軌道交通低壓配電系統(tǒng)的智能化控制研究

1、    軌道交通低壓配電系統(tǒng)的智能化控制研究    劉桐+陳穎娣摘 要：軌道交通是城市交通體系中的重要內(nèi)容，隨著城市規(guī)模的不斷擴(kuò)大，大型與特大型城市如雨后春筍般涌現(xiàn)，軌道交通具有運(yùn)量大、速度快等特點(diǎn)，可以有效緩解路面擁堵現(xiàn)狀，實(shí)現(xiàn)客流的迅速輸送，在大城市的交通體系中占有越來(lái)越重要的地位。低壓配電系統(tǒng)在軌道交通系統(tǒng)中用于提供除軌道交通牽引符合以外的所有設(shè)備運(yùn)營(yíng)用電，低壓配電系統(tǒng)的可靠性、安全性直接影響到軌道交通的正常運(yùn)行，智能化低壓配電系統(tǒng)可以有效監(jiān)測(cè)與遠(yuǎn)程控制系統(tǒng)實(shí)時(shí)工作狀態(tài)，保證了低壓配電系統(tǒng)的可靠性與安全性，提高系統(tǒng)運(yùn)營(yíng)維護(hù)的便捷程度，本文對(duì)軌道交通

2、低壓配電系統(tǒng)的智能化控制進(jìn)行研究，對(duì)軌道交通的正常運(yùn)營(yíng)具有重要意義。關(guān)鍵詞：軌道交通；低壓配電系統(tǒng)；智能控制doi：10.16640/ki.37-1222/t.2017.15.1101 引言隨著國(guó)民經(jīng)濟(jì)的發(fā)展，城市規(guī)模在不斷擴(kuò)大，城市人口急劇增加，隨之出現(xiàn)的交通擁堵問(wèn)題日趨嚴(yán)重。城市軌道交通具有運(yùn)量大、速度快、安全性高、節(jié)能環(huán)保等特點(diǎn)，作為新的交通運(yùn)輸方式以其不可比擬的優(yōu)勢(shì)快速發(fā)展起來(lái)，在城市公共交通中發(fā)揮著越來(lái)越大的作用，能夠緩解城市交通的擁堵問(wèn)題，是城市中重要的交通工具1。2 軌道交通低壓配電系統(tǒng)低壓配電系統(tǒng)是軌道交通系統(tǒng)的重要組成部分，除軌道交通的牽引負(fù)荷外，低壓配電系統(tǒng)提供軌道交通的其

3、余所有設(shè)備的運(yùn)營(yíng)用電。低壓配電系統(tǒng)根據(jù)其功能不同可以分為降壓變電所低壓系統(tǒng)與環(huán)控電控低壓系統(tǒng)，用于向軌道交通系統(tǒng)中不同的設(shè)備供電2，例如降壓變電所低壓系統(tǒng)用于向車(chē)站內(nèi)的自動(dòng)售票機(jī)、電動(dòng)扶梯、監(jiān)控系統(tǒng)、照明設(shè)備等供電，環(huán)控電控低壓系統(tǒng)用于向通風(fēng)空調(diào)系統(tǒng)中的各類(lèi)設(shè)備供電。軌道交通系統(tǒng)中的低壓配電系統(tǒng)因其應(yīng)用環(huán)境的特殊性，在系統(tǒng)的集成性、安全性、可靠性方面要求更為嚴(yán)格。在集成性方面，由于車(chē)站內(nèi)的空間有限，對(duì)低壓配電系統(tǒng)的集成性要求較高，配電系統(tǒng)需要高度集成、所占空間小，提高車(chē)站的空間利用率；在安全性方面，軌道交通低壓配電系統(tǒng)的安裝環(huán)境復(fù)雜，配電系統(tǒng)應(yīng)具備良好的安全性以應(yīng)對(duì)不同的安裝環(huán)境，例如在潮濕悶

4、熱的環(huán)境中安裝低壓配電系統(tǒng)，供電電纜需要具備良好的耐腐蝕性與絕緣性，降低低壓配電系統(tǒng)的故障機(jī)率，保障交通軌道運(yùn)行的安全性3；在可靠性方面，軌道交通低壓配電系統(tǒng)若是發(fā)生故障會(huì)影響軌道交通的正常運(yùn)行，給軌道運(yùn)營(yíng)的經(jīng)濟(jì)效益與社會(huì)效益帶來(lái)不良沖擊，因此提高低壓配電系統(tǒng)的可靠性與穩(wěn)定性是軌道交通系統(tǒng)正常運(yùn)行的重要保證。3 低壓配電系統(tǒng)的智能化控制低壓配電系統(tǒng)的智能化控制通過(guò)實(shí)時(shí)采集系統(tǒng)整個(gè)工作過(guò)程中的參數(shù)數(shù)據(jù)，實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)系統(tǒng)的工作狀態(tài)，并不斷比對(duì)系統(tǒng)正常工作狀態(tài)與標(biāo)準(zhǔn)參數(shù)或?qū)ΡO(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)進(jìn)行深入挖掘評(píng)估，對(duì)系統(tǒng)中存在的故障進(jìn)行診斷與預(yù)測(cè)，提高系統(tǒng)故障預(yù)測(cè)與定位的準(zhǔn)確率及故障搶修率，保障低壓配電系統(tǒng)的正常工作。

