城市轨道交通智能供电系统框架及功能设计

城市轨道交通智能供电系统框架及功能

设计

摘要：目前，城市轨道交通凭借其大运量、快速度、高可靠性、节能环保等

优点，成为我国城市交通运输体系的重要组成部分。城市轨道交通供电系统作为

保证城市轨道交通正常运行的重要系统，不仅为电动列车提供牵引用电，还为其

他运营服务设施(如照明、通风、空调、给排水、通信、信号、防灾报警、自动

扶梯等系统)提供电能，应具备安全可靠、技术先进、绿色低碳等特点。

关键词：城市轨道；智能供电；框架

1 引言

城市轨道交通供电系统是一个多输入、多输出、非线性时变的复杂结构，涉

及的设备众多，其运营维护目前面临着诸多问题：现有故障检测和分析手段不够

智能，难以对设备健康状况进行评估，无法预判故障；故障发生后，故障诊断和

原因分析耗时较长，易引发较长时间的停电、停运；日常维修通常采用计划修模式，难以避免对大量健康状态良好的设备进行维修、更换，导致大量人力、物力、财力的浪费，增加运营成本；能源管理以监测为主，缺少有效的调节控制手段，

导致设备长期处于高能耗、低效率的运行状态。

为解决上述问题、落实国家双碳战略、顺应《中国城市轨道交通智慧城轨发

展纲要》要求、实现城市轨道交通的绿色低碳运行，将先进的测量、传感、控制、通信、信息、人工智能等技术应用到供电系统中，打造城市轨道交通智能供电系统，十分必要。

2 城市轨道交通供电系统概述

城市轨道交通供电系统由主变电所(分散供电时为开闭所)、中压网络、牵引

降压混合变电所、降压变电所、牵引网、电力监控及其辅助监控系统(如能源管

理系统、杂散电流监测系统、可视化接地监控系统等)组成。

其中，主变电所负责将高压110 kV电源降压为35/10 kV电源，再通过中压

网络将降压后的中压电源输送到沿线各站的变电所，由变电所将中压电源降压

(或降压整流)为车辆、机电设备适用的低压电源，并通过牵引网输送给沿线运行

的车辆。电力监控及其辅助监控系统负责对各供电设备进行监控、调度和管理，

以保证供电系统的正常运行。

3 智能供电系统定义及功能需求

3.1 定义

目前，城市轨道交通供电系统的智能化处于探索阶段，尚无成熟的定义、标

准体系和架构要求。本文根据城市轨道交通智能供电系统的服务对象、功能需求等，参考相关领域对智能电网(供电)的定义，结合现代技术的发展，将其定义为：运用先进的传感、测试、信息、通信、计算机、控制、大数据、物联网、人工智

能等技术，具有全息感知、信息交互、自愈重构、快速响应、节能控制、智慧运

维等功能，提供更加可靠、安全、经济电力供应的城市轨道交通电力系统。

3.2 功能需求

(1)全息感知。

通过先进的传感器、视频采集器等对供电设备进行实时、全方位的的信息反映，是智能供电系统的信息来源和数据基础，包括对变压器、开关柜、电缆、整

流器、接触网等设备的温度、位移、振动、局部放电、噪声等信息的全方位感知。

(2)信息交互。

通过先进的信息、通信技术实现设备、系统、线路之间的信息交换和相互驱动；采用统一的通信协议，构建实时的传输网络，实现信息的数字化、通信平台

的网络化、信息共享的标准化。

(3)自愈重构。

通过全息感知、信息交互、人工智能等技术，对故障进行识别和定位，并采

取相应的故障自愈重组策略，通过一系列作业实现故障点隔离、自愈重组、自动

恢复供电运行等。

(4)快速响应。

通过全息感知、信息交互、自愈重构等技术，实现供电系统对紧急情况的快

速反应，以缩短停电时间，提高服务水平。

4 智能供电系统设计

4.1 系统框架

通过上述对城市轨道交通智能供电系统定义和功能需求的分析，本文根据城

市轨道交通供电专业的特点、管理体制和分工，将城市轨道交通智能供电系统按

功能分为智能供电设备、智能供电调度、智能能源管理和智能供电运维4大模块。

(1)智能供电设备模块。

该模块由城市轨道交通变电所的智能开关设备(AC110kV气体绝缘组合电气设

备(GIS)、AC35kV开关柜、DC1500V开关柜、AC0.4kV开关柜等)、变压器(110/35 kV主变压器、干式配电变压器、接地变压器、整流变压器、双向变流升压变压器等)、蓄电池、变流及其他直流设备(整流器、双向变流器、负极柜、钢轨电位限

制装置等)、牵引网(接触网/轨、钢轨等)、电缆及附属材料(电缆、电缆头)等组成。各智能供电设备分别由设备本体、集成于本体设备的传感器和必要的智能组

件构成。

(2)智能供电调度模块。

该模块为基于IEC 61850通信协议的智能供电监控系统，包括智能变电站站

级监控系统和中央级监控系统2部分。

(3)智能能源管理模块。

该模块由智能能源监控系统、分布式能源及并网管理系统组成。

(4)智能供电运维模块。

该模块由供电设备状态监测系统、供电设备健康管理系统、供电生产管理系统、供电辅助监控系统、供电设备资产管理系统、供电专家分析系统、培训系统

等组成。

4.2 功能设计

本节将根据上述确定的系统框架，对各模块的具体功能进行设计。

4.2.1 智能供电设备模块

智能供电设备模块的设置旨在实现城市轨道交通变电所各设备的测量数字化、控制网络化、状态可视化、信息互动化，因此应在满足常规供电设备技术标准要

求的前提下，根据工程实际需求，为其添加数字测量、网络控制、状态评估、信

息互动相关的全部或部分智能化功能。各设备的具体功能设置可参考GB/T

30155-2013《智能变电站技术导则》中的规定。

4.2.2 智能供电调度模块

智能供电调度模块的设置旨在实现全站通信协议的标准化以解决互操作性问题，利用GOOSE协议的快速传输特性以解决设备间信息传输的实时性和共享问题，以及实现全系统继电保护模式的智能选择及二次回路的网络化。其功能设计的重

