行業(yè)背景

在雙碳背景下，軌道交通行業(yè)的發(fā)展面臨著新的要求和挑戰(zhàn)。雙碳目標(biāo)即“碳達(dá)峰"和“碳中和"，是國家為應(yīng)對氣候變化、實(shí)現(xiàn)可持續(xù)發(fā)展所制定的重要戰(zhàn)略決策。軌道交通作為能源消耗和碳排放的重要領(lǐng)域，其綠色轉(zhuǎn)型和低碳發(fā)展成為實(shí)現(xiàn)雙碳目標(biāo)的關(guān)鍵環(huán)節(jié)。

以“綠智融合"為核心，規(guī)劃綠色城軌發(fā)展路徑，把“以節(jié)能降碳為最終目標(biāo)，以創(chuàng)新革新，以綠色轉(zhuǎn)型為重要手段，以清潔能源為方向，開展六大綠色城軌行動，實(shí)現(xiàn)碳達(dá)峰碳中和。在數(shù)字化發(fā)展的大背景下明確自身定位，通過數(shù)字賦智、科技賦能等手段，實(shí)現(xiàn)軌道交通從低維度運(yùn)行到高維度運(yùn)營的轉(zhuǎn)變升級。

新能源趨勢：

軌道交通領(lǐng)域正在經(jīng)歷一場由新能源技術(shù)驅(qū)動的革命，這不僅是為了應(yīng)對氣候變化和碳排放壓力，也是為了實(shí)現(xiàn)更加綠色、高效和可持續(xù)的交通系統(tǒng)。以下是當(dāng)前軌道交通新能源趨勢分析：

1.政策要求：國家和地方政府對太陽能光伏相關(guān)扶持政策的支持也是推動光伏發(fā)電技術(shù)在軌道交通系統(tǒng)中應(yīng)用的重要因素。

2.隨著電動汽車（EV）的不斷普及，電動汽車的大量充電需求需要站點(diǎn)滿足，需要在軌道交通站點(diǎn)周邊區(qū)域建設(shè)并安裝充電樁，從而間歇性用電負(fù)荷會大量增加；

3.光伏-儲能：未來的軌道交通能源系統(tǒng)將圍繞高效能、高彈性和綠色化三大歷史使命進(jìn)行演進(jìn)。通過新能源供能技術(shù)的應(yīng)用、混合儲能裝置的使用以及高度協(xié)同的彈性化運(yùn)營管理，實(shí)現(xiàn)軌道交通系統(tǒng)的自洽多元化能源供給。光伏儲能技術(shù)也被逐漸引入到高速鐵路和城際軌道交通中，如中車青島四方車輛研究所有限公司聯(lián)合北京交通大學(xué)實(shí)施的項(xiàng)目，這是國內(nèi)頭個(gè)光伏儲能新能源接入高速鐵路牽引供電系統(tǒng)的工程。

4.因此，未來軌道交通電網(wǎng)將由“網(wǎng)-源-儲-車"相協(xié)同的多源供電系統(tǒng)體系架構(gòu)，旨在實(shí)現(xiàn)高效能與高彈性軌道交通能源自洽技術(shù)。通過可再生能源發(fā)電和儲能接入軌道交通的電力變換與互聯(lián)裝備，促進(jìn)我國交通運(yùn)輸行業(yè)掌握綠色、彈性、自洽和可持續(xù)發(fā)展的交通能源融合發(fā)展，軌道交通的微電網(wǎng)是必然需求。

客戶需求

城市軌道交通供電系統(tǒng)一般包括外部電源、主變電所（或電源開閉所）、牽引供電系統(tǒng)、動力照明供電系統(tǒng)和電力監(jiān)控系統(tǒng)。其中，牽引供電系統(tǒng)是關(guān)鍵部分，包括牽引變電所和降壓變電所，負(fù)責(zé)將高壓電轉(zhuǎn)換為適合動車組使用的直流電，并進(jìn)行能量管理。

軌道交通供電系統(tǒng)的安全性和可靠性至關(guān)重要，一旦出現(xiàn)故障，可能導(dǎo)致整個(gè)系統(tǒng)的癱瘓，甚至危及乘客生命與財(cái)產(chǎn)安全。因此，高度安全、可靠、節(jié)約、高效而又經(jīng)濟(jì)合理的電力供給是城市軌道交通正常運(yùn)營的重要需求。

