天溯客户交流胶片――地铁行业v1.1

2013年1月南京天溯自动化控制系统有限公司地铁能效管理解决方案目录地铁自身特点1地铁节能现状2天溯解决方案3功能特点4关于天溯5地铁特点—建筑分布地铁能效管理、能耗监测系统是在一般建筑能耗监测系统基础上发展而来，然而由于地铁的特定功能区域，能耗监测系统需具备地铁特色。地铁由车站和区间土建工程以及物业开发等组成;既要兼顾各单体，又要注意整体的集中管理。一个车站一座停车场一条运营线城市地铁运营地铁特点—地铁系统工程的完美整合地铁系统工程包括轨道系统、通信系统、信号系统、电力系统、供电牵引系统、屏蔽门系统、防灾报警(ＦＡＳ)系统、设备监控(ＢＡＳ)系统、电力监控(ＳＣＡＤＡ)系统、人防系统、车辆段及车辆系统、自动售检票系统、环控通风系统、控制中心、电梯和自动扶梯等。能效管理轨道系统通信系统信号系统电力系统供电牵引系统屏蔽门系统防灾报警(ＦＡＳ)系统设备监控(ＢＡＳ)系统电力监控(ＳＣＡＤＡ)系统人防系统车辆段及车辆系统自动售检票系统环控通风系统控制中心电梯和自动扶梯能效管理系统是跨弱电、强电、机电设备监控等专业的系统。如何结合地铁系统工程功能，并做到能耗监测系统的功能完美结合，是地铁能耗监测系统的主要功能需求。供电系统杂散电流防护地铁特点—电能消耗在轨道交通运营过程中主要消耗电能，基本不消耗其它形式的能源。耗电可以将其归结为车辆运行的牵引耗电和其它设备耗电两大类。新建的城市轨道交通工程除上述耗电内容外，还需增加车站空调和车辆空调等耗电牵引耗电其它设备耗电车站空调和车辆空调地铁特点—其他用能除电能外，地铁运行还需消耗水等其他能源消防水生活水其他…….地铁特点—能耗分布能源消耗总量过大是目前城市轨道交通面临的一大问题。轨道交通运营成本高居不下的问题日显突出，其中有近50％来自于列车牵引能耗。项目比例牵引供电40%~50%通风空调25%~35%电扶梯10%~14%照明8%~12%给排水2%~4%弱电系统1%~3%其他1%~2%90%根据已运营城市多年的建设和运营经验数据，城市轨道交通列车牵引供电系统和通风空调系统是轨道交通中最主要的用电大户，分别占到轨道交通系统总能耗的1/2和1/3，节能潜力也相对最大。如何降低城市轨道交通运行能耗，是解决城市轨道交通运营能耗过高问题的重要内容。目录地铁自身特点1地铁节能现状2天溯解决方案3功能特点4关于天溯5节能现状—已用措施地铁主要节能降耗措施有：制式节能、模式节能、控制节能、设备节能、管理节能等。（1）线路选线与运营组织重视节能（2）车辆节能（3）供电系统节能（4）通风空调系统节能（5）设备监控系统节能（6）给排水系统（7）自动扶梯（8）车站综合UPS电源系统节能现状—已用措施（一）线路选线与运营组织重视节能线路节能设计主要考虑尽可能优化曲线半径，以减少车辆行驶过程中因曲线阻力大而增加电耗；优化线路节能坡，设置合理的进出站坡度，使列车进站时上坡，将动能转化为势能，列车出站时下坡，再将势能转化为动能，这样有利于减少牵引能耗；线路纵坡设计还综合考虑泵站位置等设备布置，以达到优化、合理、经济、节约能源的目的。确定全线的总体运营规模、合理确定利车编组、合理设置运营交路、合理安排列车运营对数等技术措施，将有效降低人车公里能耗。节能现状—已用措施（二）车辆节能选用调频调压控制的交流牵引系统。该系统通过变频调速避免了列车调速时由附加电阻消耗掉大量的电能，也不会因附加电阻的发热提高隧道内的温度而要求增加通风量和制冷电能。该系统能有效利用再生制动，利用车辆行车密度大、不同车辆同时处于不同牵引、制动工况的概率较高的特点，可较多地回收车辆制动能量。理论上可回收25%左右。选用轻体车辆。车辆采用不锈钢车体，车辆自重比普通铸钢车体约减少3t，用等能量比较的方法推算，每辆车可节约运送50位乘客所需的能量。随着车体自重的减轻，相应能减轻轮轨磨耗，减少维修量等附加节能效果。采用列车自动控制节能。电动客车采用微机控制自动驾驶。