点是实现智能供电监控系统的自愈重构和智能调度。

(1)自愈重构。

供电系统永久性故障发生后，智能供电监控系统将对故障进行识别和定位，

采取对应的故障自愈重组策略，通过一系列倒闸作业实现故障点隔离、自愈重组、自动恢复供电运行等。

(2)智能调度。

智能供电监控系统可在设备发生故障的情况下完成故障状态自动响应、应急

方案自动生成和触发、线网级负荷预测、线网级能源智能优化调度、多专业协同

等操作。

4.2.3 智能能源管理模块

(1)智能能源监控系统通过对全线的电、水、气等能源消耗数据进行监测、

统计和分析，实现对各设备基于实时客流、外部环境变化的节能优化控制，具备

车站设备节能控制、运控节能控制两大功能：①车站设备节能控制是指基于实时

客流、环境参数等，利用大数据、人工智能等先进技术，对车站通风、空调、照明、电梯等系统进行实时监测和智能控制，实现其最优化、节能运行；②运控节

能控制是指利用基于列车运行控制的节能技术，提供线-车-图-网融合的一体化

节能解决方案和控制方法。

(2)分布式能源及并网管理系统可实现光伏发电、风电、储能装置等分布式

能源在城市轨道交通中的应用，并对其进行并网管理、潮流优化、节能及智能化

控制。

5 结语

城市轨道交通智能供电系统具有全息感知、信息交互、自愈重构、快速响应、节能控制、智慧运维等功能，可为城市轨道交通提供更加可靠、安全、经济的电

力供应，保障其安全、顺畅运营。本文针对目前城市轨道交通供电系统运营维护

中存在的问题，在系统阐述智能供电系统的定义和功能需求的基础上，构建智能

供电系统框架，并针对其各组成模块进行具体功能设计，以期为促进城市轨道交

通供电系统的智能化发展提供参考和借鉴。

参考文献

[1] 兰慧峰，芮学宝.轨道交通供电安全生产管理体系探讨[J].电气化铁道，2016(2)：28-32.

[2] 彭敏，肖晓.城轨车辆辅助供电系统节能方案研究[J].现代城市轨道交通，2020(5)：41-44.

[3] 中国城市轨道交通协会.中国城市轨道交通智慧城轨发展纲要[Z].2020.

[4] 于松伟，杨兴山，韩连祥，等.城市轨道交通供电系统[M].四川成都：西南交通大学出版社，2008.

城市轨道交通智能供电系统框架及功能设计

城市轨道交通智能供电系统框架及功能设计摘要：目前，城市轨道交通凭借其大运量、快速度、高可靠性、节能环保等优点，成为我国城市交通运输体系的重要组成部分。城市轨道交通供电系统作为保证城市轨道交通正常运行的重要系统，不仅为电动列车提供牵引用电，还为其他运营服务设施(如照明、通风、空调、给排水、通信、信号、防灾报警、自动扶梯等系统)提供电能，应具备安全可靠、技术先进、绿色低碳等特点。关键词：城市轨道；智能供电；框架 1 引言城市轨道交通供电系统是一个多输入、多输出、非线性时变的复杂结构，涉及的设备众多，其运营维护目前面临着诸多问题：现有故障检测和分析手段不够智能，难以对设备健康状况进行评估，无法预判故障；故障发生后，故障诊断和原因分析耗时较长，易引发较长时间的停电、停运；日常维修通常采用计划修模式，难以避免对大量健康状态良好的设备进行维修、更换，导致大量人力、物力、财力的浪费，增加运营成本；能源管理以监测为主，缺少有效的调节控制手段，导致设备长期处于高能耗、低效率的运行状态。为解决上述问题、落实国家双碳战略、顺应《中国城市轨道交通智慧城轨发展纲要》要求、实现城市轨道交通的绿色低碳运行，将先进的测量、传感、控制、通信、信息、人工智能等技术应用到供电系统中，打造城市轨道交通智能供电系统，十分必要。 2 城市轨道交通供电系统概述

城市轨道交通供电系统由主变电所(分散供电时为开闭所)、中压网络、牵引降压混合变电所、降压变电所、牵引网、电力监控及其辅助监控系统(如能源管理系统、杂散电流监测系统、可视化接地监控系统等)组成。其中，主变电所负责将高压110 kV电源降压为35/10 kV电源，再通过中压网络将降压后的中压电源输送到沿线各站的变电所，由变电所将中压电源降压 (或降压整流)为车辆、机电设备适用的低压电源，并通过牵引网输送给沿线运行的车辆。电力监控及其辅助监控系统负责对各供电设备进行监控、调度和管理，以保证供电系统的正常运行。 3 智能供电系统定义及功能需求 3.1 定义目前，城市轨道交通供电系统的智能化处于探索阶段，尚无成熟的定义、标准体系和架构要求。本文根据城市轨道交通智能供电系统的服务对象、功能需求等，参考相关领域对智能电网(供电)的定义，结合现代技术的发展，将其定义为：运用先进的传感、测试、信息、通信、计算机、控制、大数据、物联网、人工智能等技术，具有全息感知、信息交互、自愈重构、快速响应、节能控制、智慧运维等功能，提供更加可靠、安全、经济电力供应的城市轨道交通电力系统。 3.2 功能需求 (1)全息感知。通过先进的传感器、视频采集器等对供电设备进行实时、全方位的的信息反映，是智能供电系统的信息来源和数据基础，包括对变压器、开关柜、电缆、整流器、接触网等设备的温度、位移、振动、局部放电、噪声等信息的全方位感知。 (2)信息交互。通过先进的信息、通信技术实现设备、系统、线路之间的信息交换和相互驱动；采用统一的通信协议，构建实时的传输网络，实现信息的数字化、通信平台的网络化、信息共享的标准化。

地铁牵引供电系统设计

地铁牵引供电系统设计 The Design of Subway Power Supply System

摘要牵引供电系统是城市轨道交通系统中最为重要的基础能源设施，其功能是为轨道交通系统中的电力车辆供电，确保轨道交通列车车辆的正常运行。通过对供电方案的比较，**地铁供电系统采用集中供电方式，系统包含电业局地区变电所与轨道交通主变电所之间的输电线路、轨道交通供电系统内部牵引降压输配电网络、直流牵引供电网和车站低压配电网；牵引供电系统由主变电所、高压/中压供电网络、牵引供电系统、电力监控系统、接触网系统、杂散电流防护和接地系统、供电车间等组成。轨道交通供电系统的主要功能如下：接受、分配电能：主变电所的主变压器将110KV高压电变换成20KV中压电、20KV 供电网络将电能分配到每一个车站和车辆段内的牵引变电所和降压变电所。关键字：集中供电方式牵引变电所DC1500V接触轨20kV中压

