轨道交通列车综合节能研究综述

碳达峰、碳中和目标是世纪大考，作为用电大户的轨道交通系统，其综合节能任务艰巨，挑战巨大。在全面分析轨道交通能耗现状和用能特征基础上，总结国内外相关理论研究成果和技术发展趋势。从列车运营节能优化、多能源接入牵引供电、负荷匹配与效能提升、基础设施节能设计等维度开展系统性思考，突破车机工电辆条块分割，以全寿命周期综合节能为目标，以信息化和数字化为基础，以智能技术和先进装备为手段，探讨并提出“车-图-网-线”综合和“源-荷-储-运-网-维”贯通的大系统综合节能解决方案。     

城市轨道交通供电系统 低碳节能技术发展综述

在“双碳”战略背景下,对城市轨道交通供电系统的低碳节能技术发展方向进行综合论述,给出未来城 市轨道交通供电系统低碳节能技术发展方向的合理建议。首先对目前清洁能源和再生能量利用技术在轨道交通中 的应用情况进行总结,根据已投运线路实测数据,分析光伏发电和再生制动能量利用对节能降碳的作用;针对不 同牵引制式的特点,分别提出基于电力电子技术的新一代城市轨道交通绿色柔性供电系统架构,一方面充分消纳清 洁能源,另一方面通过双向变流器、同相供电等技术提高能量利用率,改善供电质量,最终达到节能降碳的目的。     

下一代地铁列车创新设计

与传统地铁相比,下一代地铁列车采用了大量新材料、新技术、新系统,具有更轻、更节能、更舒适、更智能、适应性更强的技术优势。文章从列车编组、牵引及供电装置、制动系统、转向架、车体、快速网络、空调系统、气动设计、噪声管理及减阻节能等方面论述了针对下一代地铁列车的创新设计。     

高速铁路智能牵引供电系统的快速自愈重构技术研究

为了深化研究高速铁路智能牵引供电的快速自愈重构技术,通过分析目前牵引供电系统的自愈重构技术特点,结合接触网电分段功能,提出以接触网供电分段为单元的自愈重构模式,找出自愈重构的薄弱环节为接触网开关,其在带负荷操作、倒闸时间及服役状态等方面难以适应智能牵引供电发展要求。快速自愈重构技术以供电分段单元重构模式为基础,接触网开关分阶段升级为户外27.5 kV真空断路器,供电调度端按最小停电单元对接触网故障进行直控操作。     

新一代智慧型城市轨道交通牵引供电系统的创新理念与实践

针对目前城市轨道交通牵引供电系统的技术需求和存在的问题,从创新源头出发,提出"以简化系统结构、提高供电品质、降低综合造价、减少使用维护成本为系统集成优化目标"的创新理念和发展思路,基于以高速动车和电力机车"四象限变流器"为核心的关键技术,提出一种集系统节能、提高供电品质、补偿功率因数、在线自动融冰于一体的新一代智慧型城市轨道交通牵引供电系统,并提出基于大数据的功率谱概念和分析方法。介绍关键核心技术、智能故障诊断及关键部件寿命预测技术,为优化系统设计及维护使用提供技术支持。讨论新一代牵引供电系统的几个重要技术策略及其实现方案,为进一步推广应用奠定基础。     

城市轨道交通列车牵引节能策略优化

对国内外列车牵引节能策略的研究成果进行综合梳理,总结近年来在牵引节能领域普遍认可的3种策略,并对其中2个应用效果显著的策略进行展开分析。通过利用列车制动再生能量转换为牵引能量供同一供电分区的其他列车使用,是较为普遍的节能措施,但由于各条城市轨道交通运营线路的基建设施情况复杂、列车运行图多为固定版本,故在实际应用中,节能效果有局限性。未来可以考虑基于智能感知技术对客流需求进行短时预测,根据客流预测计算生成满足需求的最优节能列车运行图,通过实时感知客流、动态调整运行图的运营模式,最大程度减少牵引能耗。     

高速铁路智能牵引供电系统研究

智能化是未来高速铁路牵引供电系统的发展趋势,但目前智能牵引供电相关技术并没有得到广泛应用。传统牵引供电系统依旧存在数据采集分散凌乱,各系统之间缺乏信息共享等问题。研究智能牵引供电系统和智能牵引变电所的总体架构与特点,分析智能牵引供电相关设施的关键技术与方案。针对智能牵引供电系统在信号采集和传输方式的变革,提出智能牵引供电系统的测试与评估方法,对于智能牵引供电系统的建设和检测验收具有一定的参考作用。     

京张高铁智能化牵引变电所技术经济分析与评价

近年来,随着我国高速铁路建设向智能化迈进,以信息化、网络化、自动化、互动化为特征,运用现代先进的人工智能技术、传感器技术、自动控制技术与一次设备相融合的智能牵引供电设备逐步得到应用,对铁路牵引供电工程原有的施工管理、施工技术及投资确定都提出了新要求.通过对京张高铁施工和运维等相关资料的调研,分析研究铁路牵引变电所智能装...     

