能源综合管理系统在城市轨道交通中的设计及应用
系统集成在城市轨道交通建设中的应用
绿色化系统集成的发展趋势
节能减排：采 用高效节能技 术，降低能源 消耗，减少碳
排放
环保材料：使 用环保材料， 减少对环境的
污染
绿色设计：采 用绿色设计理 念，提高系统 集成的环保性
能
智能化管理： 采用智能化管 理技术，提高 系统集成的运 行效率和环保
性能
未来系统集成的技术展望
智能化：人工智能、大数据等技术的集成应用，提高系统智能化水平 绿色化：节能环保技术的集成应用，降低能源消耗，减少环境污染 网络化：5G、物联网等技术的集成应用，提高系统网络化水平 安全化：安全技术的集成应用，提高系统安全性能，保障乘客安全
机电系统的集成
机电系统的组 成：包括电力 系统、通信系 统、信号系统
等
集成方式：采 用模块化、标 准化的设计， 实现各子系统
的集成
集成效果：提 高系统的稳定 性、可靠性和
可维护性
应用案例：北 京地铁、上海 地铁等城市轨 道交通建设项
目
系统集成在城市轨道交通建设中的优 势和挑战
系统集成带来的优势
成功经验4：采用严格的项 目管理和监控机制，确保项
目进度和质量
结语
系统集成在城市轨道交通建设中不可或缺的地 位
提高效率：系统 集成可以优化资 源配置，提高工 作效率
降低成本：系统 集成可以减少重 复建设和浪费， 降低建设成本
提高安全性：系 统集成可以加强 安全管理，提高 轨道交通的安全 性
促进可持续发展： 系统集成可以促 进轨道交通的可 持续发展，提高 城市的竞争力
系统集成在城市轨道交通建设中的重要性
提高效率：通过系统集成，可以减少重复工作，提高工作效率。
降低成本：系统集成可以减少硬件和软件的重复投资，降低成本。
轨道交通系统能源效率提升的节能管理
轨道交通系统能源效率提升的节能管理轨道交通系统作为城市中重要的交通工具，其能源消耗一直是一个值得关注的问题。
能源效率提升对于轨道交通系统的可持续发展至关重要。
因此，我们必须采取有效的节能管理措施，以降低能源消耗，减少对环境的影响。
下面将从多个方面探讨轨道交通系统能源效率提升的节能管理。
1.制定科学的能源消耗计划在轨道交通系统中，能源的消耗主要来自于电力，因此制定科学的能源消耗计划非常关键。
管理者应该根据车辆行驶里程、客流量等数据，科学合理地安排列车运行计划，避免出现空载行驶或满载过度的情况，从而最大限度地减少能源浪费。
2.提高设备能效轨道交通系统中的设备包括列车、信号系统、车站设施等，提高这些设备的能效是节能管理的一个重要方面。
管理者需要通过技术改进、设备更新等方式，提高设备的能效水平，减少能源的消耗。
例如，采用新型的动力系统，改进信号系统，更新照明设备等都可以有效地提升能源效率。
3.推广节能技术轨道交通系统能源效率提升的节能管理还需要推广使用节能技术。
例如，利用能源回收技术，将列车制动时产生的能量回馈给电网，减少能源的浪费；采用智能照明系统，在车站和车厢中使用LED照明等节能技术都可以有效地降低能源消耗。
4.加强员工培训除了技术设备方面的节能管理措施，培训员工也是非常重要的。
员工在日常操作中的一举一动都会影响能源的消耗。
因此，管理者需要加强员工的节能意识培训，教育他们如何在日常工作中减少能源消耗，提高能源利用效率。
5.优化供应链管理轨道交通系统作为一个复杂的系统，涉及到供应链的管理。
优化供应链管理不仅可以提高运营效率，降低成本，还可以减少能源消耗。
管理者应该与供应商合作，选择能源效率高的设备和材料，减少能源在供应链中的浪费。
6.开展节能宣传最后，开展节能宣传也是非常重要的。
