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轨道交通低压配电系统智能化控制

摘要:轨道交通是城市交通体系中的重要内容,随着城市规模的不断扩大,大型与特大型城市如雨后春笋般涌现,轨道交通具有运量大、速度快等特点,可以有效缓解路面拥堵现状,实现客流的迅速输送,在大城市的交通体系中占有越来越重要的地位。低压配电系统在轨道交通系统中用于提供除轨道交通牵引符合以外的所有设备运营用电,低压配电系统的可靠性、安全性直接影响到轨道交通的正常运行,智能化低压配电系统可以有效监测与远程控制系统实时工作状态,保证了低压配电系统的可靠性与安全性,提高系统运营维护的便捷程度,本文对轨道交通低压配电系统的智能化控制进行研究,对轨道交通的正常运营具有重要意义。

关键词:轨道交通;低压配电系统;智能控制

1引言

随着国民经济的发展,城市规模在不断扩大,城市人口急剧增加,随之出现的交通拥堵问题日趋严重。城市轨道交通具有运量大、速度快、安全性高、节能环保等特点,作为新的交通运输方式以其不可比拟的优势快速发展起来,在城市公共交通中发挥着越来越大的作用,能够缓解城市交通的拥堵问题,是城市中重要的交通工具[1]。

2轨道交通低压配电系统

低压配电系统是轨道交通系统的重要组成部分,除轨道交通的牵引负荷外,低压配电系统提供轨道交通的其余所有设备的运营用电。低压配电系统根据其功能不同可以分为降压变电所低压系统与环控电控低压系统,用于向轨道交通系统中不同的设备供电[2],例如降压变电所低压系统用于向车站内的自动售票机、电动扶梯、监控系统、照明设备等供电,环控电控低压系统用于向通风空调系统中的各类设备供电。轨道交通系统中的低压配电系统因其应用环境的特殊性,在系统的集成性、安全性、可靠性方面要求更为严格。在集成性方面,由于车站内的空间有限,对低压配电系统的集成性要求较高,配电系统需要高度集成、所占空间小,提高车站的空间利用率;在安全性方面,轨道交通低压配电系统的安装环境复杂,配电系统应具备良好的安全性以应对不同的安装环境,例如在潮湿闷热的环境中安装低压配电系统,供电电缆需要具备良好的耐腐蚀性与绝缘性,降低低压配电系统的故障机率,保障交通轨道运行的安全性[3];在可靠性方面,轨道交通低压配电系统若是发生故障会影响轨道交通的正常运行,给轨道运营的经济效益与社会效益带来不良冲击,因此提高低压配电系统的可靠性与稳定性是轨道交通系统正常运行的重要保证。

3低压配电系统的智能化控制

低压配电系统的智能化控制通过实时采集系统整个工作过程中的参数数据,实时监测系统的工作状态,并不断比对系统正常工作状态与标准参数或对监测数据进行深入挖掘评估,对系统中存在的故障进行诊断与预测,提高系统故障预测与定位的准确率及故障抢修率,保障低压配电系统的正常工作。轨道交通低压配电系统的智能化控制系统一般由智能元件、现场总线、通信控制器等基本组件构成[4],智能元件是智能化控制系统的眼睛,用于实时监测系统的运行状态,实时采集系统运行时的各类参数指标;通信控制器用于控制监测数据的传输通信,现场总线用于连接智能元件与通信控制器,实现向通信控制器传输智能元件所采集数据或用于通信控制器向智能元件的指令传递。低压配电系统根据其功能不同可以分为降压变电所低压系统与环控电控低压系统,不同的低压配电由于面向供电对象不同,所采用的智能元件也有较大差异。

3.1降压变电所低压系统

对于降压变电所低压系统而言,其面向的供电设备为自动售票机、电动扶梯、监控系统、照明设备等。降压变电所低压系统借助智能化数字仪表、以太网网关、智能断路器、现场总线、可编程控制器等实现对三级负荷总开关、重要馈线回路与进线断路器等元器件的实时工作状态监测与远程遥控,其结构是当主电源正常有电时,主电源自动投入,备用电源备用;当主电源故障或失电时备用电源投入,如果主电源恢复正常时,自动停备用电源,再切换到主电源供电,从而保证了低压配电系统的持续供电与轨道交通系统的正常运营。

3.2环控电控低压系统

对于环控电控低压系统而言,其面向供电设备为通风空调系统,环控电控低压系统借助智能化数字仪表、智能断路器、现场总线、通信控制器、可编程控制器等实现对通风空调电动机的实时监测、远程控制与保护,其结构是过实时监测空调电动机的回路,实时采集通风空调设备的工作状态参数,在通信控制器对采集到的数据进行归纳整理分析,在对通风空调中存在的故障进行诊断预测后,由可编程逻辑控制器向通风空调的电动机下达工作指令,控制并调整空调设备的工作状态[5],实现对通风空调设备的自动化模块控制,保证空调设备的安全可控、正常运行。

4结论

低压配电系统是轨道交通系统中的重要组成部分,其稳定性与安全性直接关系到轨道交通系统的运营状态与社会效益,对轨道交通低压配电系统进行实时智能化监测,及时预测或发现系统中存在故障,一方面可以通过远程控制系统采取应急措施,保持轨道交通系统的正常运转,一方面可以提高故障的检修率,提高系统运营维护的便利性。本文对轨道交通低压配电系统的智能化控制进行了详细的分析,包括智能化控制的目标、智能化控制系统的构成等,对提高轨道交通低压配电系统的稳定性与安全性具有重要促进作用。

参考文献:

[1]侯红磊,黄建霞.城市轨道交通低压配电系统的设计总结[J].电子制作,2017(Z1):51-52.

[2]吕凯,姜芊宇,王琦,陈新春.低压配电系统的智能化节能控制方法研究[J].科技通报,2016(07):184-187+201.

[3]孙建新.城市轨道交通低压配电系统智能化管控终端设计[J].城市轨道交通研究,2016(05):40-43+48.

[4]吴延苗,曹国祥,鲁莹.城市轨道交通低压配电系统谐波治理措施[J].科技风,2015(24):53.

[5]靳忠福.上海轨道交通6号线港城路车辆段低压供配电系统设计[J].现代城市轨道交通,2010(02):26-27+30+80.

作者:刘桐 陈颖娣 单位:国电南京自动化股份有限公司 河海大学能源与电气学院

 

  发布时间:2017/8/9 18:16:31  阅读人次