軌道交通行業(yè)需要一套完整全面的一體化管理平臺，實(shí)現(xiàn)能源體系協(xié)調(diào)有序運(yùn)行，同時(shí)要保證軌道交通全線用電的可靠、安全、節(jié)約、高效、運(yùn)維，要通過更智能化的手段降低對運(yùn)行維護(hù)人員的專業(yè)性要求，減輕運(yùn)維成本。

解決方案

安科瑞電氣推出的 AcrelEMS城市軌道交通智慧能源配電解決方案，不再僅僅是一套監(jiān)控工具，而是一套集全息感知、智能調(diào)度、主動安全與低碳運(yùn)營于一體的“能源大腦"。它以智能供電設(shè)施為基礎(chǔ)，集成電力監(jiān)控（PSCADA）、電能管理（EMS）和智能運(yùn)維三大核心業(yè)務(wù)，構(gòu)建從35kV到0.4kV的完整電力測量與控制體系。

城市軌道交通配電系統(tǒng)

軌道交通綜合監(jiān)控系統(tǒng)(ISCS)

變電所綜合自動化系統(tǒng)PSCADA

通過在供配電的車站變電站、環(huán)控、關(guān)鍵設(shè)備上安裝監(jiān)測、計(jì)量、控制、保護(hù)等各類智能傳感器，搭建涵蓋35kV到0.4kV的完整電力測量、計(jì)量、控制體系，結(jié)合視頻監(jiān)視手段，實(shí)時(shí)監(jiān)測變電所的電氣設(shè)備運(yùn)行狀態(tài)。記錄設(shè)備運(yùn)行數(shù)據(jù)、維護(hù)記錄、故障歷史等信息，根據(jù)設(shè)備的運(yùn)行狀態(tài)和使用年限，智能推薦維護(hù)或更換計(jì)劃，幫助管理人員科學(xué)安排設(shè)備維護(hù)工作，延長設(shè)備使用壽命。

五遙--遙測/遙信/遙控/遙調(diào)/遙視

遙控：分為選點(diǎn)式、選站式、選線式控制；

供電系統(tǒng)動態(tài)可視化界面;

電力數(shù)據(jù)曲線記錄;

電力集抄/數(shù)據(jù)統(tǒng)計(jì)（Max、最小、平均值）;

主/備通道切換（雙機(jī)熱備）;

SOE事件記錄/故障告警/故障錄波;

變壓器/直流屏/無功補(bǔ)償柜監(jiān)測;

主站電力調(diào)度系統(tǒng)對接;

各車站、停車場、車輛段內(nèi)的主變電所、牽引降壓混合變電所和控制中心設(shè)置有相對獨(dú)立的變電所綜合自動化系統(tǒng)（PSCADA），對主變電站和變電所高中壓交流系統(tǒng)、1500V直流供電系統(tǒng)、0.4kV交流系統(tǒng)、接觸網(wǎng)系統(tǒng)進(jìn)行實(shí)時(shí)監(jiān)控。

電能質(zhì)量監(jiān)測分析及治理

加裝圖:

APView系列

APView500功能特點(diǎn)

AnSin/AnCos系列

能源管理能效優(yōu)化與節(jié)能EMS

在車站配電柜、空調(diào)等設(shè)備上安裝監(jiān)測、計(jì)量、等各類智能傳感器，實(shí)現(xiàn)軌道交通能源監(jiān)控、控制和優(yōu)化平臺，旨在提升能源效率、降低運(yùn)營成本、確保能源系統(tǒng)的可靠性，并實(shí)現(xiàn)綠色運(yùn)營目標(biāo)，對軌道交通運(yùn)營中的復(fù)雜能源系統(tǒng)進(jìn)行全面管理和優(yōu)化。軌道交通能源管理系統(tǒng)是一套全面的、智能化的能源管理解決方案，適應(yīng)現(xiàn)代軌道交通對高效、安全、可持續(xù)能源管理的需求。

實(shí)時(shí)監(jiān)控與數(shù)據(jù)采集

分類分項(xiàng)能源分析

可再生能源集成

故障預(yù)警與分析

碳排放監(jiān)測與管理

能效管理與優(yōu)化分析

重點(diǎn)設(shè)備能耗監(jiān)測與分析

自定義報(bào)告生成與數(shù)據(jù)可視化

相關(guān)硬件：

軌道交通能源管理系統(tǒng)的硬件方案設(shè)計(jì)需要涵蓋多個(gè)方面，包括數(shù)據(jù)采集、通信、監(jiān)控、控制以及能源優(yōu)化等環(huán)節(jié)。能源管理系統(tǒng)通常由多個(gè)硬件設(shè)備協(xié)同工作，以確保對能源的精確監(jiān)控、優(yōu)化調(diào)度和高效管理。