通过各种途径向乘客宣传节能理念，教育他们如何在乘车过程中节约能源，从而推动全社会的节能意识提升。
同时，管理者也可以通过节能宣传活动激励员工参与到节能管理中来，共同推动轨道交通系统能源效率的提升。
轨道交通系统能源消耗分析与优化决策
轨道交通系统能源消耗分析与优化决策轨道交通系统一直是城市交通运输体系中的重要组成部分，随着城市化进程的加快和人口数量的增长，轨道交通系统的能源消耗问题也变得愈发突出。
在这种背景下，对轨道交通系统的能源消耗进行分析与优化决策显得尤为重要。
1. 能源消耗分析的重要性轨道交通系统的能源消耗与城市交通系统的运行效率、环境友好性密切相关。
而轨道交通系统作为城市主要的公共交通工具，其能源消耗直接关系到城市居民的出行质量以及城市的环境质量。
因此，对轨道交通系统的能源消耗进行深入分析，既可以提升城市的环境可持续性，也可以提高交通系统的运行效率。
2. 能源消耗分析的方法在对轨道交通系统的能源消耗进行分析时，一种常用的方法是基于数据的能源流分析。
通过采集相关数据，包括轨道交通系统的能源消耗信息、运行情况以及城市交通出行数据，可以对能源消耗情况进行量化分析，揭示能源消耗的规律性和特点。
另外，建立模型进行能源消耗预测也是一种有效的方法。
基于城市交通系统的发展趋势、能源消耗特点以及环境等因素，可以建立相应的模型，对未来能源消耗情况进行预测和分析，为制定相应的优化决策提供依据。
3. 能源消耗优化决策的重要性在能源资源日益枯竭的情况下，能源消耗的优化决策显得尤为紧迫。
轨道交通系统作为城市交通系统中的主要组成部分，其能源消耗情况直接关系到城市的可持续发展。
因此，制定有效的能源消耗优化决策，不仅可以提高城市的能源利用效率，还可以减轻环境负担，提升城市的可持续性。
4. 能源消耗优化决策的方法对轨道交通系统的能源消耗进行优化，需要综合考虑多个因素。
一方面，可以从技术创新方面入手，引入先进的能源技术和设施，提高能源利用效率，降低能源消耗。
另一方面，可以从管理层面进行优化。
比如，在轨道交通系统的运行管理中，通过制定合理的调度方案和运营计划，避免能源浪费，提高运行效率。
此外，层面的优化也至关重要。
通过出台相应的环境和能源，引导轨道交通系统向着能源节约、环保和可持续发展的方向发展，从根本上降低能源消耗。
基于城市轨道交通节能管理及有效措施的研究
基于城市轨道交通节能管理及有效措施的研究摘要：现如今，世界的能源紧缺问题愈发严峻，对于节能工作而言，我国相关部门提出了高度的关注。
在城市轨道交通当中，节能管理工作同样重要，是确保能源得到有效节约的重要方式，是实现我国节能目标的关键因素。
因此，论文针对我国城市轨道交通的具体节能管理措施展开深入、细致的讨论。
关键词：城市；轨道交通；节能管理1城市轨道交通节能的主要工作思路对于城市轨道交通而言，电力消耗是其最为关键的控制目标，因此，想要将电力消耗进行节约，则必须通过以下3 个方面来开展：1）需要减少不必要的机电设备运行与数量，使之与运营需求相匹配，例如：对变压器容量进行合理设计，将非运行期间的照明数量减少。
2）将设备的运行方式与运行效率进行提升，并将其电力消耗降低，例如：对电梯或环控设施采取节能运行图、变频器或是节能坡方式进行电力节约。
3）采取新能源设施将电能进行替代。
例如：采取风力发电、地热能空调或是太阳能光源等。
这些需要爪好城市轨道交通从设计至运营期间的每个环节，才能够获取更高的效率。
1.1 城市轨道交通节能理念及设计现如今，全世界城市轨道交通已经存在了百年，但对我国而言，现代化的城市轨道交通大规模发展只有近10a的历史。
