助遠(yuǎn)程終端來(lái)實(shí)現(xiàn)。此時(shí)可以獲得諧波、偏差等各種所需指標(biāo)，這是后續(xù)環(huán)節(jié)的基礎(chǔ)，對(duì)監(jiān)控的準(zhǔn)確性提出了嚴(yán)格的要求。然后，我們將從兩個(gè)方面進(jìn)行分析。如果我們逐一分析各項(xiàng)指標(biāo)，可以稱之為單向指標(biāo)評(píng)價(jià)環(huán)節(jié)；此外，各項(xiàng)指標(biāo)*最終需要形成一個(gè)整體，因此綜合評(píng)價(jià)是bu可huo缺的，這是綜合評(píng)價(jià)環(huán)節(jié)。*最后，綜合評(píng)價(jià)兩個(gè)維度，可以得到更完善的評(píng)價(jià)結(jié)果，這是評(píng)價(jià)的實(shí)際環(huán)節(jié)。

 引入層次分析法，可以高效評(píng)估電能質(zhì)量。具體流程如下:選擇所需測(cè)量的指標(biāo)，逐一授權(quán)，然后在此基礎(chǔ)上引入模糊的數(shù)學(xué)方法，最終實(shí)現(xiàn)全面評(píng)價(jià)。同時(shí)，在權(quán)重的確定上，采用了區(qū)間數(shù)接近法。此時(shí)，有必要引入直屬權(quán)利理論，這樣可以在不受人為因素干擾的情況下獲得更理想的權(quán)重?cái)?shù)據(jù)。過(guò)去，在收集各種指標(biāo)的過(guò)程中，市場(chǎng)伴隨著間歇現(xiàn)象，引入新方法后，可以獲得更理想的連續(xù)性，使評(píng)估結(jié)果更加準(zhǔn)確。

3智能數(shù)據(jù)展示和預(yù)警

 需要充分肯定的是，無(wú)論是與電能質(zhì)量相關(guān)的參數(shù)，還是具體的能耗情況，電能質(zhì)量管理系統(tǒng)都具有優(yōu)異的動(dòng)態(tài)性，在這個(gè)系統(tǒng)的作用下都能很好地呈現(xiàn)出來(lái)。它的時(shí)效性更理想，數(shù)據(jù)顯示更直觀。對(duì)于軌道系統(tǒng)工作者來(lái)說(shuō)，他們不需要花很多心思，只需要根據(jù)呈現(xiàn)的內(nèi)容對(duì)具體的電能情況有深刻的了解。

 系統(tǒng)采集設(shè)備狀態(tài)事件信息產(chǎn)生報(bào)警事件，報(bào)警信息包括通信故障、設(shè)備故障、2進(jìn)線失壓段相、2進(jìn)線相序錯(cuò)誤、過(guò)載報(bào)警、電流不平衡等信息。報(bào)警信息根據(jù)等級(jí)顯示不同的顏色，不同等級(jí)的報(bào)警播放不同的報(bào)警聲音。報(bào)警發(fā)生時(shí)，報(bào)警欄顯示設(shè)備報(bào)警信息，報(bào)警關(guān)閉時(shí)，報(bào)警欄刪除相應(yīng)報(bào)警。報(bào)警處理流程如圖5所示。

圖5

四安科瑞Acrel-3000WEB電能管理解決方案

1概述

 用戶端消耗整個(gè)電網(wǎng)80%的電能，用戶端智能用電管理對(duì)用戶的可靠性、安全性和節(jié)能性具有重要意義。構(gòu)建智能用電服務(wù)體系，全面推廣用戶端智能儀器、智能用電管理終端等設(shè)備用電管理解決方案，實(shí)現(xiàn)電網(wǎng)與用戶的雙向良性互動(dòng)。用戶端急需解決的研究?jī)?nèi)容主要包括:先進(jìn)的計(jì)算、智能建筑、智能電器、增值服務(wù)、客戶用電管理系統(tǒng)、需求側(cè)管理等課題。

 通過(guò)對(duì)用戶端用電情況的細(xì)分和統(tǒng)計(jì)，安科瑞Acrel-3000WEB電能管理解決方案通過(guò)直觀的數(shù)據(jù)和圖表向管理者或決策層展示了各分項(xiàng)用電情況，便于找出高能耗點(diǎn)或不合理的能耗習(xí)慣，有效節(jié)約電能，為用戶進(jìn)一步節(jié)能改造或設(shè)備升級(jí)提供準(zhǔn)確的數(shù)據(jù)支持。

2應(yīng)用場(chǎng)所

（1）辦公建筑(商務(wù)辦公、大型公共建筑等)；

（2）商業(yè)建筑(商場(chǎng)、金融機(jī)構(gòu)等)；

（3）旅游建筑(酒店、娛樂場(chǎng)所等)；

（4）科教文衛(wèi)建筑(文化、教育、科研、醫(yī)療衛(wèi)生、體育建筑等)；

（5）通信建筑(郵電、通信、廣播、電視、數(shù)據(jù)中心等)；

（6）運(yùn)輸建筑(機(jī)場(chǎng)、車站、碼頭建筑等)。).

3系統(tǒng)結(jié)構(gòu)

4系統(tǒng)功能

 實(shí)時(shí)監(jiān)控；電力統(tǒng)計(jì)報(bào)告；詳細(xì)電參查詢；運(yùn)行報(bào)告；變壓器運(yùn)行監(jiān)控；實(shí)時(shí)報(bào)警；歷史事件查詢；

 電力質(zhì)量監(jiān)測(cè)；遙控操作；用戶權(quán)限管理；通訊狀態(tài)圖；視頻監(jiān)控；用戶報(bào)告；APP支持

5系統(tǒng)硬件配置清單

五小結(jié)

 某煤礦采用電能管理系統(tǒng)的應(yīng)用，使電能管理部門科學(xué)地提高了企業(yè)電能管理的及時(shí)性、準(zhǔn)確性和電能利用效率，通過(guò)網(wǎng)絡(luò)監(jiān)控電能使用情況和能耗單位的能耗數(shù)據(jù)。目前，某礦用電能峰谷比由應(yīng)用電能管理系統(tǒng)前1:1:1提高到1:1:平均每月節(jié)省電費(fèi)超過(guò)50萬(wàn)元。

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