Abstract Traction power supply system of urban rail transit system is the most important basic energy facilities, its function is providing power for rail transit system, ensure the normal operation of rail transit vehicle. Through the comparison of the power supply scheme, shijiazhuang metro power system uses centralized power supply mode, system contains the transmission lines between area substation and rail traffic main substation, Traction step-down power transmission and distribution network of rail transport power supply system, DC traction supply network and station low voltage distribution network; tractive power supply system is composed of main substation, high-pressure/medium voltage power supply network, tractive power supply system, electric power monitoring and management system, overhead contact system, stray current protection and grounding system, Power supply workshop and so on. The main function of rail transport power supply system is in the below: Accept, distribution of the main substation power: main transformer will convert to a 20KV 110 kv high-voltage power supply network in 20KV piezoelectric, energy allocated to each station and maximize the traction substation and step-down in substation. Key words: entralized power supply system traction substation DC1500V contact rail 20kV medium voltage

轨道交通系统供电系统设计与实现

轨道交通系统供电系统设计与实现轨道交通是现代城市化发展的重要标志，它不仅代表着城市交通的先进和高效，还是解决城市交通拥堵和能源消耗问题的有效途径。而其中，轨道交通系统的电力供应系统是整个系统的重要组成部分，直接影响着整个系统的安全性、稳定性和运行效率。本文将着重从轨道交通系统供电系统的设计和实现两个方面进行探讨和阐述。一、轨道交通系统供电系统设计 1.供电系统的基本架构在轨道交通系统中，供电系统的基本架构主要由几大部分组成：高压区、变电所、牵引变电所、接触网、架空线缆、回流路等。高压区是供电系统整个的总枢纽，要通过高压输电线路将高压电能传输到相应的变电所进行变压、变流等处理，通过牵引变电所将直流电供给动车组或列车运行。同时，接触网是轨道交通电力供应系统中最为重要的组成部分，它主要负责将供电系统的能量传给地面的轨道车辆，并进行双向传输。在中国，新增铁路和城市轨道交通绝大部分都是采用了交流接触网、直流接触网或者双重供电。不同的供电形式适用于不同的动车组或地铁车辆类型。 2.供电系统的设计方案供电系统的设计方案有着基本的技术原则和技术规范。在设计过程中应该合理选择供电模式和相应的配电参数，保证建设成本和运行成本的平衡，不仅能够满足轨道交通系统的运行要求，还能保证车站、车站间线的正常供电。设计者需要首先考虑电力功率的需求，根据实际情况要进行特定计算。然后就是确立整个供电系统的安全性和可靠性，这个原则要求电力供应系统的设计和制造严格按照国家标准和技术规范，保证整个系统的稳定性和完整性。最后，还要考虑

系统的可维护性和维修性，这个要求在轨道交通系统中尤为重要。在设计中，要考虑人员的心理和心理状态等因素，保证维修人员能够快速、有效地处理问题。二、轨道交通系统供电系统实现 1.供电系统的关键技术轨道交通系统供电系统的实现离不开一些关键技术的支持。首先，要求轨道车辆必须具备高效的电力转换技术，以最大限度地实现电能的利用效率。其次，为了保证供电系统的控制性能，应该对供电系统进行嵌入式控制，通过数字化方式实现远程遥控和精确测量。另外，为了保证供电系统的效率和运行的高度安全性，可以采用一些新型的材料和技术手段进行提升。比如，可以采用高温超导技术，将传输线材料换成具有传感功能的新型材料，这样有助于实现无损搭建供电系统的运行。同时，还可以采用新型智能自适应控制技术，根据线路的实际使用情况进行安全管理和监控，以实现供电系统的智能化。 2.供电系统的实现步骤供电系统的实现步骤可以分为前期准备、供电系统制造和调试等几个阶段。前期准备包括整个建设方案的制定、调查和勘测、工程施工的组织和管理等。在建设过程中，需要按照建设方案的要求进行配套设计，确保建成的供电系统能够达到预期目标。到了制造阶段，要根据具体的电力需求，选用设备和零部件等，进行精细加工，确保设备能够无故障运行和维修，供电系统的可靠性能充分保障。在设备制造完毕后，需要进行整体调试和试运行，确认各个部件的协调性和稳定性，以保证供电平稳、可靠的过程中车辆供电形式的安全性和直接性。在整个调试实施过程中，需要准确使用传感器检测硬件的运行情况，并及时进行相应的调整和适当的处理，使系统一次性投入运行正常完整。

城市轨道交通的强弱电系统-四电工程

13. 供电系统 13.1 供电系统构成与功能 13.1.1 系统构成城市轨道交通供电系统由以下几部分组成：主变电所、中压供电网络、牵引变电所及降压变电所、牵引网系统、动力照明配电系统、电力监控系统（SCADA）及杂散电流防护系统。 13.1.2 系统功能 1. 主变电所将来自于城市电网的高压110kV变换为中压35kV电源。 2. 中压供电网络将主变电所的中压电源经中压供电网络分配到各牵引变电所及降压变电所。 3. 牵引变电所及降压变电所牵引变电所将中压电源降压整流后变成供轨道交通列车使用的直流1500V 电源；降压变电所将中压电源降为低压0.4/0.23kV后，供轨道交通动力、照明设备使用。 4. 牵引网系统来自于牵引变电所的DC1500V电源通过牵引网（接触网和回流轨）为轨道交通列车提供电能。 5. 动力照明配电系统来自于降压变电所的低压0.4/0.23kV电源通过低压配电系统供给动力照明设备电能。 6. 电力监控系统（SCADA）在轨道交通控制中心，通过调度端（控制中心）、通道、执行端，对整个供电系统主要电气设备进行控制、监视、测量、调节。 7. 杂散电流腐蚀防护系统

减少因直流牵引供电引起的经回流轨泄漏的电流（杂散电流）及减少杂散电流的扩散，避免杂散电流对附近结构钢筋、金属管件的电腐蚀，并对杂散电流进行监测。 14. 通信系统通信系统是轨道交通运营指挥、企业管理、公共安全治理、服务乘客的网络平台，它是轨道交通正常运转的神经系统，为列车运行的快捷、安全、准点提供了基本保障。通信系统在正常情况下应保证列车安全高效运营、为乘客出行提供高质量的服务保证；在异常情况下能迅速转变为供防灾救援和事故处理的指挥通信系统。 14.1 设计原则及主要设计标准 14.1.1 设计原则 1. 通信系统应建成一个高可靠、易扩充、组网灵活和相对独立的专用综合数字通信网，并能方便地与XX市其它轨道交通线路通信系统互连互通。 2. 在满足实际使用要求的基础上，通信系统各种设备应采用成熟设备，以保证安全可靠、维护方便和具备良好性能价格比。 3. 通信系统应能满足轨道交通运营管理部门传送宽带语音、数据和图像等信息的需求。系统应充分考虑外部的各种强电干扰影响，采取必要的防护措施。 4. 通信系统必须在保证运营需求的前提下，具备足够的系统后续扩展能力，同时争取降低系统的复杂性以提高投资性价比。 5. 通信系统应满足其他各专业系统所需通信通道要求。如信号、AFC系统等。 6. 本系统所有设备均应满足不间断连续工作的要求。 7. 本次通信系统的设备选型，应在满足功能的前提下优先选用国产设备。对于国内尚不能满足功能要求的设备，应在进行充分比较后，选择引进。 8. 系统设计应满足国际、国内轨道交通建设及市公安局相关规范和标准。 9. 系统接口应标准，能够与其它相关系统或业务部门实现可靠的互联，系统设计应具有一定的前瞻性，能够最大限度保护现有投资。 10. 以网络化、信息化、维修管理智能化为方案设计的方向。