在信号系统设计时，根据线路的坡道、弯道及列车载重等情况，设计自动驾驶ATO曲线，自动调整行驶速度，控制随行点使电动客车永远处于最佳运行状态，以便减少电耗，达到更进一步节能的目的。节能现状—已用措施（三）供电系统节能牵引供电系统节能设计。合理设置中压供电网络接线形式，既减少系统电缆的长度，也可以减少开关设备数量，降低设备损耗和线路损耗，达到节能的效果。合理设置各种类型变电所。牵引网采用导电率较高的钢铝复合接触轨，牵引网电能损失较少，减少变电所的空载能耗。牵引变电所预留设置车辆再生储能设备安装条件，如果每座变电所均设置该设备，每年可降低牵引用电量约5%左右。选用环保节能设备，如配电变压器选用非晶合金变压器，虽然一次投资有所增加，但是长期运行与普通变压器相比，可节约相当电能。动力照明系统节能设计。动力照明配电设计按照负荷分级供电的原则进行，对各种负荷，按其重要程度分为一、二、三级。减化了供电系统，节约配电设备。采用集中无功自动补偿和和分散无功补偿措施，提高功率因数，降低线路损耗。在照明产品的选择上，选择高效、节能的光源、灯具。选用先进节能的电机电器设备，电扶梯及大型风机、水泵等采用变频控制，节约设备用电。从运营管理上，当车站高峰过后，可以关闭部分公共照明设备，变频电梯低速运行。节能现状—已用措施（四）通风空调系统节能系统形式节能设计。尽量利用列车活塞效应，从而采用自然通风方式，节省风机的能耗。风机变频控制。表冷器开启降低能耗。采用节能运行模式。通风空调系统的设计应充分利用非空调季节室外的天然冷源对城市轨道交通内部进行冷却，尽量减少空调系统的运行时间，节约能耗。其它节能措施。车站的各风机及空调机组，根据环境的变化自动启动或停止设备，减少不必要的能耗。采用有效的空调风管、冷媒管等保温措施，减少冷量运输能耗。选用合理的室内温湿度标准，尽量取用温湿度的上限值，以减少空调冷负荷，降低制冷能耗。详细计算空调负荷及管路水力计算，选用合适的设备容量以避免浪费。节能现状—已用措施（五）设备监控系统节能采用综合监控系统对全线各车站内的变电所系统设备、通风空调系统设备、给排水系统设备、电梯系统设备、低压照明系统设备进行综合性的监控与调度管理。可以对全线的变电所系统的基础设备进行集中管理；根据不同季节、各车站不同的客流情况、室内外的环境情况，做到合理送排风（空调），使空调得到有效的利用；通过综合监控系统程序的合理设计、运营调度人员的合理组织可减少能耗损失。（六）给排水系统最大限度地利用市政自来水供水压力，采用生产生活用水由市政自来水直接供水，消防给水系统平常运行时尽量市政自来水稳压。选用行之有效的新技术、新工艺、新材料和新设备，以提高供水的安全可靠性，降低能耗和水损。车辆段应最大限度地利用市政自来水供水压力，给水加压采用变频供水设备或无负压供水设备，职工浴室热源可采用太阳能热水器。车辆冲洗和检修废水经处理、消毒后再回用于洗车或冲洗零部件，既节约用水，又保护环境，完全符合国家节能环保政策。建立中水处理和回用系统，并考虑雨水利用，以最大限度地节约水资源，进而减少环境污染。在有条件收集、处理和利用雨水时，应尽量利用雨水。（七）自动扶梯采用具有变频调速功能的公共交通重载荷型自动扶梯，其特点是当扶梯空驶一段时间后，会自动将运行速度由0.65m/s切换到0.13m/s的节能运行速度。当有人乘坐扶梯时，通过其部传感器感知到有乘客后，其内部变频器将控制扶梯速度由0.13m/s平稳过渡到0.65m/s的正常运行速度，保证及时将乘车送至目的地。（八）车站综合UPS电源系统均需要设置UPS电源，新建城市轨道交通线路的弱电系统如通信、信号、综合监控、AFC等，设置综合UPS电源系统，对各设备系统的UPS电源进行技术整合设置。这种方式符合系统集成的发展趋势，并具有实现资源共享，减少UPS电源设备的重复设置的节能效果。节能现状—存在的问题目前，地铁运营单位常在节能监管部门的检查中，难以提供完整的分项能耗记录表和用能分析资料，说明地铁运营单位对地铁设备的运行和节能效果缺乏有效的管理。