
行業背景
在雙碳背景下,軌道交通行業的發展面臨著新的要求和挑戰。雙碳目標即“碳達峰"和“碳中和",是國家為應對氣候變化、實現可持續發展所制定的重要戰略決策。軌道交通作為能源消耗和碳排放的重要領域,其綠色轉型和低碳發展成為實現雙碳目標的關鍵環節。
以“綠智融合"為核心,規劃綠色城軌發展路徑,把“以節能降碳為最終目標,以創新革新,以綠色轉型為重要手段,以清潔能源為方向,開展六大綠色城軌行動,實現碳達峰碳中和。在數字化發展的大背景下明確自身定位,通過數字賦智、科技賦能等手段,實現軌道交通從低維度運行到高維度運營的轉變升級。
新能源趨勢:
軌道交通領域正在經歷一場由新能源技術驅動的革命,這不僅是為了應對氣候變化和碳排放壓力,也是為了實現更加綠色、高效和可持續的交通系統。以下是當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扶持政策的支持也是推動光伏發電技術在軌道交通系統中應用的重要因素。
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滿足,需要在軌道交通站點周邊區域建設并安裝充電樁,從而間歇性用電負荷會大量增加;
3.光伏-儲能:未來的軌道交通能源系統將圍繞高效能、高彈性和綠色化三大歷史使命進行演進。通過新能源供能技術的應用、混合儲能裝置的使用以及高度協同的彈性化運營管理,實現軌道交通系統的自洽多元化能源供給。光伏儲能技術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合北京交通大學實施的項目,這是國內頭個光伏儲能新能源接入高速鐵路牽引供電系統的工程。
4.因此,未來軌道交通電網將由“網-源-儲-車"相協同的多源供電系統體系架構,旨在實現高效能與高彈性軌道交通能源自洽技術。通過可再生能源發電和儲能接入軌道交通的電力變換與互聯裝備,促進我國交通運輸行業掌握綠色、彈性、自洽和可持續發展的交通能源融合發展,軌道交通的微電網是必然需求。
客戶需求
城市軌道交通供電系統一般包括外部電源、主變電所(或電源開閉所)、牽引供電系統、動力照明供電系統和電力監控系統。其中,牽引供電系統是關鍵部分,包括牽引變電所和降壓變電所,負責將高壓電轉換為適合動車組使用的直流電,并進行能量管理。
軌道交通供電系統的安全性和可靠性至關重要,一旦出現故障,可能導致整個系統的癱瘓,甚至危及乘客生命與財產安全。因此,高度安全、可靠、節約、高效而又經濟合理的電力供給是城市軌道交通正常運營的重要需求。
軌道交通行業需要一套完整全面的一體化管理平臺,實現能源體系協調有序運行,同時要保證軌道交通全線用電的可靠、安全、節約、高效、運維,要通過更智能化的手段降低對運行維護人員的專業性要求,減輕運維成本。

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,不再僅僅是一套監控工具,而是一套集全息感知、智能調度、主動安全與低碳運營于一體的“能源大腦"。它以智能供電設施為基礎,集成電力監控(PSCADA)、電能管理(EMS)和智能運維三大核心業務,構建從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

軌道交通綜合監控系統(ISCS)

變電所綜合自動化系統PSCADA

通過在供配電的車站變電站、環控、關鍵設備上安裝監測、計量、控制、保護等各類智能傳感器,搭建涵蓋35kV到0.4kV的完整電力測量、計量、控制體系,結合視頻監視手段,實時監測變電所的電氣設備運行狀態。記錄設備運行數據、維護記錄、故障歷史等信息,根據設備的運行狀態和使用年限,智能推薦維護或更換計劃,幫助管理人員科學安排設備維護工作,延長設備使用壽命。
五遙--遙測/遙信/遙控/遙調/遙視
遙控:分為選點式、選站式、選線式控制;
供電系統動態可視化界面;
電力數據曲線記錄;
電力集抄/數據統計(Max、最小、平均值);
主/備通道切換(雙機熱備);
SOE事件記錄/故障告警/故障錄波;
變壓器/直流屏/無功補償柜監測;
主站電力調度系統對接;

各車站、停車場、車輛段內的主變電所、牽引降壓混合變電所和控制中心設置有相對獨立的變電所綜合自動化系統(PSCADA),對主變電站和變電所高中壓交流系統、1500V直流供電系統、0.4kV交流系統、接觸網系統進行實時監控。

電能質量監測分析及治理
加裝圖:

APView系列

APView500功能特點

AnSin/AnCos系列

能源管理能效優化與節能EMS
在車站配電柜、空調等設備上安裝監測、計量、等各類智能傳感器,實現軌道交通能源監控、控制和優化平臺,旨在提升能源效率、降低運營成本、確保能源系統的可靠性,并實現綠色運營目標,對軌道交通運營中的復雜能源系統進行全面管理和優化。軌道交通能源管理系統是一套全面的、智能化的能源管理解決方案,適應現代軌道交通對高效、安全、可持續能源管理的需求。
實時監控與數據采集
分類分項能源分析
可再生能源集成
故障預警與分析
碳排放監測與管理
能效管理與優化分析
重點設備能耗監測與分析
自定義報告生成與數據可視化