城市轨道交通中的供电系统研究

城市轨道交通中的供电系统研究摘要：现阶段，城市轨道交通的发展为我国城市居民出行带来了诸多便利。为了能进一步的推动城市轨道交通的发展，我国对此倾注了大量的资金。随着城市的不断发展，轨道交通网络也逐渐地发达，并且运行的线路也在不断地增加，这对供电系统的可靠性提出了更高的要求，因此，对于供电系统的结构及电力技术的分析是非常有意义且可以带来现实价值的，希望轨道交通供电系统在未来的技术发展中能获得更大的发展。关键词：城市轨道交通；供电系统；供电技术 1城市轨道交通供电系统概述城市轨道交通供电系统由电力系统经高压输电网、主变电所降压、配电网络和牵引变电所降压、换流(转换为直流电)等环节，向城市轨道快速交通线路运行的动车组输送电力的全部供电系统。列车的运转由牵引电机提供动力，其中有直流牵引电机和交流牵引电机两种，现在列车上使用的交流牵引电机越来越多；主要原因是，AC牵引电动机的容量比DC牵引电动机大，因为DC电动机有换向环等机械结构，而AC牵引电动机没有，因此AC牵引电动机可以在较高的速度下运行；所以，现在在铁路上使用的直流电动机正逐渐被交流电动机所替代。交流电力系统采用单向联接的形式，采用双变压器，变压方式为双绕组单向变压，其外观呈开放三角形；在电网的两端，有高、中、低的一端与地面相连，高的一端为电网的接入端，其余的接口则与牵引电动机的母线相连；供电系统的端子要降下来，因此增加了一个降压系统，而在其它地方，例如路灯，则需要更高的电压。为了更好的使用其他的电子设备，都安装了增压系统[1]。然而，由于交流牵引供电系统必须在长时间的取电流，因此对其接触结构进行了长时间的摩擦，因此对其使用的耐磨材料提出了更高的要求。 2城市轨道交通供电系统及关键技术的应用 2.1电力技术在轨道交通中的应用

智能轨道交通系统设计与实现

智能轨道交通系统设计与实现随着城市化进程和人口过剩，城市交通问题也越来越引起人们的关注与热议。传统的公路交通模式已经无法应对快速发展的城市交通需求，因此新一代的智能轨道交通系统应运而生。智能轨道交通系统是一种高科技的交通模式，它以轨道交通为基础，通过先进的智能化技术可以在快速而安全的情况下运输乘客，从而解决城市交通问题。因此对于设计和实现一个可靠高效的智能轨道交通系统是十分必要的。设计方案： 1.轨道交通系统结构智能轨道交通系统通常包括轨道、车辆、电力、信号、通信和控制等多个部分。轨道是轨道交通系统最基本的组成部分之一，其质量直接影响运输效率和安全性。车辆则是乘客的出行工具，它必须具备高度的安全性和低噪音、低振动等要求。电力部分需要提供给车辆驱动力和提供正常的司机室照明和空调；信号是智能轨道交通系统的核心，能够实现列车间的安全间隔控制，行车速度调整，设施控制等功能。通信技术可保证大规模数据的传输，从而能够精确计算出交通流量和拥堵时间，为乘客提供实时的交通信息。控制系统集成了传感器和场控设备，协调各个部分的运行，保证运输的同步性、稳定性和安全性。

2.网络设计方案智能轨道交通系统需要提供高质量的服务和操作安全性，这一目标需要灵活的网络架构和高效的数据传输。网络结构应采用分布式处理技术，以保证系统的高可用性和高容错性，尤其在城市交通拥堵时，系统的出错率较高而需要具备快速恢复功能。因此，网络设计方案需要考虑基础设施和设备的重叠，用于快速传输、控制和管理数据的网络结构。 3.舒适性与环保性智能轨道交通系统的车辆也需要注重舒适性和环保性。车辆座位和空间设计应该具有人性化特性，车内温度应该舒适，车体外环保材料、废气排放可以达到国际标准。 4.开放性系统与互操作性在设计智能轨道交通系统时，系统应具有开放性和互操作性。由于不同城市的环境和条件不同，因此需要动态调整系统参数和算法以满足不同环境下的出行需求。此外，智能轨道交通系统与其他城市交通系统也需要具备互操作性，以实现不同模式，不同区域之间的无缝连接。实施方案： 1.优先选择管理者公司

城市轨道交通供电系统的设计及应用

城市轨道交通供电系统的设计及应用随着城市发展和人口增加，城市交通拥堵问题日益凸显，城市轨道交通作为一种快速、安全、环保的交通方式得到了广泛的应用和推广。城市轨道交通供电系统是保障轨道交通正常运行的重要组成部分，其设计和应用对于轨道交通运营和城市交通发展具有重要意义。首先，供电系统的稳定性和可靠性是设计的重要指标。轨道交通具有高速、高密度运输的特点，供电系统必须能够满足列车的高速运行和大负荷。稳定性和可靠性是保障交通安全和运营顺利的关键。其次，供电系统的安全性和防护性是设计的重要考虑因素。供电系统涉及高压电力传输，对于乘客和工作人员的安全至关重要，必须采取相应的安全措施来防止电流溢出、短路等电力故障，同时还要考虑到防雷、防电磁干扰等因素。再次，供电系统的能效和环保性应作为设计的重要目标之一、城市轨道交通是一种低碳、环保的交通方式，供电系统应尽可能减少能源消耗，提高能源利用效率，采用清洁能源，减少污染物排放，为城市减少空气和噪音污染。另外，供电系统的扩展性和适应性也是设计的关键。城市轨道交通在运营过程中需求会发生变化，供电系统应具备一定的扩展性和适应性，能够满足新线路、新车辆的接入，同时还要能够适应不同环境和气候条件下的供电需求。在城市轨道交通供电系统的应用中需要考虑以下几个方面：