在此领域中，对于节能方面的技术与标准确立涉及还较少。
另外，西方国家在此方面也没有做出系统化的工作，我国很难借鉴相应的节能策略。
所以，在开展城市轨道交通设计工作期间，必须提出合理的节能观念，从而提升节能效果。
通过对城市轨道交通现状的观察，建设一条绿色节能的线路，应该从线路走向、建筑以及车辆、运行、供电系统、机电设施等设计方面入手，对运行图的编制加入节能思路。
当前，我国在此类领域已经取得了一定的成果，例如：车辆再生制动、节能坡、弱电专业UPS 综合化、供电系统变化器容量合理化、太阳能、节能设施的应用等。
为了能够获取更好的节能效果，在开展设计工作期间，需要对节能的系统性加以思考，将单项节能措施加以运用，从而对各专业的接口进行处理，提升节能的效率。
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】本文通过对城市轨道交通供电系统及电力技术的分析，探讨了其在城市轨道交通发展中的重要性和作用。
首先介绍了城市轨道交通的现状和研究背景，然后详细描述了城市轨道交通供电系统的组成与作用，以及现有的电力技术应用情况。
接着分析了供电系统存在的问题与挑战，并探讨了电力技术在城市轨道交通中的应用前景。
最后对城市轨道交通供电系统及电力技术的未来发展趋势和对城市轨道交通可持续发展的影响进行了总结和展望。
通过本文的研究，可以为城市轨道交通领域的发展提供技术支持和决策参考，推动城市轨道交通的可持续发展。
【关键词】城市轨道交通、供电系统、电力技术、发展现状、问题、挑战、应用、发展趋势、未来方向、可持续发展1. 引言1.1 城市轨道交通供电系统及电力技术分析的重要性城市轨道交通供电系统及电力技术分析的重要性在城市轨道交通系统中，供电系统是不可或缺的重要组成部分。
供电系统的稳定性和效率直接影响到城市轨道交通的正常运行和安全性。
通过对城市轨道交通供电系统及电力技术的分析，可以更好地了解这些系统的结构和运行机理，帮助运营管理者更好地指导和监控城市轨道交通系统的运行。
通过对电力技术的分析和研究，可以不断提高城市轨道交通系统的能效和可靠性，降低能源消耗和运营成本，促进城市轨道交通系统的可持续发展。
深入研究城市轨道交通供电系统及电力技术，对于提升城市轨道交通系统的运行效率、改善城市交通运输环境，具有非常重要的意义。
1.2 城市轨道交通发展现状随着城市化进程的加快和交通需求的增长，城市轨道交通系统在各大城市中扮演着越来越重要的角色。
目前，世界各地的城市都在积极建设和完善城市轨道交通网络，以提高城市交通效率，缓解交通拥堵，改善环境质量。
在中国，城市轨道交通的发展也取得了明显的成就。
据统计，截至2020年底，全国共有40个城市拥有城市轨道交通系统，运营里程超过8000公里，成为世界上轨道交通发展最快的国家之一。
轨道交通车辆电池管理系统设计研究
轨道交通车辆电池管理系统设计研究发布时间：2023-02-27T03:44:09.710Z 来源：《当代电力文化》2022年10月19期作者：刘辰[导读] 电池管理系统是对电池单元进行管理与维护的一个重要组成部分，其主要作用是防止电池过充电与过放电，延长电池使用寿命以及对电池状态进行监测。
刘辰中车唐山机车车辆有限公司河北省唐山市 063000摘要：电池管理系统是对电池单元进行管理与维护的一个重要组成部分，其主要作用是防止电池过充电与过放电，延长电池使用寿命以及对电池状态进行监测。
