引論：我們?yōu)槟砹?篇城市軌道交通供電系統(tǒng)節(jié)能探析范文，供您借鑒以豐富您的創(chuàng)作。它們是您寫作時的寶貴資源，期望它們能夠激發(fā)您的創(chuàng)作靈感，讓您的文章更具深度。

引言

城市軌道交通通常是以電能作為動力，以實現(xiàn)運輸客流的目的。現(xiàn)階段，我國城市軌道交通主要包含：地鐵、有軌電車、輕軌、市郊鐵路等。至2017年末，我國內(nèi)地累計已有34個城市開通軌道交通并投入運營，運營里程達5033km，有62個城市的軌道交通線網(wǎng)規(guī)劃獲批；至2020年，全國規(guī)劃軌道交通的城市達79個，規(guī)劃總里程達13385km。雖然城市軌道交通較同等運力的其他交通方式而言能耗少，但其運營里程長、運量大，總耗電量大，為降低運行成本，提高經(jīng)濟效益，需采取有效節(jié)能措施。

1.軌道交通能耗組成

城市軌道交通系統(tǒng)是由車輛系統(tǒng)、通信系統(tǒng)、信號系統(tǒng)、供電系統(tǒng)、車站系統(tǒng)等組成，其對電力資源及水資源的需求量較大。城市軌道交通也被稱為“電老虎”，主要耗電系統(tǒng)就是車輛牽引系統(tǒng)和車站設(shè)備系統(tǒng)。據(jù)調(diào)查，車輛牽引供電系統(tǒng)能耗約占整個城市軌道交通系統(tǒng)總能耗的45%。其中，車輛制動過程中產(chǎn)生的動能并未被回收，造成了能量浪費，此部分損耗的電力資源大約占制動能量的40%。部分地區(qū)夏季溫度較高，軌道交通中的空調(diào)系統(tǒng)需運行5~6個月，此時段的用電量約占軌道交通系統(tǒng)全年用電量的30%。車站電扶梯、照明的能耗約占系統(tǒng)總能耗的20%。另外，若城市軌道交通系統(tǒng)建設(shè)過程中未嚴格依據(jù)設(shè)計要求或相關(guān)規(guī)范進行施工，將直接影響軌道交通系統(tǒng)運行過程中的節(jié)能效果。

2.城市軌道交通供電系統(tǒng)節(jié)能措施

2.1在設(shè)計過程中使用仿真分析軟件

隨著城市軌道交通行業(yè)的發(fā)展，城市軌道交通供電系統(tǒng)仿真分析軟件也逐漸完善，較為出名的就是Netomac軟件。此軟件的主要作用是模擬列車運行情況及牽引供電設(shè)備運行情況。仿真分析軟件則可及時監(jiān)測并分析列車牽引分析、列車供電和電流曲線等數(shù)據(jù)，進而在設(shè)計階段保障軌道交通系統(tǒng)的節(jié)能效果。

2.2選擇節(jié)能型設(shè)備

為實現(xiàn)節(jié)能降耗的目的，需選擇具有節(jié)能效果的電氣設(shè)備。及時，需選用高效、低能耗、噪音較小的自冷干式變壓器作為牽引變壓器，究其原因為：與風(fēng)冷式變壓器相比，自冷干式變壓器消耗的電能較少。第二，由于軌道交通系統(tǒng)中需要配置大量配電變壓器設(shè)備，其總能耗較大，因此為降低變壓器能耗，需選用節(jié)能型配電變壓設(shè)備，如：卷鐵心配電變壓器、單相配電變壓器等。相較于常規(guī)硅鋼片變壓器而言，非晶合金變壓器的節(jié)能效果較好，可有效提升軌道交通系統(tǒng)節(jié)能效果。第三，為實現(xiàn)節(jié)能降耗的目標(biāo)，需選擇2次側(cè)電流為1A的電流互感器。

2.3優(yōu)化牽引直流系統(tǒng)運行方式

通常情況下，城市軌道交通牽引供電系統(tǒng)使用的是直流供電方式。為降低接觸網(wǎng)損耗，一般牽引變電所及接觸網(wǎng)均會使用雙機組運行及供電方法。在選擇整流機組運行方式時，需詳細分析有功功率損耗量、無功功率損耗量，以保障整流機組運行方式的合理性（通常選用2臺整流機組并聯(lián)運行方式）。為減少牽引網(wǎng)損耗實現(xiàn)節(jié)能降耗的目標(biāo)，在保障負載率及諧波符合要求的情況下，可關(guān)閉1臺牽引整流機組，使用單機雙邊供電方式為軌道交通系統(tǒng)供電。