首先，要根据城市轨道交通线路的规模和客流量确定供电系统的容量和配置。不同规模的城市轨道交通线路所需的供电系统容量是不同的，需根据实际情况进行合理配置。其次，要根据供电系统的特点和线路的特点制定相应的供电管理措施。供电系统的管理不仅仅包括供电设备的安装和维护，还包括对供电系统运行状态的监测和控制，以及对供电系统故障的及时处理和修复。再次，要加强供电系统的故障预测和预防。供电系统是轨道交通运营的重要组成部分，任何供电系统的故障都会对轨道交通运营产生严重的影响，因此要做好供电系统故障的预测和预防工作，及时发现和排除潜在故障问题，保障轨道交通的正常运行。另外，要加强对供电系统的监测和评估。通过对供电系统的监测和评估，可以及时了解供电系统的运行状态和性能指标，发现问题并采取相应措施进行改进，提高供电系统的可靠性和稳定性。综上所述，城市轨道交通供电系统的设计和应用是一个复杂而又关键的问题，需要从稳定性、可靠性、安全性、环保性、能效性、扩展性和适应性等多个方面进行综合考虑。只有科学合理地设计和应用供电系统，才能为城市轨道交通的发展和运营提供良好的保障。

地铁智慧供电系统设计方案

地铁智慧供电系统设计方案地铁智慧供电系统设计方案引言：地铁智慧供电系统是为了提高地铁供电系统的安全性、可靠性、高效性和智能性，以满足日益增长的地铁运营需求而设计的一种创新系统。本方案将从技术架构、供电设备、数据分析和管理系统等方面进行设计，以确保其可实施性和操作可行性。一、技术架构 1.智能监控与控制：通过采用人工智能和物联网技术，对地铁供电设备进行实时监测和远程控制，实现对供电系统的动态管理和故障诊断。 2.数据传输及安全：建立安全稳定的数据传输通道，确保供电设备的数据及时上传并保护隐私。 3.分布式能源管理：通过分布式能源管理系统，实现地铁供电系统的能源协调与优化，提高供电效率和可持续性。二、供电设备 1.高效能源转换器：选择具有高效率、低功耗、高稳定性的能源转换器，以提高能源利用率并降低能源消耗。 2.智能保护装置：引入智能化的保护装置，能够快速响应供电系统异常，实现供电系统的自动保护及故障隔离，提高地铁供电的可靠性和安全性。

3.智能负载管理：通过智能感知和控制技术，对地铁负载进行实时监测和管理，合理分配负载，提高供电系统的稳定性和可靠性。三、数据分析与管理系统 1.数据采集与存储：建立数据采集系统，实时采集和存储供电设备运行数据，并进行分析和处理。 2.故障诊断与预警：通过数据分析技术对供电设备运行情况进行监测和异常检测，及时发现并预警故障，避免地铁运营受到影响。 3.维护与管理：通过数据分析系统，对供电设备进行定期维护和管理，提高供电设备的使用寿命和可靠性，降低运维成本。四、实施建议 1.项目规划：制定详细的项目规划，明确项目的目标和任务，并确定实施进度和资源需求。 2.技术选型：根据地铁供电系统的需求和现状，选择适合的技术和设备，确保系统的可靠性和高效性。 3.系统联调与测试：在实施过程中，进行系统联调与测试，确保各个子系统之间的协同工作和数据的准确性。 4.运维与维护：在系统正常运行后，建立运维与维护团队，对系统进行定期维护和管理，保证系统的稳定性和可靠性。总结：

轨道交通PSCADA系统设计与应用

轨道交通PSCADA系统设计与应用摘要：对于我国的交通体系建设工作来说，城市轨道交通工程是我国的重点项目，城市轨道交通供电系统，作为重要机电设备系统之一，担负着为电动列车和各种运营设备提供电能的重要任务。随着计算机技术、网络技术的高速发展，电力监控系统已在轨道交通行业广泛应用。关键词：轨道交通；PSCADA系统；设计；应用引言随着社会经济飞速发展，科学技术持续进步，我国逐渐走向信息化发展时代，电力监控系统（PSCADA）是城市轨道交通供电系统的重要组成部分，对于保证城市轨道交通供电系统稳定、可靠运行起到十分重要的作用。供电系统的连续稳定运行，直接关系到列车的行车安全，如果发生供电非正常中断，不仅会造成城市轨道交通的瘫痪，甚至可能直接危及到乘客的生命和财产安全。因此，对于如何保证供电系统的稳定、可靠、高效、节能运行，长期以来一直是城市轨道交通建设的重中之重，受到广泛关注。 1系统集成模式 1）在工序安排上，一般要求供电系统先于车辆系统、信号系统、环控系统等系统的调试。这些系统的调试必须具备稳定可靠的电源，但这时综合监控的设备机房往往尚未建设好，各变电所的电力监控数据无法上送到控制中心，所以无法开展电力监控系统的远动调试。2）对于在电力调度级电力监控系统深度集成综合监控时，电力监控系统往往都是由综合监控承包商实施。这样就存在综合监控承包商和供电设备供应商直接的不断协调，交叉施工，不利于工程实施的统一安排和管理。3）在控制中心级由于电力监控系统深度集成于综合监控系统，而综合监控系统除了集成电力监控系统外，还要集成互联十多个其它子系统，电力监控系统运行的稳定性、可靠性容易受到影响。综合考虑上面因素，轨道交通环线采用了电力监控系统中心级独立组网自成系统的系统建设结构，通过标准的通信规约、报文与综合监控系统进行信息互联、互通。 2城市轨道交通供电PSCADA系统网络架构设计及实现在城市轨道交通供电PSCADA系统中，可以采用冗余的100M以太网双网体系结构为控制中心调度主站系统主网络，其网络通信协议可以采用TCP/IP协议，这样在正常情况下，两个LAN网可以同时工作，从而传输不同的系统信息，如果某一个LAN网络发生异常或者出现故障后，系统会自动通过另一个LAN网络进行信息传输。控制中心系统主网络配置双网关交换机，与第三网网络互联，从而实现信息共享。由于变电站中的同时具有直流、交流等多种不同等级的高电压环境，其电气环境十分复杂，而车辆段轨道不能进行绝缘，这样就导致瞬间高电压很容易经过大地传入接地线，从而进入通信设备，对通信电缆造成干扰，因此，城市轨道交通供电PSCADA系统要采用工业级光纤以太网，来提高通信带宽以及抗干扰能力。 3电力监控系统架构———调度主站系统设计设计城市轨道交通电力系统结构时，应该充分考虑“监控”和“调度”两方面的功能，通常由“数据采集和监控”系统，即SCADA系统来实现。其中调度主站系统是整个电力监控系统的框架，借助复杂的分布式软件进行构建的同时，必须充分结合城市交通的实际情况。通常来说，进行轨道交通的单相管理时，按照“中央（总控）-车站（分控）”的方式进行共同管理，

