南京地铁线网能源管理中心
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城市轨道交通能源管理系统设计与实施摘要:城市轨道交通能源管理系统EMS(Energy Management System),主要用于城市轨道交通各类用电设备的节能管理与管控。
本文论述了能源管理系统的设计与实现,整个系统采用分布式布置、集中管理的模式,采用综合监控系统作为控制系统的核心,通过对牵引用电,车站机电设备、照明用电等分项用电数据,以及各车站和场段等功能场所的用水,用气等各类能源消耗数据的采集、在线分析统计,实现城市轨道交通能源消耗的精细化管理。
关键词:轨道交通;能源管理;节能管理;精细化管理1.概述在城市轨道交通中,能源消耗主要由车辆运行的牵引耗能和车站机电设备耗能两部分组成,而机电设备耗能则主要集中在通风空调系统中。
能源管理系统(EMS)通过现场智能表计获取现场能耗数据,系统基于获取到的各类能源的原始数据,进行处理分析,并实现能源在线计量、能源负荷实时监测、电能质量实时监测、能耗数据统计,能源告警管理等功能,促使地铁科学、合理、安全的用能,以提高电能管理水平及社会和经济效益。
2.系统架构设计能源管理系统采用分层、分模块的设计方式实现,由下往上分为接入层、数据处理层、数据展现层。
接入层负责设备层的接口,通过协议转换完成设备数据的接入和控制命令下发,采用插件技术实现对接口通信协议的扩展。
数据处理层是系统的核心,实时数据平台采用内存数据库对采集到的海量数据进行实时处理,形成事件、报警、状态变化等基础数据,并提供外部接口,供其它系统获取数据。
数据展现层为用户提供可视化监控界面。
2.1.系统数据流车站FEP采集低压动照系统的低压侧电能数据、中央采集PSCADA的高压侧电能数据,送给实时服务器处理后,把变化的数据推送到订阅的客户端。
客户端接收到数据后分别更新到组态页面、报警管理器或者事件管理器的显示,并将电能数据保存到历史数据库。
设备状态监视数据流如下图所示:当需要进行设备控制时,操作员通过客户端发送控制请求到车站的实时服务器,实时服务器进行相应的检查后把请求转发给FEP,FEP根据约定进行协议转换后发送到子系统执行,同时返回响应。
基于云平台架构的线网级能源管理平台的研究摘要本文针对宁马城际铁路的项目特点,分析了城市轨道交通能源管理系统的发展现状,总结各地建设经验,提出了一种线网级能源管理平台,实时监测全线网各专业的能耗情况,实现能耗和排放数据自动计量采集、统计、分析、能耗对标、用能诊断、辅助决策等功能。
关键字:云平台、架构、能源管理、线网、计量、监测1.引言随着世界经济迅猛发展,工业企业规模的不断壮大,对能源的供应及利用效率提出了更高的要求。
制约我国工业和经济的快速发展三大因素之一就是资源、能源的短缺。
能源资源的紧缺与大量需求之间的矛盾迫使人们更加关注能源的利用效率,只有提高能源的利用效率才能缓解能源紧缺问题。
为此,国家发改委开展节能核查、能耗双控等系列工作,工信部陆续出台了一系列淘汰落后产能目录,以此推动各行各业做好能源管控工作。
能源计量是核算节能减排工作成效的数据支撑,计量全面精准才能将节能工作导向正轨。
这就要求轨道交通领域大力开展结构优化和技术创新,加快推进工业化和信息化的技术升级和相互融合,加大节能技术改造、创新力度,在能源生产、传输和使用等各环节开展实时的、在线的检测和管理,从而实现全局性、系统性的节能降耗。
近年来计算机相关的技术革新日新月异,通信网络技术更新换代,过程控制技术不断吸纳融合,各类型数据库技术的开发逐渐深入,轨道交通规模的扩大和信息化管理要求的提高,能源数据的种类越来越多样化,数量也急剧增加,实时性和共享性要求越来越高,能源计量逐渐由人工采集向网络化、系统化、智能化方向发展。