相關硬件:
軌道交通能源管理系統的硬件方案設計需要涵蓋多個方面,包括數據采集、通信、監控、控制以及能源優化等環節。能源管理系統通常由多個硬件設備協同工作,以確保對能源的精確監控、優化調度和高效管理。

軌道交通能源管理系統相關功能界面:

電氣火災安全與終端治理FAS
軌道交通中的電氣火災防護具有重大意義,主要是因為軌道交通系統是高度復雜的公共交通網絡,其安全性直接關系到乘客的生命財產安全以及城市交通的正常運行。電氣火災是軌道交通中潛在的高風險因素之一,因此采取有效的預防和保護措施對整個系統的安全性至關重要。
電氣火災監測與報警
數據記錄與分析
通訊與報警聯動
遠傳監控與管理
應急預案與響應
系統自檢與維護
用戶界面可視化

漏電火災監控系統ARCM系列
針對低壓用電環節各回路中的剩余電流、溫度和故障電弧等進行實施監測;
側重點為低壓用電環節的安全性,當剩余電流越xian時報警輸出,以提醒維護人員進行安全檢查,防止因漏電引起的火災發生。

電氣火災監控系統故障電弧

剩余電流動作繼電器

電氣防火限流式保護器

綜合治理

智能配電裝置

電氣火災安全與終端治理
軌道交通中的消防電源監控系統是確保消防設備在緊急情況下能夠正常運行的關鍵部分。其主要功能是對消防設備供電系統進行實時監控,確保消防電源在火災等突發情況下能夠持續、穩定地提供電力支持,從而保障消防設備如消防泵、火災報警系統、應急照明等的正常工作。
電源狀態實時監控
電源、電流監測
故障報警與定位
數據記錄與歷史查詢
系統集成與消防聯動
備用電源及主機電池管理
用戶界面數據可視化

消防應急照明與疏散指示系統FAS
行業標準

行業特點:
站廳層設備區借用防火分區(可變狀態標志燈具)
區間隧道距離長(常見集中電源設置在站臺A/B端、或聯絡通道)
傳輸距離長,集中電源接入線徑大
配合裝修,燈具設置受限,影響zui低照度

網絡結構
站臺/站廳層A/B端設置集中電源
長區間聯絡通道設置集中電源
區間標志燈具使用可調米標燈具
區間照明燈具使用矩形配光燈具
主機主備雙網口,上傳ISCS綜合監控系統

智能照明控制系統


馬達保護控制系統MCC
馬達保護在軌道交通系統中的作用非常關鍵,它能夠有效保障電機設備的安全運行、延長設備壽命、提高運營效率并減少事故風險。軌道交通系統中使用的大量馬達設備,包括牽引電機、通風電機、空調電機、扶梯電機、泵電機等,工作條件復雜且負荷較大,因此馬達保護裝置起到至關重要的作用。
保護設備安全,延長使用壽命
提高系統可靠性,減少停運風險
提升能效,降低運營成本
保障安全性,降低事故風險
提高管理和維護效率
提升系統整體性能
保障乘客體驗

充電樁運營管理系統
有序充電運營管理平臺是基于物聯網和大數據技術的充電設施管理系統,可實現對充電樁的監控、調度 和管理、提高充電樁的利用率 和 充電效率,提升用戶充電體驗和服務質量。用戶可通過APP或小程序預約充電,避免排隊等待,同時為充電站提供精準充電需求數據,便于后續的調度和管理。


充電樁證書及平臺功能




分布式光伏發電監測系統
逆變器直流側、交流側運行狀態監測及報警;
逆變器及電站發電量統計及分析;
并網柜電力監測及發電量統計;
電站發電量年有效利用小時數統計;
發電收益統計;
輻照度/風力/環境溫濕度監測;
發電功率模擬及效率分析;
碳減排統計;

防孤島保護裝置


軟件界面

軌道交通綜合能源管理系統








實踐見證——軌道交通案例之無錫地鐵1、2號線電氣火災運營改造
項目現狀:
無錫地鐵1、2號線于2014年開通,是軌道交通行業內早期就全面引入電氣火災監控系統的地鐵線路。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個車站。每個車站配置1套電氣火災監控系統,共計36套。
目前各站電氣火災監控系統已上電投入使用接近10年。電氣火災監控主機和探測器性能,均已達到使用壽命。本項目計劃在36個地下車站按照《電氣火災監控系統》GB 14287.1-2014 標準,更換新國標剩余電流式電氣火災監控系統,包括電氣火災監控主機、剩余電流式探測器、通訊線纜的供貨敷設、監控主機安裝及調試。

項目安全隱患


組網架構

增值服務


展望未來:駛向綠色智慧的新征程
隨著“綠智融合"成為軌道交通發展的核心方向,安科瑞AcrelEMS系統正持續演進 。無論是應對即將到來的柔性直流供電技術,還是集成更多元的新能源接入,安科瑞都將以“可靠、安全、節約、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解決方案 。
在建設交通強國的征途中,安科瑞愿做那個默默守護的“能源管家",用智能化的技術點亮城市脈絡,助力軌道交通駛向更加安全、綠色、高效的未來!