摘要 本文通過對比深圳地鐵一、二期工程能源管理工作開展情況，揭示能源管理系統為節能降耗提供技術支撐，整理能源管理系統的設置要點在于系統檢測范圍、測量回路設置以及監控功能設計。

　　關鍵字:地鐵,能源管理系統,節能

　　引言：地鐵作為城市交通的大運量運輸系統，能源消耗量大，特別是電能消耗，是國家重點用能單位。深圳地鐵一直都把節約能源作為一項重要工作,成立由技術部、維修部和車務部等組成節能工作組，從一期工程的節能管理制定與落實，到二期工程建設能源管理系統全面開展，從粗放的能源統計到分項計量、節能診斷和優化的發展過程，摸索出一套切實可行的節能管理措施。

　　1. 一期工程能源管理

　　深圳地鐵一期工程羅寶線，選型使用節能型產品和后期管理模式的優化來落實節能。

　　1.1技術選型

　　地鐵電能主要消耗在牽引用電和機電用電。牽引用電節能重點在于列車選型、行車密度以及列車速度，本文不展開討論，重點討論機電類負荷。通過選擇高效節能型產品來達到節能目的，主要有照明采用高效節能熒光燈，電扶梯采用變頻運行模式。

　　1.2管理模式

　　節能需要調整管理模式配合落實，體現在集中照明和環控系統的人為控制。照明系統，公共區根據客流大小啟用不同的模式，設備區除值班室外為開啟事故照明。空調系統，空調根據氣溫調節冷水機組的負荷，對U/O風機運營期間停止運營，僅在運營結束后區間施工作業時提供通風換氣1。

　　1.3 監測手段

　　以月為單位，人工統計，統計牽高壓引變電所表計和低壓400V低壓柜進線表計。

　　1.4 節能效果和優缺點分析

　　從技術創新和管理優化下功夫，取得了一定節能效果。但是作為一種粗放的能源管理方式，它的數據采集來源人工抄表，所得數據由于抄表時間不一致等原因差生誤差。以月為單位的統計周期過長，無法及時發現節能措施執行情況松懈的情況，從而弱化了考核節能目標。

　　2. 二期工程能源管理

　　深圳地鐵二期工程蛇口線，在高低壓側設置智能表計，匯成了能源管理系統。

　　2.1監測范圍

　　監測主變電所，牽引負荷用電和各車站低壓負荷。

　　2.1.1高壓監測設置

　　高壓表計在110KV主變電所、35KV牽引變所保護儀表的測量功能，含電流、電壓、有功/無功電量等測量及計量功能。

　　2.1.2低壓監測設置

　　根據低壓計量的要求，有計費和考核兩大類，考核由于進線和分回路的檢測具體功能不同分為考核I型和考核II型。計費型采用帶遠傳功能的機械表，計量精度0.5級，含電流、電壓、有功/無功電量等測量及計量功能。考核I型，計量精度1級，含電流、電壓、有功功率、無功功率、有功電量、無功電量、功率因數等測量及計量功能。考核II型表計，計量精度1級，電流、電壓、 有功/無功功率、有功/無功電量等測量及計量功能。

　　低壓負荷種類繁多，涉及進線，環控，照明，信號，廣告，商鋪等。根據商業計費和計量考核的節能潛力，以及大負荷統計的需要等原則，對能源管理需要統計回路進行選取。

　　對于低壓總進線、環控進線、三級負荷、母聯等總線回路，開關狀態監視的需要采用考核I型表計。

　　對于環控系統(環控三級負荷，VRV機組)和冷水機組，功率大，運行時間長，耗電量大，是節能潛力大，采用考核II型表計。

　　商用負荷中公眾通訊、警用通訊、廣告照明、商鋪照明等涉及電費收取，采用計費型表計。

　　對于照明類負荷，在車站分為工作照明、節電照明、應急照明等。工作照明及節電照明節能潛力較大，采用考核II型表計。應急照明，長明燈，節能潛力小，設置就地顯示的電流表。

