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地鐵工程中車站低壓配電變電係統的作用是為(wei) 地鐵除了牽引負荷之外運營所需機電設備提供低壓電源電力。就功能可以劃分為(wei) 兩(liang) 大類，即降壓變電所與(yu) 環控電控，其中，降壓變電所的任務是針對車站通信與(yu) 監控提供電源，環控電控的任務是為(wei) 風機與(yu) 冷卻塔等供電。如果不能確保供電的穩定性與(yu) 可靠性，那麽(me) 勢必會(hui) 影響地鐵的有序運行。
降壓變電低壓智能係統的控製對象為(wei) 母聯斷路器、進線短路器、三級負荷低壓總開關(guan) 。現階段，我國地鐵車站降壓變電低壓智能係統的形式是，基於(yu) 控製對象遙測與(yu) 遙控，增加全部饋出回路遙測。智能低壓係統是由以太網、智能化開關(guan) 、PLC、數字儀(yi) 表等所構成的，其中係統控製對象的遙控是以斷路器為(wei) 輔助加以實現的，而遙測與(yu) 遙信則是以數字化儀(yi) 表為(wei) 載體(ti) 加以實現的。降壓變電低壓智能係統結構具體(ti) 如圖1所示。
環控電控低壓智能係統，不僅(jin) 可以綜合保障並監測具備軟啟動與(yu) 變頻器的電機回路，還能夠綜合保護與(yu) 監測全部饋出回路。環控電控低壓智能係統結構具體(ti) 如圖2所示。
從(cong) 圖可以看出，環控電控低壓智能係統的任務是全麵保護電動機。低壓布置配有單獨的通信控製器，以此搜集通風空調的相關(guan) 數據信息，並調整匯總，加以計算分析，然後實時傳(chuan) 輸到機電設備自動化控製係統的PLC中，就PLC的通風模式為(wei) 依據加強有效控製。特別是在出現火災情況的時候，地鐵車站機電設備自動化控製係統接收到火災自動化報警係統的命令，落實各種類型環控設施設備的火災運行模式，並把命令下達到環控櫃低壓智能係統。
係統基於(yu) Trans Active軟件平台得以開發設計。Trans Active軟件平台利用了C++軟件技術，通過模塊化結構，依據係統功能需要，將係統功能模塊化，軟件組件化，進而靈活銜接並調取，適應性與(yu) 可靠性都十分突出。
電能管理係統硬件結構具體(ti) 如3所示。其一，係統服務器的作用是接收並處理數據信息；其二，管理工作站的作用是為(wei) 係統管理者提供更加便利、完善的環境；其三，網絡設施設備實際上等同於(yu) 網絡交換機；其四，存儲(chu) 設備實際上就是磁盤陣列，任務是儲(chu) 存係統曆史數據信息。此外，電能管理係統基於(yu) 網絡交換機與(yu) 局域網，和外部接口係統之間進行交互數據信息管理、分析。
對於(yu) 低壓變電智能化電能管理係統而言，頻率屬於(yu) 其所采集的主要監控電能，能夠對頻率實時變化進行全程跟蹤監控，並及時把相關(guan) 數據信息儲(chu) 存到曆史數據庫。通過係統的越限報警功能，還可以設置上下閾限值，在出現越限狀況的時候，係統及時發出聲光告警信號，並把報警信息儲(chu) 存到曆史數據庫，以便於(yu) 快速查詢並解決(jue) 故障。在故障狀況下，係統頻率降低的時候，可通過係統遙控操控能力，低頻率減負荷，自動摒除次要負荷。而在係統頻率上升的時候，為(wei) 減少發電機處理，依舊可以通過遙控操控能力，高頻率切機，促使係統頻率快速恢複到額定值閾限內(nei) ，從(cong) 而進一步滿足頻率管理具體(ti) 需求。
通過對係統與(yu) 站點電能質量進行檢測，發現潛藏威脅，即諧波、電壓偏移、變電係統事故等等。同時，還能夠挖掘係統越限與(yu) 能耗異常狀況，及時發出告警信號，以郵件、短信、PDA、工作站等多元化方式快速通知操作員工，以此有效降低設備誤動作幾率，節約能源成本，以助於(yu) 配電係統科學合理規劃，提高生產(chan) 效率與(yu) 水平，並進一步提供係統的、完善的能源視圖。