轨道交通车辆BMS系统设计以主从一体化为主，BMS系统综合考虑了主控单元与从控单元并负责采集各个单体电池的电压与温度，整车与电池管理系统之间通过CAN通信实现通信，实现整车数据的诊断及处理同时通过主回路中接触器的控制来保护电池组的过充、过放以及过温等问题，延迟电池组使用寿命。
关键词：轨道交通；车辆电池；管理系统前言：经济高速增长与城市化进程不断加快促使我国高铁、动车、地铁等轨道交通车辆迅猛发展。
在新能源技术日新月异、车载储能技术日益发展的今天，新型节能环保轨道交通车辆成为构建绿色节约型综合交通系统发展的主要趋势。
锂电池作为一种新型的能源储能元件以安全环保，能量大、功率高和寿命长的特点在诸多蓄电池中崭露头角，并作为一种储能装置被越来越多地运用于轨道交通领域。
由于锂电池运行时需要实时监测并管理多种状态参数，所以设计与其配套的轨道交通车辆电池管理系统具有重要意义。
一、轨道交通BMS应用特点相对于普通电动汽车而言，因其电池配置得多少及运行环境等方面存在差异，使得轨道交通车辆电池管理系统有其特殊性。
具体区别如下：（一）在电池系统方面第一，电池的配置。
电池是轨道交通车辆的动力来源，储能装置的电压等级普遍高于电动汽车，电动汽车电池系统的电压通常在300~400V之间，而且轨道交通车辆的电压等级通常在600~1000V之间，功率等级较高，这集中表现为电池系统中需要配置较多量的蓄电池，这就决定了轨道交通BMS必须考虑以电池系统不一致为目标的均衡策略。
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。
能量回收技术在城市轨道交通系统中的应用
能量回收技术在城市轨道交通系统中的应用近年来，城市轨道交通出行方式的普及令很多城市的交通更加便利。
然而，随着交通规模的扩大，轨道交通系统所消耗的能源也越来越大，这对城市的生态环境产生了不小的负面影响，同时也对能源的消耗造成了严重浪费。
因此，如何将能量回收技术应用到城市轨道交通系统中就成为了当前城市可持续发展研究的热点问题之一。
一、能量回收技术的发展历程能量回收技术的出现最早可以追溯到19世纪初期的蓄水池发电厂。
它利用了即将流失的流水中的动能，转化为电能，并储存在电网中。
而在城市轨道交通中，类似的原理也得以应用。
列车刹车时产生的惯性能被回收并储能，以供列车在启动时再次使用。
目前，许多城市轨道交通系统中都已经开始采用能量回收技术。
日本的京都市轻轨电车就是一例。
它每天在运行过程中可以回收15%左右的能量，以减少列车系统所消耗能量的总量。
此外，上海轨道交通11号线、北京地铁15号线等也在其设计方案中采用了能量回收技术。
二、城市轨道交通系统能量回收技术的应用现状在目前中国的城市轨道交通系统中，能量回收技术的应用仍然相对较少。
虽然有部分轨道交通系统采用了能量回收系统，但它们的回收效率往往不足10%，而实际上可以达到20% ~ 30% 以上。
这一问题的产生有许多原因，其中最重要的原因在于当前中国的建设标准尚未完善，而缺乏有效的设计和施工，从而导致了能量回收系统的效益不尽如人意。
此外，由于线路长、站点繁多等原因，地铁系统的控制和调度也变得越来越复杂。
在此背景下，能量回收系统的技术实现难度极大。
例如，考虑到列车与轨道间的接触面积有限，以及传导效率等因素，能量回收系统的技术方案应具备较高的可靠性和稳定性。
但目前市场上的普通技术方案往往并不能达到这方面的要求。
然而，城市轨道交通应用能量回收技术的挑战并不仅仅是技术上的问题。
由于这一技术依然处于不成熟阶段，建设和实施的成本依然相对较高，这使得很多运营商对采用能量回收技术的应用存在一定的疑虑。