轨道交通系统供电设计

轨道交通系统供电设计随着城市化进程的加速，交通问题愈发凸显，而轨道交通系统作为一种高效可靠的公共交通方式，受到越来越多城市的青睐。而要保证轨道交通系统的正常运行，供电系统的设计显得尤为重要。一、供电系统的重要性供电系统是轨道交通系统的核心技术之一，它直接关系到轨道交通系统的运行质量和拓展能力。而供电系统设计则涉及到供电方式、供电电压、线路布置等多个方面。二、供电方式的选择供电方式通常有第三轨供电和架空线供电两种。第三轨供电方式适用于地铁和轻轨系统，能够提供大电流，供电可靠性高，但不适用于高速轨道交通系统。架空线供电方式适用于高速铁路和有电力机车的城际铁路，具有较好的延伸能力和高速运行能力。三、供电电压的选择供电电压的选择要考虑到系统的稳定性、安全性和经济性。低压供电系统较为简单，安全性好，但是输电损耗较大。中压供电系统具有成本适中、输电损耗小的优点，适用于中小型城市的轨道交通系统。高压供电系统具有输电损耗小、电流负荷大的特点，适用于大型城市的轨道交通系统。四、线路布置的考虑线路布置对供电系统的设计有直接的影响。供电线路一般布置在轨道两侧或者中央，主要考虑将供电线路和轨道的相对位置设定合理，以确保供电线路与轨道之间不会出现干涉，避免潜在的危险。

五、供电系统的技术要求供电系统的设计要满足轨道车辆的动力需求、保证正常驱动和制动等功能。此外，还要考虑供电系统的安全性，确保供电过程中不会发生触电事故和供电设备的损坏。六、供电系统的优化设计为了提高供电系统的效率和可靠性，还可以采取一些优化措施。例如，可以通过调整变电站的位置和布置，减少输电损耗；采用无线传感器技术，实时监测供电系统的运行情况，及时发现并解决潜在问题；利用节能技术，降低能耗，减少对环境的影响。结语：供电系统是轨道交通系统不可或缺的一部分，其设计关系到轨道交通系统的安全性、可靠性和运行效率。因此，我们应该注重供电系统的设计，采取科学合理的技术和措施，努力打造更高效、更可靠的轨道交通系统，为城市的发展和人民的出行提供更好的服务。

城市轨道交通供电系统的设备构成及应用

城市轨道交通供电系统的设备构成及应用摘要：城市化的发展带动了城市交通问题中国民经济的建设在越来越严重的今天，城市轨道交通得到了广泛的普及。城市轨道供电系统的运行离不开供电系统的支撑，供电系统不仅肩负着机器的重任车辆的正常运行也负责机车设备的正常运行。供电系统系统的安全性和可靠性影响着城市轨道交通服务水平的安全性专业。因此，城市轨道交通城市经济建设供电系统设备研究，城市轨道交通的发展具有现实意义。关键词：城市轨道交通；供电系统；设备运用；城市轨道交通已经成为了十分基础的交通设施建设，其供电系统主要采用是电力迁移的方式。伴随着城市交通的迅猛发展，大量的先进技术得到运用，地铁的行车密度、运行速度也不断提升，导致了城市轨道交通供电系统工作的难题。一、外电源我国城市轨道交通供电系统的外电源主要源自于外部电力系统，即为城市供电网。一般来说，城市轨道交通的供电形式分为三种，分别是集中式供电、分散式供电以及混合式供电。其中，集中式供电方式使用的是城市供电网的高压电网，能够显著改善城市轨道交通供电系统的电源电压以及电容量，实现电力专供，提升城市轨道交通供电的可靠性。分散式供电则是从城市电网的多处分散地引入多条中压电源来作为城市轨道交通的电源，其供给点亮与城市电网的电力资源是共享的。分散式供电要求城市电网拥有大量的中压电源点。而混合式供电方式则是同时拥有集中式供电与分散式供电的优势，使用机制灵活，能够满足城市轨道交通不同的用电需求，使得城市轨道交通的供电系统更加安全可靠。二、牵引供电系统牵引供电系统包括牵引变电所和牵引网。牵引变电所的站位和容量设置，遵循供电合理，运营方便，满足高峰运营时最大负荷的需要进行设计。牵引变压器和配电变压器一般均采用空气自冷式干式变压器，根据《地铁设计规范》“电力电缆与控制电缆，在地下敷设应采用低烟无卤阻燃电缆，在地上敷设时可采用低烟阻燃电缆。为应急照明、消防设施供电的电缆，明敷时应采用低烟无卤耐火铜芯电缆或矿韧绝缘耐火电缆”。变电所的主开关根据电压选择六氟化硫气体灭弧开关或真空开关。为了抑制直流牵引负荷产生的谐波电流注入城市电网，牵引整流机组采用双机组12脉波并列运行构成等效24脉波整流，以满足供电部门关于抑制高次谐波注入电网的要求。采用多相整流，增加直流侧输出电压脉波数的等效24 脉波整流，是解决城市轨道交通牵引负荷谐波的最佳方案。相对于在电网侧加装滤波装置，该方案结构简单、成本低、运营管理方便，同时提供给车辆的直流电压更加平稳，有利于车辆运行。根据车辆受电模式不同，牵引供电的牵引网采用两种形式：第三轨—集电靴模式和架空接触网-受电弓模式，利用车辆走行轨回流。第三轨-受电靴模式较为简单、可靠，在城市轨道交通的发展前期使用广泛。随着接触网可靠性的提高，以及人们对安全性的要求，接触网-受电弓模式得到推广应用。架空接触网分柔性和刚性两种。相对于第三轨-受电靴模式，架空接触网-受电弓模式安全性高，特别是在突发事件情况下，架空接触网-受电弓模式可以方便城市轨道交通运营部门紧急疏散乘客。另外，由于采用架空形式，提高了车辆的受电电压，不仅可以降低线路损耗，提高供电距离，而且还降低了车辆自重，增加车辆载客量。长春轻轨工程均采用的是接触网-受电弓供电模式。三、自动控制系统