国内城市轨道交通既有线路采用就地抄表的方式对用电数据进行人工统计，多数情况下没有设置分项计量，一般在车站设置中压系统计量和低压系统计量，用于总体上的内部技术经济考核。因此，能够定量描述能耗的具体状况是地铁节能工作的重要基础。节能现状—存在的问题目前，国内各新建地铁线都很重视节能工作，从空调、供电、照明、扶梯等各系统设备采用了新型节能产品。节能工作应该讲求实效和重视节能数据整理及分析，挖掘节能潜力。节能现状—存在的问题可视可控可管用能末端是否可采采集类型是否全面采集周期是否实时评价标准是否量化事件告警是否及时问题诊断是否专业图表显示是否丰富控制覆盖是否全面控制手段是否灵活控制精度是否细化可持续节能有线？无线？自动？手动？结果传递节能现状—总结加强运营管理，通过制定有效的节能运行管理方法，挖掘系统节能潜力。能效管理系统(EMS)合理设置是关键！建立能源管理系统（EMS），使地铁建设和运营单位充分了解各种节能措施的实际效果，从具体数据中得到客观反映和评价，可避免一些名为节能措施而实际效果不明显，却需要大量增加投资的行为。通过对节能数据的分析整理，从中找到各用能环节的真正问题和有效的节能途径。目录地铁自身特点1地铁节能现状2天溯解决方案3功能特点4关于天溯5天溯能效管理的宗旨能效管理的最高目标：设备的运行进行自动化管理,使设备达到安全运转、节省能源、方便管理,创造一个良好、舒适的地下环境。电暖水中央级•设置在地铁控制中心，完成能源数据的采集、存储、分析和发布，并配备能源管理分析服务器。车站级•设置在地铁车站控制室，完成车站能源数据实时动态采集、监控、趋势图显示和故障异常报警等功能。车站级能源管理系统通过地铁骨干网，将处理后的能源数据传送给中央级能源管理系统。现场级•通过其通信控制模块，现场总线与高、低压开关柜内计量装置（带通信接口和电能累计功能）连接，空调、照明等的控制模块，并通过以太网模块，将信息转换到车站级以太网层面，与车站级能源管理系统服务器连接。天溯地铁能效管理架构—三级结构天溯地铁能效管理架构—二级管理现场采集就地控制中央能源管理中心分析、展示、管理地铁能源管理系统是以稳定可靠的计算机网络构成的数据采集监控分析管理系统。全线设置一个能源管理中心，能源管理中心通过地铁的骨干网络从各车站能源子站中获取能源数据、设备运行状态，实现全线的能源数据集中监控和管理。能效管理NTS-9000上级管理系统综合监控OCC电力调度中心天溯地铁能效管理集成能源管理系统可以独立构成系统，也可以与综合监控系统集成。为便于系统集成和资源共享，减少硬件投资，地铁能源管理系统宜集成于综合监控系统中。地铁能源管理系统主要与OCC电力调度中心进行信息交换，预留与上级用电管理部门交换信息的接口。天溯地铁能效管理系统接口分界（1）系统间硬件接口能源管理系统集成在综合监控系统后，地铁能源管理系统负责能源管理系统的硬件设计，综合监控系统负责提供硬件平台来完成能源调度和系统复示功能。（2）系统间软件关系能源管理系统作为综合监控系统的子系统，为综合监控系统提供受控对象的监控数据，而综合监控系统为能源管理系统提供调度、维护人员的人机操作平台。能源管理系统的调度主站系统、通信通道由综合监控系统提供，功能设计仍由能源管理系统完成。天溯能效管理网络拓扑图目录地铁自身特点1地铁节能现状2天溯解决方案3功能特点4关于天溯5目录功能特点4分项计量配电管理控制功能软件功能特点小结产品介绍数据采集传输模块概述和系统图•数据采集传输模块是实时的对能耗分类分项计量表的数据进行采集、分时、分类和存储，并通过有线或无线模块将数据传递到后台进行处理。数据采集系统后台系统电能分项地铁用电总量常规用电总量专用用电总量室内设备用电暖通空调系统用电照明系统用电综合服务用电冷水机组冷冻水泵冷却水泵冷却塔风机空调器新风机工作照明应急照明广告照明自动扶梯电梯通风风机给排水泵小动力设备商铺信号系统用电通信系统用电屏蔽门/安全门系统用电其他计