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能源管理系统在城市轨道交通中的应用
安科瑞周洁
1地铁能耗分析
地铁是大运量的城市轨道交通运输系统，也是耗电量的大户。
地铁运营过程中消耗能源的主要形式是电能。根据对地铁用电负荷的统计分析，能耗主
要分布在列车牵引用电和各种动力照明设备用电，如通风空调、自动扶梯、照明、弱电设备
等方面。
图1是地铁各系统耗能分布图。
图1地铁各系统耗能分布图
从图1中可见，地铁列车牵引用电和各种动力照明用电量比例约各占50%。牵引供电、
通风空调、电扶梯、照明等能耗占地铁总能耗的90%左右，是节能工作的重点。因此，应对
地铁中主要用电设备以及持续性运转的大负荷容量设备加强能源管理和监控，并对采用变频
等节能技术措施的设备做好经济技术考核和对比分析工作。
2地铁能源管理系统的可行性分析
目前，综合监控系统已在全世界范围内的城市轨道交通工程中成功应用，并且带来了良
好的经济效益和社会效益。综合监控系统是一个大型的综合自动化系统，它采用通用的软件
平台、一致的硬件架构、统一的人机界面，通过对相关系统的集成和互联，建立了一个高度
共享的信息平台，实现地铁各系统间的信息互通与资源共享，从而提高了日常管理与调度工
作的效率和地铁运营的整体服务水平。
另外，国内新建地铁的低压配电柜和环控电控柜已采用智能开关柜设计方案。低压配电
柜、环控电控柜内智能网络的构成是柜内智能仪表通过冗余的现场总线，同时通过智能通信
管理器将数据信息上传至综合监控系统。采用这种方式不仅能确保采集的设备电能数据能够
及时发送到监控系统，而且可靠性高、系统构成简单、经济，便于集中管理。
地铁综合监控系统的工业以太网络等硬件和底层现场总线等基础构架，为能源管理系统
的实施创造了非常有利的条件。在此基础上，采用先进可靠的能源管理软件、硬件，完全可
以建立一套完整的、具有先进水平的地铁能源管理系统。
3地铁能源管理系统在轨道交通11号线安亭站地块的应用
3.1项目概述
安亭站位于上海嘉定区安亭镇曹安公路墨玉路，为上海轨道交通11号线的高架岛式车
站，于2010年3月29日启用。上海安科瑞电气股份有限公司于2011年8月承接轨道交通
11号线能源管理系统的设计及施工。实现了对配电室内的高压，低压进线、电容补偿、联
络、出线回路进行远程监控。Acrel-5000型能源管理系统预留了扩展接口，可方便进行扩
展。周洁女，本科，工程师，就职于安科瑞，主要研究方向为智能建筑供配电监控系统
0510-86179909QQ:2880263325
整个系统采用网络分布式结构，监控主机位于监控中心值班室（位于中心变配电室内）
内，系统采用开放的通讯协议，通过RS-485现场总线与高低压配电系统等相连，实现数据
通讯功能。
3.2组网结构
该系统主要采用分层分布式计算机网络结构，如图2所示共分为三层：站控管理层、网
络通讯层和现场设备层。
图2组网结构图
现场设备层主要是连接于网络中用于电参量采集测量的各类型的仪表和保护装置等，也
是构建该配电系统必要的基本组成元素。该项目中包括M5系列综保、ACR系列网络仪表及
WHD系列温湿度控制器，共实现对407个现场设备进行监测和管理。
网络通讯层是由通讯服务器、接口转换器及总线网络等组成。该层是数据信息交换的桥
梁。
站控管理层是针对配电网络的管理人员，该层直接面向用户。该层也是系统的最上层部
分，主要由能源管理系统软件和必要的硬件设备如计算机、打印机、UPS等组成。
3.3设备参数列表