諧波分量並不是係統采集的基礎監控電能電量，但是卻能夠通過低壓變電係統采集諧波。然而，所檢測諧波次數大約在2-19 次，就諧波源特性，適度調整諧波次數測量區域。就負荷變化比較快的諧波源來講，一般都會(hui) 控製在31次以上，其中一些回路明確指出進行63次諧波分量檢測。所以，諧波檢測數據量都比較大。係統對於(yu) 實時性與(yu) 及時性要求非常高，把各回路諧波畸變率數據信息進行上傳(chuan) 處理分析，不僅(jin) 會(hui) 嚴(yan) 重消耗係統資源，還會(hui) 對係統數據的實時性與(yu) 真實性造成直接性影響。因此，係統諧波質量主要通過關(guan) 鍵回路實時性采集與(yu) 一般性回路分批性定時采集、召喚采集相融合的方式加強優(you) 化管理。其中，關(guan) 鍵回路與(yu) 變電配電係統電能質量息息相關(guan) ，因此，選用實時采集與(yu) 密切關(guan) 注諧波數據信息的模式，這主要是由於(yu) 此類型回路數量相對偏少，盡管單項回路數據量非常多，可是在科學合理化分配之後，對係統實時性的影響並不突出。而一般回路對係統電能質量的影響不顯著，因此，通過分批性定時采集方式，避免遇到資源利用高峰期，分批性定時獲取數據信息。其中定時的
具體(ti) 時間以回路性質與(yu) 係統規模為(wei) 基礎進一步明確，能夠有效促進係統資源利用率提升。而且出現故障的回路，還能夠召喚采集，在出現故障的時候，進行諧波數據信息實時采集，以助於(yu) 詳細了解並分析故障發生的具體(ti) 原因。
通過收集能源數據信息並詳細分析設備狀態，獲取節能空間較大區域具體(ti) 位置，評估節能措施與(yu) 設備具體(ti) 成效，即再生製動能量利用、諧波治理、照明控製等等。基於(yu) 電能管理係統的參數展示模塊，遠程監控變電配電回路電氣實際運行狀態，生成電氣參數、能耗、分時計量等等運行狀態數據報表。同時就電能管理係統軟件所采集數據信息，進一步探索曆史負荷、能耗、裕量等，以此提高係統設備利用率。此外，從(cong) 時段、季度、部門等角度統計分析全年具體(ti) 能耗，以Microsoft Excel文件格式存儲(chu) 所生成報表，並自動化生成曲線圖，以便於(yu) 用戶快速生成詳細報告。
用戶端消耗著整個(ge) 電網80%的電能，用戶端智能化用電管理對用戶可靠、安全、節約用電有十分重要的意義(yi) 。構建智能用電服務體(ti) 係，全麵推廣用戶端智能儀(yi) 表、智能用電管理終端等設備用電管理解決(jue) 方案，實現電網與(yu) 用戶的雙向良性互動。用戶端急需解決(jue) 的研究內(nei) 容主要包括：先進的表計，智能樓宇、智能電器、增值服務、客戶用電管理係統、需求側(ce) 管理等課題。
安科瑞Acrel-3000WEB電能管理解決(jue) 方案通過對用戶端用電情況進行細分和統計，以直觀的數據和圖表向管理人員或決(jue) 策層展示各分項用電的使用消耗情況，便於(yu) 找出高耗能點或不合理的耗能習(xi) 慣，有效節約電能，為(wei) 用戶進一步節能改造或設備升級提供準確的數據支撐。
實時監測係統人機界麵友好，以配電一次圖的形式直觀顯示配電線路的運行狀態，實時監測各回路電壓、電流、功 率、功率因數、電能等電參數信息，動態監視各配電回路斷路器、隔離開關(guan) 、地刀等合、分狀態，以及有關(guan) 故障、告警等信號。
係統以豐(feng) 富的報表支撐計量體(ti) 係的完整性。係統具備定時抄表匯總統計功能，用戶可以自由查詢自係統正常運行以來任意時間段內(nei) 各配電節點的用電情況，即該節點進線用電量與(yu) 各分支回路消耗電量的統計分析報表。該功能使得用電可視透明，並在用電誤差偏大時可分析追溯，維護計量體(ti) 係的正確性。
在配電一次圖中，當鼠標移動到每個(ge) 回路附近時，鼠標指針變為(wei) 手形，鼠標單擊可查看該回路詳細電參量，包括三相電流、三相電壓、三相總有功功率、總無功功率、總功率因數、正向有功電能，並可以查看24小時相電流趨勢曲線及24小時電壓趨勢曲線。