能源管理系统通过整合以上各项技术,建立起一套先进的集中性的管理平台,可实现能源信息的一览监控,帮助运营人员分析能源在全过程的流转,指导运营人员对通用型能源统筹调配。
1.系统概述能源管理系统,是以空调通风系统、照明系统、给排水系统、扶梯电梯系统和供配电系统等为管理对象,通过分布式现场控制网络集成各类计量装置与监控终端,可以实现能源数据的实时在线监测和分类、分项、分户计量,和对用能设备的自动化监控。
轨道交通能耗管理系统监测方案研究秦兵;朱丽娟【摘要】分析并总结了国内主要城市轨道交通能耗管理相关系统的建设方案,并对其方案进行了优化分析与对比,从而为其他城市轨道交通能耗监测系统的建设提供了有益的技术建议.【期刊名称】《山西建筑》【年(卷),期】2013(039)015【总页数】3页(P192-194)【关键词】轨道交通;地铁;能耗管理【作者】秦兵;朱丽娟【作者单位】中铁电气化勘测设计研究院有限公司,天津300250;苏州市轨道交通集团有限公司,江苏苏州215000【正文语种】中文【中图分类】U213.20 引言“十二五”期间是我国转变经济发展方式、加快经济结构战略性调整的关键时期,节能减排是减缓全球气候变化、促进可持续发展的重要举措。
轨道交通是高能耗的用电大户,更应积极响应国家的号召,在保障安全运营的前提下,做好相关的节能减排工作,并完善相应的监测管理措施,是解决地铁多年来粗放型电能管理向精细化管理转变的关键。
1 国内已建地铁能耗管理系统概述“轨道交通能耗监测系统”是对轨道交通的电能设备和电能参数进行实时监测、管理、分析与评价的综合应用平台。
它是一个融合计算机技术、信息技术、控制理论、人工智能、管理科学与决策科学等多种学科的集成系统,其主要目的在于:通过集成分散的轨道交通用电设备的电能数据,在实时数据监测及分析的基本监测功能基础上,进一步实现电能量评估、综合性能分析等综合优化评价功能,为电能量监测和应用管理提供统一的平台。
从目前国内城市轨道交通对能量监测的需求及实施情况看,应以北京市轨道交通建设的电能质量管理系统及上海市轨道交通建设的能耗监测管理系统为典型对象,对其他城市的轨道交通建设与管理也有重要的借鉴意义,因为它们均处于研究及初步规划实施阶段。
1.1 北京市轨道交通(电能质量管理系统)北京市轨道交通电能质量管理系统主要由现场采集层、子站监控层、通信层和主站监控层组成,见图1。
北京地铁1号,2号,6号线及大兴线工程电能质量管理系统独立组建,自成系统;其具有单独的通信网络传输层及主站监控层。
城市轨道交通空调与能源管理系统城市轨道交通作为现代都市不可或缺的公共交通方式,其安全、高效、舒适运营对城市发展具有重要意义。
在轨道交通系统中,空调与能源管理系统是其重要的组成部分,直接关系到轨道交通的运行效率、能源消耗和乘客的舒适度。
空调系统城市轨道交通的空调系统主要分为两种形式:集中式空调和分体式空调。
集中式空调系统通过集中的冷热源设备为列车提供所需的冷热能量,而分体式空调则安装在每节车厢内,独立进行制冷和制热。
集中式空调系统集中式空调系统的优点在于能效比较高,系统维护和管理相对集中,但需要较大的空间来布置空调设备,且在运行过程中会产生较大的噪音。
分体式空调系统分体式空调系统则具有安装方便、噪音低等优点,但能效相对较低,系统维护和管理也比较分散。
能源管理系统能源管理系统主要包括能源监测、能源优化和能源控制三个部分。
能源监测能源监测主要是通过安装在轨道交通车辆和车站的各种传感器,实时收集能源消耗数据,如电能、热能等,以便于对能源使用情况进行实时监控。
能源优化能源优化主要是对能源消耗数据进行分析和处理,找出能源消耗的规律和存在的问题,从而制定出合理的能源使用方案,提高能源使用效率。
能源控制能源控制是通过控制系统,对轨道交通车辆和车站的能源设备进行实时调控,以实现能源的高效使用。
如在夏季高峰期,对空调系统进行调整,以降低能源消耗。