　　弱電系統用電，多從設備本身的節能著手釆購節能型產品，運營后期的節能挖掘潛力不大，設置就地顯示的電流表。

　　電梯扶梯類負荷，扶梯均采用了變頻技術，后期管理節能空間小，設置就地顯示的電流表。

　　水泵類負荷，均采用自動控制按需運行，節能潛力不大，設置就地顯示的電流表。

　　根據以上原則，形成標準站的計量回路。為了更好監測車站各類負荷能耗比重，選取灣廈站、后海站、大劇院站為全回路站，涵蓋車站所有負荷回路統計。

　　由于地鐵用電設備種類多，數量大，且分散在各設備房，不宜用分散采集，因為分散計量需要從末端設備處敷設大量數據采集管線至能源管理系統，所以計量裝置宜集中設置在地鐵變電所、環控電控室內，以便于計量數據的自動采集、人工校對以及計量表計的測試和維護2。

　　2.2系統結構

　　前端智能表計完成數據采集，低壓側的計費型表計和考核II性表計在能源管理通信器集成后通過光纖傳輸到能源管理服務器，低壓考核I型表計和高壓表計由SCADA系統完成匯總傳輸到能源管理服務器，能源管理系統功能集成。在車站和調度中心設置工作站，在監控中心設置服務器。

　　2.3監測功能

　　能源管理的用戶主要有維修高\低壓技術人員、車務部站務人員、技術部管理人員、調度中心監控人員等，根據用戶的需求設置查詢用戶，管理員等幾類用戶權限，分別對應對數據查詢，報警處理，儀表維護等功能，具體的功能有：

　　1) 實時顯示監控表計的數據。累積電能的實時值，功率因素等。

　　2) 趨勢功能：各類負荷能耗趨勢曲線圖，時間間隔從5秒至1小時可調。

　　3) 數據查詢和存檔功能：根據負荷分類，可按車站、系統、時間等原則分類查詢。

　　4) 報表功能，主要根據負荷分類，統計形成日報表、月報表、年報表的數據報表和圖形報表。

　　5) 數據接口。與外部OA網絡提供數據接口，可通過網頁等模式瀏覽監控數據。

　　2.4節能效果和優勢

　　能源管理系統作為綜合監控系統的子系統，蛇口線開通后逐步完善系統功能，做到實時收集數據，趨勢告警等功能。為了對比節能效果，選取蛇口線初期工程(含12車站和1個車輛段)的低壓能耗作比較，2011年全年電耗4085.08萬千瓦時和能源管理系統全面投入的2012年全年電耗3469.18 萬千瓦時，同比下降了15%，取得顯著節能效果。

　　能源管理系統做到分項統計和實時監測，對節能措施的落實和設備運行情況，有了清晰反饋，為節能考核提供詳盡可靠數據依據。

　　3.關鍵技術

　　能源管理系統的建設，既可能是來自對現有高低壓開關柜更新改造功能，也可能是全新工程建設，把握其中關鍵技術，對起到事半功倍的效果。

　　3.1底層智能表計選型和回路設計。對重點回路的選取，在表計選型中堅持種類的盡可能統一，簡化接口，減少維護量。

　　3.2網絡編程技術和通信總線協議的選取和轉換，以及系統集成技術。能源管系統涉及多層的網絡，需要可靠協議轉換。

　　3.3海量數據處理和并行計算技術，研究數據庫的存儲和訪問。地鐵車站數在30個左右，車站統計回路不少于80個，實時并行數據處理量大。

　　4.展望

　　地鐵能源管理的節能從粗放、滯后能耗統計，到分項計量能耗監視，再到能源監控和優化。能源管理系統與智能配電技術結合，做到實時監視，能耗自動分析，預警和節能措施建議，實現節能降耗。

　　參考文獻:

　　[1]宋劍偉.地鐵用電設備節能措施探討[J].都市快軌交通,2006,4

　　[2]龍潭 地鐵能源管理系統設計[J].都市快軌交通,2009,8