名称型号、规格单位数量备注
现场设备层
电力仪表等只407
站控管理层
工作站主机RPC-610Core22.8G/2G/500G+键鼠台1华北工控
显示器19W"液晶显示器台1AOC
UPS电源MT1000台1SANTAK
打印机A4幅面台1
操作台钢木结构含一椅套1上海祥明
能耗分析软件系统组态软件Acrel-5000套1安科瑞
能耗分析软件数据存储软件Acrel-dbSQL套1安科瑞
能耗分析软件电能管理软件Acrel-EnerSys套1安科瑞
能耗分析软件设备驱动软件Acrel-Driver套1安科瑞
能耗分析软件报表分析软件套1安科瑞
能耗分析软件环境监控软件套1安科瑞
网络通讯层
工业网络交换机D-LINK8口台1D-LINK
工业串口服务器NPORT5630-16RS485接口×16套2MOXA
3.4系统设计参数
遥测正确率：≥99.9%
模拟量测量综合误差：＜0.5%
遥测更新周期：15min（最小分辨率1min可调）
调用画面响应时间：＜2S
事故推画面时间：＜2S
网络速率：10M/100M
工作环境温度范围：-20℃~+55℃
相对温度：≤95%（25℃）
历史曲线日报，月报储存时间≥1年
系统使用寿命：≥5年
系统平均无故障时间MTBF：≥30000小时
3.5系统功能及软件界面
3.5.1分类、分项能耗数据统计
系统具备历史数据、报警信息等的存储功能，存储历史数据保存时间大于三年。系统同
时具备将分类、分项能耗数据按“需要发送至上级数据中心的能源数据”的要求发送至上级
数据中心的功能。界面如图3。
3.5.2能耗数据的实时监测
系统具备良好的开放性，可对用户需求进行功能扩展，在基本分析功能的基础上为用户
定制个性化报表和分析模板；系统具有报警管理功能，负责报警及事件的传送、报警确认及
报警记录功能以便告知用户或供用户查询；系统具备权限管理、系统日志及系统参数设置等
功能。界面如图4。
3.5.3用能情况的同、环比分析
对各分类、分项能耗（标准煤量或千瓦时）和单位面积能耗（标准煤量或千瓦时）进行
按月、年同比或环比分析。可预置、显示、查询和打印常用建筑能耗统计报表。界面如图5。
3.5.4建筑能耗数据分析
系统对分类、分项能耗数据进行采集汇总后，可生成各种数据图表、饼图、柱状图等，
实时反映和对比各项采集数据和统计数据的数值、趋势和分布情况。系统可按总能耗和单位
面积能耗进行逐日、逐月、逐年汇总，并以坐标曲线等各形式显示、查询和打印。界面如图
6。
3.5.5远程网络访问功能
系统以Web发布后可进行远程网络访问。基于.Net平台，使用ASP.Net、JQuery技术
开发，可通过Internet访问，具有跨平台的特性，用户可通过各种移动终端（笔记本、平
板电脑、手机等）访问。界面如图7。
图3分类、分项能耗数据统计图4能耗数据的实时监测
5
图5用能情况的同、环比分析图6建筑能耗数据分析
图7远程网络访问功能
4结语
“只有可被测量的才是可被管理的。”地铁能源管理系统的总目标是建立一个全线性或
者整个城市轨道交通网络的能源管理系统，构建一个覆盖列车牵引用电、各车站动力照明设
备用电，以及车辆段电能、燃气、自来水等能源介质的自动监控系统。地铁在满足公共交通
功能需求的同时，应按照合理用能的原则，推进先进节能技术的应用，加强节能管理和能耗
控制，以提高能源利用效率，降低运营成本。
参考文献
[1]GB50157—2003地铁设计规范[S].
[2]JGJ16—2008民用建筑电气设计规范[S].
[3]上海安科瑞电气股份有限公司产品手册.2013.01.版