城市轨道交通的空调与能源管理系统是一个复杂的系统工程,需要综合考虑各种因素,才能实现轨道交通的安全、高效和舒适运行。
轨道交通空调系统的设计与选型城市轨道交通的空调系统设计需要考虑诸多因素,如车辆类型、乘客数量、线路环境等。
在设计过程中,应充分考虑系统的可靠性、安全性、节能性和维护性。
设计原则1.可靠性:空调系统应保证在各种工况下都能正常运行,不影响轨道交通的正常运营。
2.安全性:空调系统应具备防火、防爆、防毒等安全性能,确保乘客安全。
3.节能性:空调系统应采用高效节能设备和技术,降低能源消耗。
8 地铁能源管理系统西安地铁三号线设置地铁能源管理系统,用于监测、分析地铁各种能源使用情况,实现节能管理。
能源管理系统采用具有国际先进水平、稳定可靠的控制网络构建,管理中心设在二号线控制中心大楼内,系统通过采集现场监测装置、多功能表的数据,实现对地铁能源使用参数测量、监测分析和计量管理等功能。
8.1总体设置要求8.1.1西安地铁三号线全线设置一套能源管理系统,对三号线各地铁车站、停车场、主变电站的能耗进行分类、分项、分户计量,并向上一级能源管理中心上传能耗数据;8.1.2能源管理系统对地铁主要用电负荷分类统计分析,根据各用电负荷特点,对各种用能设备进行节能管理分析;8.1.3能源管理系统可作为地铁管理层的分析、决策使用的工具,也能作为各用电单位的考核工具;8.1.4全线变电所0.4kV开关柜、车站通风空调电控柜的主要回路设置带远程通信功能的多功能表,用于监测动力照明负荷;8.1.5全线35kV GIS柜设置带远程通信功能的多功能表,用于监测牵引负荷;8.1.6主变电站110kV进线、35kV馈线设置带远程通信功能的多功能表,用于监测总负荷和主变压器的损耗;8.1.7全线车站通风空调电控柜数据通过智能低压采集,上传至综合监控;全线变电所0.4kV开关柜、全线35kV GIS柜、主变电站110kV进线、35kV馈线等通过电力监控采集,上传至综合监控;能源管理系统通过综合监控系统交换机采集能耗数据。
8.1.8能源管理系统在控制中心可直接接入OA网络系统,供管理人员访问分析、决策。
8.1.9以地铁车站为计量单位,实现车站用电的总计量;同时实现用电分项计量,对各计量回路实现三相电压、电流、功率因数、有功功率、无功功率、有功和无功电度、频率等电力参数的实时监测。
具体数量设计联络时确定。
8.1.10能源管理系统预留ACC客流信息、信号系统车次信息、BAS系统车站温、湿度等信息接入条件。
8.1.11为方便工业级别的扩展功能,系统支持工业级数据交换标准OPC协议。
地铁能源管理系统(二)引言概述:地铁能源管理系统(二)是基于地铁运营的能源消耗和管理进行的一系列优化和改进措施的延续。
本文将通过五个大点来详细描述地铁能源管理系统在能源消耗、能源供应、能源监控、能源调度以及能源优化方面的相关内容。
正文:一、能源消耗1. 利用智能计量设备对地铁能源消耗进行实时监测;2. 通过分析历史数据和趋势,识别能源消耗的高峰和低谷时段;3. 针对高峰时段制定相应能源消耗调整策略;4. 采用节能技术和设备,降低地铁系统能源的消耗;5. 定期进行能源消耗评估和优化,确保地铁系统的能源消耗达到最佳状态。
二、能源供应1. 优化地铁停车场设备的能源供应系统,确保能源的稳定供应;2. 利用可再生能源,如太阳能和风能,为地铁系统提供部分能源;3. 联系能源供应商,确保能源的供应充足,并进行供应合约的谈判;4. 针对不同地铁线路和车辆进行能源供应的分配和调整;5. 提高能源的供应效率和可靠性,降低地铁系统的能源供应成本。
三、能源监控1. 建立地铁能源监测和管理平台,实时监控各个关键能源指标;2. 分析能源数据,识别能源消耗的异常和问题;3. 设定能源消耗的预警阈值,及时发现和处理能源异常情况;4. 运用大数据分析和人工智能技术,优化能源监控和管理过程;5. 定期进行能源监控系统的维护和升级,确保其正常工作和准确性。