係統具有實時電力參數和曆史電力參數的存儲(chu) 和管理功能，所有實時采集的數據、順序事件記錄等均可保存到數據庫，在查詢界麵中能夠自定義(yi) 需要查詢的參數、時間或選擇查詢更新的記錄數據等，並通過報表方式顯示出來。用戶可以根據需要定製運行日報、月報，支持導出Excel格式文件，還可以根據用戶要求導出PDF格式文件。
係統對配電係統總進線、主變壓器、重要負荷出線的運行狀態進行在線實時監視，用曲線顯示電流、變壓器運行溫度、有功需量、有功功率、視在功率、變壓器負荷率等運行趨勢，分析變壓器負荷率及損耗，方便運行維護人員及時掌握運行水平和用電需求，確保供電安全可靠。
係統具有實時報警功能，係統能夠對配電回路斷路器、隔離開關(guan) 、接地刀分、合動作等遙信變位，保護動作、事故跳閘，以及電壓、電流、功率、功率因數越限等事件進行實時監測，並根據事件等級發出告警。係統報警時自動彈出實時報警窗口，並發出聲音或語音提醒。
係統能夠對遙信變位，保護動作、事故跳閘，以及電壓、電流、功率、功率因數越限等事件記錄進行存儲(chu) 和管理，方便用戶對係統事件和報警進行曆史追溯，查詢統計、事故分析。
係統可以對整個(ge) 配電係統範圍內(nei) 的電能質量進行持續性的監測，運行維護人員可以通過諧波分析棒圖、報表掌握進線、變壓器、重要回路的電壓、電流諧波畸變率、諧波含量、電壓不平衡度等，及時采取相應的措施，降低諧波損耗，減少因諧波造成的異常和事故(該功能需要選配帶諧波監測功能的電力儀(yi) 表，不需要可刪除。
係統支持對斷路器、隔離開關(guan) 、接地刀等進行分、合遙控操作。係統具有嚴(yan) 格的密碼保護和操作權限管理功能，對於(yu) 每次遙控操作，係統自動生成操作記錄，記錄內(nei) 容包含操作人、操作時間、操作類型等。實現該功能需要斷路器本身具有電操機構及保護保測控裝置具備遙控功能等硬件設備的支持。
係統為(wei) 保障係統安全穩定運行，設置了用戶權限管理功能。通過用戶權限管理能夠防止未經授權的操作（如配電回路名稱修改等）。可以定義(yi) 不同級別用戶的登錄名、密碼及操作權限，為(wei) 係統運行、維護、管理提供可靠的安全保障。
係統支持實時監視接入係統的各設備的通訊狀態，能夠完整的顯示整個(ge) 係統網絡結構；可在線診斷設備通訊狀態，發生網絡異常時能自動在界麵上顯示故障設備或元件及其故障部位。從(cong) 而方便運行維護人員實時掌握現場各設備的通訊狀態，及時維護出現異常的設備，保證係統的穩定運行。
視頻監控展示了當前實時畫麵（視頻直播），選中某一個(ge) 變配電站，即可查看該變配電站內(nei) 視頻信息。
用戶報告頁麵主要用於(yu) 對選定的變配電站自動匯總一個(ge) 月的運行數據，對變壓器負荷、配電回路用電量、功率因數、報警事件等進行統計分析。
電力運維手機支持“監控係統"、“設備檔案"、“待辦事項"、“巡檢記錄"和“缺陷記錄"五大模塊，支持一次圖、需量、用電量、視頻、曲線、溫濕度、同比、環比、電能質量、各種事件報警查詢，設備檔案查詢、待辦事件處理、巡檢記錄查詢等。
綜上所述，在我國地鐵建設與(yu) 運營管理中，節能降耗開始備受重視。由於(yu) 地鐵供電無法有效保障，則會(hui) 導致難以正常穩定運行，直接影響人們(men) 的順利出行。因此，提高地鐵供電的可靠性與(yu) 穩定性具有十分重要的現實意義(yi) 。而智能化低壓變電配電係統可以為(wei) 地鐵提供可靠、穩定、安全供電，應用前景非常廣闊。所以，本文針對地鐵工程車站進行了低壓變電智能化電能管理係統設計。通過研究表明，此係統實用性與(yu) 可靠性良好，能夠基於(yu) 網絡集中化管理實現設備用電信息優(you) 化管理與(yu) 控製，從(cong) 而科學有效管理能源消耗，提高能源利用率，節約車站運營成本，因此值得大力推廣與(yu) 應用。
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