軌道交通能源管理系統(tǒng)相關(guān)功能界面：

電氣火災(zāi)安全與終端治理FAS

軌道交通中的電氣火災(zāi)防護(hù)具有重大意義，主要是因?yàn)檐壍澜煌ㄏ到y(tǒng)是高度復(fù)雜的公共交通網(wǎng)絡(luò)，其安全性直接關(guān)系到乘客的生命財(cái)產(chǎn)安全以及城市交通的正常運(yùn)行。電氣火災(zāi)是軌道交通中潛在的高風(fēng)險(xiǎn)因素之一，因此采取有效的預(yù)防和保護(hù)措施對整個(gè)系統(tǒng)的安全性至關(guān)重要。

電氣火災(zāi)監(jiān)測與報(bào)警

數(shù)據(jù)記錄與分析

通訊與報(bào)警聯(lián)動

遠(yuǎn)傳監(jiān)控與管理

應(yīng)急預(yù)案與響應(yīng)

系統(tǒng)自檢與維護(hù)

用戶界面可視化

漏電火災(zāi)監(jiān)控系統(tǒng)ARCM系列

針對低壓用電環(huán)節(jié)各回路中的剩余電流、溫度和故障電弧等進(jìn)行實(shí)施監(jiān)測；

側(cè)重點(diǎn)為低壓用電環(huán)節(jié)的安全性，當(dāng)剩余電流越xian時(shí)報(bào)警輸出，以提醒維護(hù)人員進(jìn)行安全檢查，防止因漏電引起的火災(zāi)發(fā)生。

電氣火災(zāi)監(jiān)控系統(tǒng)故障電弧

剩余電流動作繼電器

電氣防火限流式保護(hù)器

綜合治理

智能配電裝置

電氣火災(zāi)安全與終端治理

軌道交通中的消防電源監(jiān)控系統(tǒng)是確保消防設(shè)備在緊急情況下能夠正常運(yùn)行的關(guān)鍵部分。其主要功能是對消防設(shè)備供電系統(tǒng)進(jìn)行實(shí)時(shí)監(jiān)控，確保消防電源在火災(zāi)等突發(fā)情況下能夠持續(xù)、穩(wěn)定地提供電力支持，從而保障消防設(shè)備如消防泵、火災(zāi)報(bào)警系統(tǒng)、應(yīng)急照明等的正常工作。

電源狀態(tài)實(shí)時(shí)監(jiān)控

電源、電流監(jiān)測

故障報(bào)警與定位

數(shù)據(jù)記錄與歷史查詢

系統(tǒng)集成與消防聯(lián)動

備用電源及主機(jī)電池管理

用戶界面數(shù)據(jù)可視化

消防應(yīng)急照明與疏散指示系統(tǒng)FAS

行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)

行業(yè)特點(diǎn)：

站廳層設(shè)備區(qū)借用防火分區(qū)（可變狀態(tài)標(biāo)志燈具）

區(qū)間隧道距離長（常見集中電源設(shè)置在站臺A/B端、或聯(lián)絡(luò)通道）

傳輸距離長，集中電源接入線徑大

配合裝修，燈具設(shè)置受限，影響zui低照度

網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)

站臺/站廳層A/B端設(shè)置集中電源

長區(qū)間聯(lián)絡(luò)通道設(shè)置集中電源

區(qū)間標(biāo)志燈具使用可調(diào)米標(biāo)燈具

區(qū)間照明燈具使用矩形配光燈具

主機(jī)主備雙網(wǎng)口，上傳ISCS綜合監(jiān)控系統(tǒng)

智能照明控制系統(tǒng)

馬達(dá)保護(hù)控制系統(tǒng)MCC

馬達(dá)保護(hù)在軌道交通系統(tǒng)中的作用非常關(guān)鍵，它能夠有效保障電機(jī)設(shè)備的安全運(yùn)行、延長設(shè)備壽命、提高運(yùn)營效率并減少事故風(fēng)險(xiǎn)。軌道交通系統(tǒng)中使用的大量馬達(dá)設(shè)備，包括牽引電機(jī)、通風(fēng)電機(jī)、空調(diào)電機(jī)、扶梯電機(jī)、泵電機(jī)等，工作條件復(fù)雜且負(fù)荷較大，因此馬達(dá)保護(hù)裝置起到至關(guān)重要的作用。