四、能源调度1. 建立地铁能源调度中心,对能源使用进行集中调度和管理;2. 根据地铁运营计划和乘客流量预测,灵活调整能源供应;3. 制定能源调度策略,根据不同线路、不同车辆的能源需求进行调配;4. 与地铁运营部门和能源供应商进行沟通和协调,确保能源调度的顺畅进行;5. 定期评估能源调度方案的效果,并对其进行改进和优化。
五、能源优化1. 建立地铁能源消耗模型,评估能源消耗的效率和优化潜力;2. 运用优化算法和数据分析,找出能源消耗的瓶颈和改进方向;3. 优化车辆和设备的设计,提高能源利用率和效能;4. 在车站和车厢内部提供节能提醒和能源管理教育,提高乘客的节能意识;5. 不断进行能源优化的研究和实践,确保地铁系统能源的持续改进。
地铁能源管理系统的研究时间:2011-4-15 来源:<现代城市轨道交通>摘要:地铁能源管理系统以空调系统、通风系统、照明系统、给排水系统、供配电系统、电扶梯等为主要管理对象,通过Lonworks 现场控制网络集成各类计量装置与监控终端,实现地铁车站及沿线附属建筑能耗数据实时在线采集和分类、分项、分户计量,并且根据地铁车站及沿线附属建筑具有固定的运营时间以及车站人流量按时间规律分布的特点,对各种用能设备进行自动化监控与节能控制,实现节能减排、降低运营成本、提高地铁能源自动化管理水平。
关键词:地铁;能源管理系统;现场控制网络;节能地铁是高技术、高造价、高运营成本的地下交通。
目前在世界范围内,除香港地铁之外,地铁都是一个高亏损、高补贴的行业。
以南京地铁1号线为例,该地铁线路自投入运行以来,仅电费一项就占运营直接成本的20%。
为了降低运营成本,南京地铁运营公司从各个方面和环节采取节能措施,但由于没有能耗数据的支撑和全面系统化的能源管理手段,深入节能挖潜工作遇到了瓶颈。
为此,建立地铁能源管理系统已经是刻不容缓、势在必行的迫切需要。
1 地铁能源管理系统结构1.1 系统总体结构地铁能源管理系统由能源管理中心、远程传输网络、现场子系统组成。
地铁能源管理系统采用可靠、稳定的“分布式控制网络系统技术”,具有拓扑结构灵活、传输介质和方式多样、传输速度快、抗干扰能力强等优点,Lonworks 现场子系统采用P-CSMA/CD 技术可实时通信,网络的LONTALK 通信协议符合国际标准,可实现产品的互换性,网络极容易扩充、修改和维护,此外,Lonwork s 网络与In ternet 无缝连接,可以实现远程监控与远程操作。
1.2 现场子系统地铁车站的现场子系统采用Lonworks 双绞线传输方式;沿线附属建筑的现场子系统可采用Lonwork s 双绞线传输与电力线载波传输相结合的方式,现场子网由网络控制器、多功能电力监控终端、三相/ 单相电能表、采集终端、智能水表、智能气表、可编程智能网关、通用监控终端等组成。
轨道交通能源管理系统的应用研究段远(江苏中车机电科技有限公司,江苏 南通 226000)摘要:随着我国轨道交通运营里程的逐年增加,产生的能耗也在大幅度提升,在“双碳”目标和智慧城轨的双重催化下,轨道交通能源管理系统重新获得关注。
文章对轨道交通能源管理系统架构进行了剖析,总结提炼了当前能源管理系统普遍存在的问题并给出应对策略,就轨道交通能源管理系统未来发展趋势提出合理化建议,以满足轨道交通能源管理智慧化的发展需求。