[全]城轨交通供电系统

城轨交通供电系统城市轨道供电系统是轨道交通的重要组成部分，没有城市轨道供电系统的可靠安全供电，就不可能有城市轨道交通的正常运行。城市轨道交通供电系统有主变电所、牵引变电所、降压变所、馈电线、接触轨、走行轨、回流线、迷流防护系统等部分组成。其中，主变电所把从城市电网110kV电源引入的三相高压交流电降压配送给轨道交通沿线的牵引变电所和降压变电所。牵引变电所是将交流电经降压整流后换成适合于电动列车使用的直流电（750V）。直流馈电线是将牵引变电所的直流电输送到接触轨上。接触轨是沿电动列车行驶轨迹架设的特殊供电设备，电动列车通过其受电器(集电器)与接触网的直接接触而获得电能。走行轨是作为牵引供电回路的一部分，回流线是将轨道回流引向牵引变电所。迷流防护系统是将经轨道流入大地的杂散电流通过迷流网收集起来，通过排流柜及其电缆将迷流送回整流器的负端，保护地下或地面建筑物的结构钢筋不被腐蚀。1．特点及要求（1）供电的可靠性和安全性城市轨道交通供电不同于一般工业企业供电和民用供电，它主要是为运送乘客的列车提供持续的电能，这些电动列车往往处于交通线路沿线的不同线段、不同运行状态之中，有高架地面、地下；有上坡、下坡；还有牵引(包括启动状态)、滑行、制动(包括电气再生制动)等。列车的运行工况比较复杂，对供电的质量和可靠性要求高。因此，城市轨道交通需要一个稳定而又经济合理沿线路敷设的城市轨道交通供电电网。

此外，城市轨道交通供电系统还要对为乘客运营服务的辅助设施进行供电。这些设施包括照明，自动扶梯，通信，信号，通风，给排水，防灾报警，自动售、检票机等等。城市轨道交通供电是城市电网中的重要用户。大量的人群滞留在车站和列车上的时间长短不一，交通[供电中心3] 供电的中断不仅会造成交通运输的全线瘫痪，而且可能导致生命和财产的重大损损失[供电中心4] 。因此，交通[供电中心5] 供电系统必须具备高度的可靠性和安全性。（2）供电负荷多样性系统中供各级供电网络的变配电设备本身负荷，这类设备的负荷主要包括：变压器损耗、线路损耗、各种电流、电压互感器的线圈损耗等等。客运列车的负荷，这类负荷是城市轨道交通供电系统中的主要负荷。并随着客运的高峰低谷的变化而变化，夜间列车停运，负荷为零。这类负荷可靠性要求最高。车站用户的负荷，这类负荷主要包括：电梯和自动扶梯、环控设备、车站照明、售检票系统、通信、信号、消防报警系统、给排水系统等等。这类负荷在客运时间段是高峰，列车停运时间段是低谷。车站用户多为低压用户，其中通信、信号等对电能质量要求最高。车辆段维修负荷，这类负荷在客运时间段是低谷，列车停运时间段是高峰。车站商业用电，这类负荷主要包括：商铺、广告、餐饮等等，特点是种类多，负荷量大。负荷高峰主要在白天运营期间。

城市轨道交通供电系统及电力技术分析

城市轨道交通供电系统及电力技术分析摘要：城市轨道交通能够减少交通拥堵、改善空气质量、提升城市形象，同时也能够提供安全、便捷的出行方式，满足人民对于出行的需求。随着城市人口的增加和城市化进程的推进，城市轨道交通的需求不断增长，因此，保证城市轨道交通供电系统的稳定和可靠至关重要。关键词：城市轨道交通；供电系统；电力技术引言：城市轨道交通作为现代城市中重要的公共交通方式之一，对城市的可持续发展和社会经济的繁荣起着重要的作用。城市轨道交通供电系统作为城市轨道交通的核心部分，对于保证列车的正常运行和乘客的安全具有至关重要的意义。然而随着城市轨道交通规模的不断扩大和运营效率的提高，供电系统面临着越来越多的挑战。为了应对这些挑战，电力技术的应用变得尤为重要。 1城市轨道交通供电系统的组成和工作原理城市轨道交通供电系统由集电装置、牵引供电系统和接触网等组成，其协同工作确保了列车的正常运行。集电装置通过与接触网接触，将接触网提供的电能传输给列车，常见的集电装置有钢轨集电和悬挂式集电两种形式，其选择取决于不同的城市轨道交通系统；牵引供电系统将集电装置收集到的电能通过牵引变流器转换为适合列车牵引电动机的电能，以驱动列车运行；接触网是城市轨道交通供电系统的主要组成部分，通常采用架空的电缆和支撑结构，通过接触线与集电装置接触，提供电能给轨道交通系统【1】。 2电力技术在城市轨道交通供电系统中的应用 2.1无功补偿技术无功补偿技术在城市轨道交通供电系统中发挥着重要作用。该技术通过引入补偿装置，如无功补偿电容器和电抗器，来改善电力系统的功率因数，并提高能源的有效利用率。城市轨道交通供电系统中，由于列车运行过程中存在大量的感

城市轨道交通供电系统智能化研究

城市轨道交通供电系统智能化研究摘要：随着电力行业的发展，城市轨道智能供电系统逐渐成为关注的焦点。虽然实现全智能供电还需要时间，但在轨道供电系统中应用智能技术和设备仍是重要的研究课题。关键词：城市轨道；交通供电；智能化引言随着城市轨道交通进入互联运营时代，智能运营和服务管理系统的应用变得不可或缺。其中，将智能控制系统应用于供电设备的运行维护，可以实现状态检测、故障诊断和数据分析等功能，大大提高了控制效果，延长了设备的使用寿命，并使控制过程更加清晰。因此，在现阶段，有效地建立和优化智能控制系统是必要的，以满足城市轨道交通供电的需求，确保铁路运输的日常正常运行。通过智能技术的应用，可提升供电系统的稳定性、安全性和可靠性，进一步推动城市轨道交通的发展。 1典型城轨牵引供电系统目前，多脉冲整流器是现代城市交通系统中实现正常供电的重要技术手段，并广泛应用。该技术将中压交流电转换为特定直流电流以供给列车使用。通常，直流电压等级包括600V、750V、1500V和3000V等四个不同的等级，一个地区的功率转换装置功率范围一般设置为4~6MW。然而，多脉冲整流器的直流电压输出不受控制，导致牵引过程中发生15%至20%的显著变化。由于二极管的单向导电性，多脉冲整流变电站的能量只能向一个方向流动，从而无法恢复列车电动制动时产生的能量。在地铁实际运行中，全线能源管理系统缺乏专业适应性，导致牵引网无法实现有效控制，给系统优化和管理工作带来一定的操作难度，同时使列车在运行时无法承担可再生能源的动力。为了解决上述问题并确保列车的安全运行，供电系统中设置了制动电阻，用于消散和消耗制动能量。这个过程还通过提