5、軌道交通低壓配電系統(tǒng)的智能化控制系統(tǒng)一般由智能元件、現(xiàn)場(chǎng)總線、通信控制器等基本組件構(gòu)成4，智能元件是智能化控制系統(tǒng)的眼睛，用于實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)系統(tǒng)的運(yùn)行狀態(tài)，實(shí)時(shí)采集系統(tǒng)運(yùn)行時(shí)的各類(lèi)參數(shù)指標(biāo)；通信控制器用于控制監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)的傳輸通信，現(xiàn)場(chǎng)總線用于連接智能元件與通信控制器，實(shí)現(xiàn)向通信控制器傳輸智能元件所采集數(shù)據(jù)或用于通信控制器向智能元件的指令傳遞。低壓配電系統(tǒng)根據(jù)其功能不同可以分為降壓變電所低壓系統(tǒng)與環(huán)控電控低壓系統(tǒng)，不同的低壓配電由于面向供電對(duì)象不同，所采用的智能元件也有較大差異。3.1 降壓變電所低壓系統(tǒng)對(duì)于降壓變電所低壓系統(tǒng)而言，其面向的供電設(shè)備為自動(dòng)售票機(jī)、電動(dòng)扶梯、監(jiān)控系統(tǒng)、照明設(shè)備等。降壓變電所

6、低壓系統(tǒng)借助智能化數(shù)字儀表、以太網(wǎng)網(wǎng)關(guān)、智能斷路器、現(xiàn)場(chǎng)總線、可編程控制器等實(shí)現(xiàn)對(duì)三級(jí)負(fù)荷總開(kāi)關(guān)、重要饋線回路與進(jìn)線斷路器等元器件的實(shí)時(shí)工作狀態(tài)監(jiān)測(cè)與遠(yuǎn)程遙控，其結(jié)構(gòu)是當(dāng)主電源正常有電時(shí)，主電源自動(dòng)投入，備用電源備用；當(dāng)主電源故障或失電時(shí)備用電源投入，如果主電源恢復(fù)正常時(shí)，自動(dòng)停備用電源，再切換到主電源供電，從而保證了低壓配電系統(tǒng)的持續(xù)供電與軌道交通系統(tǒng)的正常運(yùn)營(yíng)。3.2 環(huán)控電控低壓系統(tǒng)對(duì)于環(huán)控電控低壓系統(tǒng)而言，其面向供電設(shè)備為通風(fēng)空調(diào)系統(tǒng)，環(huán)控電控低壓系統(tǒng)借助智能化數(shù)字儀表、智能斷路器、現(xiàn)場(chǎng)總線、通信控制器、可編程控制器等實(shí)現(xiàn)對(duì)通風(fēng)空調(diào)電動(dòng)機(jī)的實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)、遠(yuǎn)程控制與保護(hù)，其結(jié)構(gòu)是過(guò)實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)空

7、調(diào)電動(dòng)機(jī)的回路，實(shí)時(shí)采集通風(fēng)空調(diào)設(shè)備的工作狀態(tài)參數(shù)，在通信控制器對(duì)采集到的數(shù)據(jù)進(jìn)行歸納整理分析，在對(duì)通風(fēng)空調(diào)中存在的故障進(jìn)行診斷預(yù)測(cè)后，由可編程邏輯控制器向通風(fēng)空調(diào)的電動(dòng)機(jī)下達(dá)工作指令，控制并調(diào)整空調(diào)設(shè)備的工作狀態(tài)5，實(shí)現(xiàn)對(duì)通風(fēng)空調(diào)設(shè)備的自動(dòng)化模塊控制，保證空調(diào)設(shè)備的安全可控、正常運(yùn)行。4 結(jié)論低壓配電系統(tǒng)是軌道交通系統(tǒng)中的重要組成部分，其穩(wěn)定性與安全性直接關(guān)系到軌道交通系統(tǒng)的運(yùn)營(yíng)狀態(tài)與社會(huì)效益，對(duì)軌道交通低壓配電系統(tǒng)進(jìn)行實(shí)時(shí)智能化監(jiān)測(cè)，及時(shí)預(yù)測(cè)或發(fā)現(xiàn)系統(tǒng)中存在故障，一方面可以通過(guò)遠(yuǎn)程控制系統(tǒng)采取應(yīng)急措施，保持軌道交通系統(tǒng)的正常運(yùn)轉(zhuǎn)，一方面可以提高故障的檢修率，提高系統(tǒng)運(yùn)營(yíng)維護(hù)的便利性。本文對(duì)軌道交通低壓配電系統(tǒng)的智能化控制進(jìn)行了詳細(xì)的分析，包括智能化控制的目標(biāo)、智能化控制系統(tǒng)的構(gòu)成等，對(duì)提高軌道交通低壓配電系統(tǒng)的穩(wěn)定性與安全性具有重要促進(jìn)作用。參考文獻(xiàn)：1侯紅磊，黃建霞.城市軌道交通低壓配電系統(tǒng)的設(shè)計(jì)總結(jié)j. 電子制作，2017（z1）：51-52.2呂凱，姜芊宇，王琦，陳新春.低壓配電系統(tǒng)的智能化節(jié)能控制方法研究j.科技通報(bào)，2016（07）：184-187+201.3孫建新.城市軌道交通低壓配電系統(tǒng)智能化管控終端設(shè)計(jì)j. 城市軌道交通研究，2016（05）：40-43+4