关键词:轨道交通;能源管理;发展趋势中图分类号:U239.5文献标识码:A文章编号:2096-1936(2023)07-0020-04DOI:10.19301/ki.zncs.2023.07.007Research on the application of energy management system in rail transitDUAN YuanAbstract:With the increasing mileage of China's rail transit operation year by year, the energy consumption generated is also significantly increasing. Under the dual catalysis of the "dual carbon" goal and smart urban rail, the rail transit energy management system has regained attention. The architecture of the rail transit energy management system has been analyzed, and the common problems in the current energy management system have been summarized and extracted, and corresponding strategies have been proposed, Provide reasonable suggestions on the future development trend of rail transit energy management system to meet the development needs of intelligent rail transit energy management.Key words:rail transit; energy management; development trends1 背景概述轨道交通作为一种大运量运输系统,具有能源消耗总量巨大,不同季节、高峰和低峰能耗差异大等特点。
地铁能源管理系统地铁,作为现代城市中便捷高效的交通工具,每天穿梭在城市的地下,运送着成千上万的乘客。
但你有没有想过,地铁能够如此稳定、快速地运行,背后离不开一个强大的“幕后英雄”——地铁能源管理系统。
我记得有一次,我去体验了一条新开通的地铁线路。
当我走进地铁站,那种现代化的气息扑面而来。
我站在站台上等待列车的到来,心里充满了期待。
列车很快就进站了,门缓缓打开,我走进车厢,找了个位置坐下。
就在列车启动的瞬间,我突然想到,这庞大的家伙到底是怎么获取能量,又如何做到高效利用能源的呢?地铁能源管理系统就像是一个精打细算的管家,对地铁运行所需要的能源进行全方位的规划和管理。
它首先要解决的是能源的供应问题。
地铁的能源主要来自于电力,这些电力通过城市电网输送到地铁的变电所。
变电所就像是一个能量的中转站,将高压电转换成适合地铁使用的电压,然后再通过接触网或者第三轨为列车提供动力。
在这个过程中,能源管理系统要时刻监测电力的供应情况,确保电压的稳定和电流的正常。
如果出现电压波动或者电流异常,它会迅速发出警报,并采取相应的措施来调整,以保障列车的安全运行。
这就好比我们家里的电器,如果电压不稳定,很可能会损坏。
而地铁能源管理系统就像是一个超级稳定器,保证着电力的平稳供应。
不仅如此,地铁能源管理系统还要对列车的能耗进行精确计算和控制。
列车在加速、减速、匀速行驶等不同状态下,能耗是不一样的。
比如说,列车加速时需要消耗大量的能量,而减速时则可以通过再生制动将一部分能量回收回来。
能源管理系统会根据列车的运行状态,合理调整动力输出,以达到节能的目的。
我曾经观察过地铁司机的操作,他们在驾驶列车时,会根据仪表盘上的各种数据来控制车速。
而这些数据,其实就是能源管理系统提供的。
通过这些数据,司机能够更好地掌握列车的能耗情况,从而做出更加节能的驾驶决策。
另外,地铁车站里的各种设备,比如照明、通风、电梯、自动售票机等等,也都在能源管理系统的管控之下。