城市轨道交通供电系统智能运维方案

城市轨道交通供电系统智能运维方案摘要：城市轨道交通在城市化发展的影响下得到迅速发展，有效解决了公共交通拥堵的问题，为城市居民提供了快捷、舒适与安全的出行方式。在城市化进程加快的背景下，城市轨道交通线路越来越多，里程越来越长，对运维工作的要求越来越高。基于云计算、大数据、人工智能等技术的智能运维方案成为城市轨道交通供电系统运维的首选措施。本研究总结了城市轨道交通供电系统运维模式，论述基于信息技术的智能化运维方案，为城市轨道交通智能运维提供参考。关键词：城市轨道交通；智能运维；供电系统供电系统作为城市轨道交通系统的核心支撑系统，承担着为列车提供动力的重要任务。在供电系统运行中，设备的故障问题和异常情况会给列车的运行带来严重的影响，因此如何实现城市轨道交通供电系统的智能化运维成为城轨交通领域的热点话题。为了实现城市轨道交通供电系统的智能运维，需综合运用信息技术、智能算法、大数据等技术手段，打造智能化的城市轨道交通供电系统运维方案，提高供电系统运行效率、保障乘客出行安全、延长设备使用寿命。本研究对城市轨道交通供电系统智能运维方案进行探讨，以此优化城市交通和完善城市交通供电体系。 1城市轨道交通供电系统的组成城市轨道交通供电系统包含供电接触网、牵引供电系统、断路器、变电站、信号设备等组成。供电接触网是城市轨道交通系统的核心部件，可提供电力给轨道交通列车使用，通常是由电缆、导线、接触线、支架等多种材料组成；牵引供电系统是将接触网的电能传送到列车的牵引电动机中，使其运行的设备，它通常由变电设备、配电设备和集电装置组成；断路器是一种电器元件，用于控制电路的通断。在城市轨道交通供电系统中通常会应用到多种类型的断路器，以确保电路的安全稳定；变电站是城市轨道交通供电系统的重要部分，通过变压器将高压电能转换为适合城市轨道交通系统使用的低压电能，并将其输送到接触网；信号

基于城市轨道交通供电系统的设计及应用

基于城市轨道交通供电系统的设计及应用作者：黄志强来源：《山东工业技术》2019年第01期摘要：轨道交通的建设成本较高，一旦设计完成，对其进行技术改造或升级将会是一项巨大的投入，因此在设计时就必须尽可能考虑到后期运行的各种因素，科学设计。供电系统是轨道交通的重要动力能源，需要充分结合轨道交通自身供电需求以及城市供电系统发展状况。本文简要介绍城市轨道交通供电系统的设计及应用。关键词：城市;轨道交通;供电系统;设计;应用 DOI：10.16640/https://www.360docs.net/doc/3919209652.html,ki.37-1222/t.2019.01.174 0 概述轨道交通系统的稳定运行离不开一个可靠的电源供电系统，供电系统已经成为城市轨道交通运行的基本保障。轨道交通的电源分为两部分，一部分是城市电网，城市电网向轨道交通系统提供的电源电压等级较高，并不能直接提供给车辆。另一部分是轨道交通的内部电源，内部电源负责将城市电网中高电压转换为适合轨道交通车辆自身运行的电源电压。在城市电网中，轨道交通的供电往往不会直接单独建设电厂，而是从城市电网中获取电能，可以把城市轨道交通看作城市电网的一个用户。 1 供电系统的供电方式不同于高铁，城市轨道交通的供电大部分采用直流供电，内外电源之间高低电压的转换离不开变电所设施，通常轨道交通系统从城市电网获取电力之后，会经过变电所一系列的降压，将电网配电电压由220kV等级降至35kV以匹配直流牵引变电所。轨道交通一般在城市内部或城市与城郊之间建设，因此，城市电网供电电源的设计需要结合轨道交通的投资预算、施工条件、工程方案以及运行方式进行综合考虑。根据用电性质的不同，轨道交通供电系统可分为牵引车辆运行的牵引供电系统以及动力照明供电系统。如上图1所示，牵引供电系统主要由牵引变电所组成，变电所将三相高压交流电转换成低压直流电，馈电想将直流电输送至接触网上。接触网分为柔式接触网和刚式接触网两种，车辆通过受流器与接触网的直接接触获得电能。牵引变电所一般配置有两套整流机组，设计时要考虑到后期运营时列车的运量，避免引起过负荷问题。目前，采用跨坐式单轨的轨道交通利用接触网供电技术成熟而且造价成本较低，但存在以下缺点：

城市轨道交通供电系统

城市轨道交通供电系统一、城市轨道交通供电系统介绍城市轨道交通供电系统是为城市轨道交通运营提供所需电能的系统，不仅为城市轨道交通电动列车提供牵引用电，而且还为城市轨道交通运营服务的其他设施提供电能，如照明、通风、空调、给排水、通信、信号、防灾报警、自动扶梯等，应具备安全可靠、技术先进、功能齐全、调度方便和经济合理等特点。在城市轨道交通的运营中，供电一旦中断，不仅会造成城市轨道交通运输系统的瘫痪，还会危及乘客生命与财产安全。因此，高度安全可靠而又经济合理的电力供给是城市轨道交通正常运营的重要保证和前提。城市轨道交通的用电负荷按其功能不同可分为两大用电群体。一是电动客车运行所需要的牵引负荷。二是车站、区间、车辆段、控制中心等其他建筑物所需要的动力照明用电，诸如：通风机、空调、自动扶梯、电梯、水泵、照明、AFC系统、FAS、BAS、通信系统、信号系统等。在上述用电群体中，有不同电压等级直流负荷、不同电压等级交流负荷，有固定负荷、有时刻在变化的运动负荷。每种用电设备都有自己的用电要求和技术标准,而且这种要求和标准又相差甚远。城市轨道供电系统就是要满足这些不同用户对电能的不同需求，以使其发挥各自的功能与作用。二、城市轨道交通供电系统的组成城市轨道交通供电系统一般包括外部电源、主变电所（或电源开闭所）、牵引供电系统、动力照明供电系统、电力监控系统。其中，牵引供电系统包括牵引变电所和牵引网，动力照明供电系统包括降压变电所和动力照明配电系统。

城市轨道交通供电系统中一般设置三类变电所，即主变电所（分散式供电方式为电源开闭所）、降压变电所及牵引降压混合变电所。主变电所是指采用集中供电方式时，接受城市电网35kV及以上电压等级的电源,经其降压后以中压供给牵引变电所和降压变电所的一种地铁变电所，是专为城市轨道交通系统提供能源的枢纽。降压变电所：从主变电所（电源开闭所）获得电能并降压变成低压交流电，为车站、隧道动力照明负荷提供电源。牵引变电所：从主变电所（电源开闭所）获得电能，经过降压和整流变成电动列车牵引所需要的直流电。 F1>F2-城市电网发电J； B1、B2、B3-城市电网区域变电所;