保護(hù)設(shè)備安全，延長使用壽命

提高系統(tǒng)可靠性，減少停運(yùn)風(fēng)險(xiǎn)

提升能效，降低運(yùn)營成本

保障安全性，降低事故風(fēng)險(xiǎn)

提高管理和維護(hù)效率

提升系統(tǒng)整體性能

保障乘客體驗(yàn)

充電樁運(yùn)營管理系統(tǒng)

有序充電運(yùn)營管理平臺是基于物聯(lián)網(wǎng)和大數(shù)據(jù)技術(shù)的充電設(shè)施管理系統(tǒng)，可實(shí)現(xiàn)對充電樁的監(jiān)控、調(diào)度 和管理、提高充電樁的利用率 和 充電效率，提升用戶充電體驗(yàn)和服務(wù)質(zhì)量。用戶可通過APP或小程序預(yù)約充電，避免排隊(duì)等待，同時(shí)為充電站提供精準(zhǔn)充電需求數(shù)據(jù)，便于后續(xù)的調(diào)度和管理。

充電樁證書及平臺功能

分布式光伏發(fā)電監(jiān)測系統(tǒng)

逆變器直流側(cè)、交流側(cè)運(yùn)行狀態(tài)監(jiān)測及報(bào)警；

逆變器及電站發(fā)電量統(tǒng)計(jì)及分析；

并網(wǎng)柜電力監(jiān)測及發(fā)電量統(tǒng)計(jì)；

電站發(fā)電量年有效利用小時(shí)數(shù)統(tǒng)計(jì)；

發(fā)電收益統(tǒng)計(jì)；

輻照度/風(fēng)力/環(huán)境溫濕度監(jiān)測；

發(fā)電功率模擬及效率分析；

碳減排統(tǒng)計(jì)；

防孤島保護(hù)裝置

軟件界面

軌道交通綜合能源管理系統(tǒng)

實(shí)踐見證——軌道交通案例之無錫地鐵1、2號線電氣火災(zāi)運(yùn)營改造

項(xiàng)目現(xiàn)狀：

無錫地鐵1、2號線于2014年開通，是軌道交通行業(yè)內(nèi)早期就全面引入電氣火災(zāi)監(jiān)控系統(tǒng)的地鐵線路。其中1號線（不含南延線）莊前站-長廣溪站，共19個(gè)車站；無錫地鐵2號線梅園開原寺站-東亭站、映月湖公園站-無錫東站，共17個(gè)車站。每個(gè)車站配置1套電氣火災(zāi)監(jiān)控系統(tǒng)，共計(jì)36套。

目前各站電氣火災(zāi)監(jiān)控系統(tǒng)已上電投入使用接近10年。電氣火災(zāi)監(jiān)控主機(jī)和探測器性能，均已達(dá)到使用壽命。本項(xiàng)目計(jì)劃在36個(gè)地下車站按照《電氣火災(zāi)監(jiān)控系統(tǒng)》GB 14287.1-2014 標(biāo)準(zhǔn)，更換新國標(biāo)剩余電流式電氣火災(zāi)監(jiān)控系統(tǒng)，包括電氣火災(zāi)監(jiān)控主機(jī)、剩余電流式探測器、通訊線纜的供貨敷設(shè)、監(jiān)控主機(jī)安裝及調(diào)試。

項(xiàng)目安全隱患

組網(wǎng)架構(gòu)

增值服務(wù)

展望未來：駛向綠色智慧的新征程

隨著“綠智融合"成為軌道交通發(fā)展的核心方向，安科瑞AcrelEMS系統(tǒng)正持續(xù)演進(jìn) 。無論是應(yīng)對即將到來的柔性直流供電技術(shù)，還是集成更多元的新能源接入，安科瑞都將以“可靠、安全、節(jié)約、低碳"為核心，為高鐵樞紐、地鐵線路提供全生命周期的變配電系統(tǒng)解決方案 。

在建設(shè)交通強(qiáng)國的征途中，安科瑞愿做那個(gè)默默守護(hù)的“能源管家"，用智能化的技術(shù)點(diǎn)亮城市脈絡(luò)，助力軌道交通駛向更加安全、綠色、高效的未來！