再生制动条件下的城轨列车节能驾驶综合模型

当供电区段内有列车进行电力再生制动时,所产生的再生电能会向牵引供电网反馈,若邻近无处于牵引状态的列车吸收此部分再生电能,则会造成牵引变电所两端的电压升高。由此提出通过检测牵引供电网第三轨电压并在牵引供电网网压升高时适当提高邻近列车运行速度,以充分利用再生电能,从而实现城轨列车的节能运行。基于此思路建立列车节能运行优化控制与牵引供电系统相配合的城轨列车节能驾驶综合模型。该模型由列车节能运行优化控制算法和牵引供电模型组成。前者为牵引供电模型提供列车运行动态信息;后者基于牵引供电系统特性生成列车运行控制最佳策略所需的数据,供列车节能运行优化控制算法使用。以北京地铁亦庄线为例,验证综合模型的可行性和有效性。结果表明:在该线4站3区间10个列车全部准点运行的情况下,采用综合模型后列车的运行能耗降低了7.18%。     

基于工业互联网技术的牵引供电系统智能运维平台研究

工业互联网是新一代信息通信技术与现代工业技术深度融合的产物,是工业数字化、网络化、智能化的重要载体,正在成为新一轮工业革命的战略制高点。为实现牵引供电系统运维从自动化、信息化向数字化、智能化转型,本文在对牵引供电系统智能运维系统平台建设现状分析的基础上,应用工业互联网技术理念为牵引供电系统智能运维赋能,提出一种基于工业互联网技术的牵引供电系统智能运维平台,阐述了该平台的系统架构及功能,为后续牵引供电智能运维平台的建设提供技术支撑。     

城市轨道交通能效管理系统设计构想

在分析现有城市轨道交通能耗研究现状的基础上,结合我国“十二五”节能减排综合性工作方案,提出城市轨道交通能效管理系统的设计构想.首先建立系统的硬件和软件流程的架构,然后从参数采集统计、电能质量分析、能耗模型建立、节能策略生成4部分分别给出具体的实施方案,从而引导轨道交通用户持续改进用能方式,有效地降低地铁运营成本,实现低碳、环保、节能的社会责任.     

线路储能装置的试验研究

文章介绍线路储能装置作用及工作原理,通过对线路储能装置在不同工况下的试验,分析线路储能装置对线路网压及节能方面的影响。     

建筑电气设计节能初探

阐述建筑电气设计中节约能源的思想和原理,从变压器节能、照明节能、电动机节能,以及如何减少线路上的能量损耗、提高系统的功率因数等几个方面,论述建筑电气设计中的节能原则和方法。     

节能列车操纵的思路及方法

针对机车司机操纵列车时存在不合理的能源消耗这一问题，从列车运行中各种机械功的组成及转化规律入手，根据列车运行需要及操纵经验，对节能列车操纵的思路及方法进行了分析论述。     

地铁主要能耗影响因素及节能措施分析研究

对地铁列车牵引能耗和车站动力照明能耗的影响因素进行分析,提出相应的节能措施,为地铁相关节能技术的应用和节能工作的开展提供一定的理论支持。     

再生制动能量吸收逆变系统设计及应用

再生制动能量吸收逆变系统应用在城市轨道交通领域,其作用是将机车制动时产生的能量回馈到交流电网,以实现能源的综合利用,达到节能降耗的目的。介绍了再生制动能量吸收逆变系统的主电路设计、控制原理及保护功能等内容,并对现场应用时的节能效果和现场应用相关问题进行了阐述。该装置目前在重庆、北京等地铁运行稳定,节能效果明显,产生经济社会效益显著。     

西安地铁运营能耗评估及节能措施研究

目前我国城市轨道交通系统的能耗非常大,从而带来了巨大的运营成本和经济压力。通过对西安地铁2号线列车运行控制、通风空调、动力照明的能耗细化调查研究,来分析2号线能耗偏高的原因,从而为有效提高西安地铁2号线的运营节能效率、降低运营成本提供改进意见,也为西安地铁后续线路建设及设备选型等提供节能方面的借鉴。     

基于地铁编组列车运行数据拟合的牵引能耗模型研究

城市轨道交通进入网络化运营阶段后,其运输需求呈现快速增长、结构复杂等特征,运输组织优化需求不断增加,根据客流规律合理组织运力显得十分必要。在行车密度、大小交路调整手段的基础上,为了提升高峰期列车载客能力,降低平峰期列车空载数量,实现节能与便捷的统一,提出灵活编组手段对运输组织进行优化。在节能方面,列车牵引能耗占有较大比重,为了在运能优化及节能之间找到平衡点,需对灵活编组列车牵引能耗进行分析,作为协调便捷性及经济性的参考依据。本研究通过分析历史运营数据,形成一定的能耗规律,采用多因子拟合的方法建立灵活编组列车能耗模型,并通过迭代法逐渐逼近不同编组列车实际能耗情况。     

广州地铁一号线运营组织对车辆能耗的影响分析

文章对广州地铁一号线运营组织现状进行了分析,通过对车辆能耗的测试对比,对运营组织提出优化建议,以达到节能的目的。     

线路节能坡设计方案对地铁能耗的影响

在地铁运营支出费用中，电能消耗费用占到很大比例。在地铁建设时期，通过合理利用节能坡的理念进行线路纵断面的设计，可以有效降低牵引能耗值，大大节省运营支出。此文着重就线路纵断面节能坡的设计与列车运行及列车能耗的关系进行比较与分析。