2.4使用智能照明系統(tǒng)

調(diào)查發(fā)現(xiàn)，用電成本約占城市軌道交通系統(tǒng)運營成本的40%。現(xiàn)階段，一些城市的軌道交通系統(tǒng)仍采用粗放式管理方式，此方式對實現(xiàn)節(jié)能降耗目標(biāo)不利。因此，需優(yōu)化照明配電及控制設(shè)計，以保障照明系統(tǒng)節(jié)能效果。為實現(xiàn)這一目標(biāo)，在建設(shè)軌道交通系統(tǒng)時，需選用高效、節(jié)能燈具。在軌道交通系統(tǒng)中使用智能照明系統(tǒng)與高效、節(jié)能燈具，可實現(xiàn)節(jié)能目標(biāo)，同時還可節(jié)約軌道交通系統(tǒng)運營成本。比如：200個常規(guī)照明燈具的耗電量為400kWh，若使用LED節(jié)能燈的耗電量為238kWh，由此可見使用節(jié)能型燈具可有效節(jié)約電力資源。針對已建成投入使用的城市軌道交通，為降低其照明系統(tǒng)耗電量，需依據(jù)功能分區(qū)及使用要求，合理使用集中控制、分散控制及自動控制方法，依據(jù)實際需求開啟或關(guān)閉燈具，以實現(xiàn)節(jié)約電力資源的目標(biāo)。

2.5無功補償及防止過補償

除上述幾點之外，在設(shè)計、建設(shè)供電系統(tǒng)時，還需充分考慮低壓無功補償?shù)膯栴}。通常情況下，動力照明配電系統(tǒng)中感性負載的無功容量較大，因此無功損耗較大。為實現(xiàn)節(jié)能降耗的目標(biāo)，在設(shè)計供電系統(tǒng)與動力照明配電系統(tǒng)時，需充分考慮無功補償策略，嚴格控制無功損耗。為避免變電所出現(xiàn)無功電容過補問題，可通過在變電所處配置有源濾波裝置，實現(xiàn)治理諧波、電壓補償?shù)饶繕?biāo)。

2.6采用再生制動系統(tǒng)

再生制動系統(tǒng)形成的電能可輸送到架空線路上，從而供給其他列車。使用此系統(tǒng)可有效降低電能損耗，提高電力資源利用率。但是再生制動系統(tǒng)產(chǎn)生的電流也將影響電壓的穩(wěn)定性。若同一線路區(qū)段上沒有其他車輛運行，再生制動系統(tǒng)形成的電流將通過制動電阻損耗。若此部分電流未得到充分利用，將浪費大量能源。因此，可利用能量存儲設(shè)備將這部分電流存儲起來。利用能量存儲設(shè)備將能量存儲在列車或線路兩側(cè)，也可避免再生電流影響電壓的情況。在列車加速時，可使用存儲在列車上的能量，以免架空線路，導(dǎo)致電壓下降過多。

2.7其他設(shè)備系統(tǒng)節(jié)能措施

2.7.1自動售檢票系統(tǒng)節(jié)能措施

在城市軌道交通系統(tǒng)中，自動售檢票系統(tǒng)具有節(jié)能潛力，因此為實現(xiàn)節(jié)能降耗目標(biāo)，可在保障自動售票機功能的基礎(chǔ)上，使用節(jié)電計算機操作系統(tǒng)。在選擇車站終端設(shè)備時，需盡量選擇高效、節(jié)能型設(shè)備。閘機設(shè)備、導(dǎo)向設(shè)備、自動售票機等設(shè)備的LED顯示屏可采用高效、節(jié)能型LED設(shè)施，可有效節(jié)約電力資源。

2.7.2自動扶梯節(jié)能措施

在自動扶梯設(shè)置變頻器，不僅可降低扶梯的機械損耗，還可降低配電網(wǎng)的線路損耗。若無人乘坐自動扶梯，可將扶梯設(shè)置為節(jié)能運行情況。若有人乘坐自動扶梯，則確保扶梯由節(jié)能運行狀態(tài)轉(zhuǎn)換為額定運行速度。

3.結(jié)語

綜上所述，城市軌道交通運行中將消耗大量電力資源，為實現(xiàn)節(jié)能減排的目標(biāo)，需采取節(jié)能措施，降低城市軌道交通對電能的需求。需在城市軌道交通系統(tǒng)中使用先進技術(shù)、新產(chǎn)品，提高資源利用率，降低軌道交通運營成本，推動城市軌道交通行業(yè)穩(wěn)定、健康發(fā)展。