轨道交通节能技术

《轨道交通节能技术》由会员上传分享，免费在线阅读，更多相关内容在行业资料-天天文库。

1、9中国矿业大学力学与建筑工程学院科研训练城市轨道交通节能技术发展趋势研究（中国矿业大学力建学院土木09-4班孙兴旺）摘要：最近几年城市轨道交通发展十分迅猛，根据相关统计，中国内地共有28个城市上报了城市轨道交通发展规划方案，这些规划方案显示到2015年左右，全国将建设93条轨道交通线路，运营总里程将达到近2700多公里，城市轨道交通的机车车辆都是靠电能来进行驱动的，这对电能的需求量是非常大的，在国家中长期发展规划中提出发展循环经济、建设资源节约型、环境友好型社会，所以对轨道交通进行节能化改造意义重大。城市轨道交

2、通节能技术可以从节能路线选择、运营组织、车辆节能、照明、通风、停车场节能、扶梯节能、设备监理等方面入手，优化处理，达到从各方面进行节能，从而实现低碳、环保、节能的社会责任。关键词：轨道交通节能目前，我国是世界上城市轨道交通发展最快的国家，轨道交通成为一种集约化的交通工具，但庞大的系统仍然使其跻身于城市能耗大户的行列。从控制系统角度研究，城市轨道交通网络的能耗具有可预测性、可调节性以及二次节能的特征，在降低能耗方面存在着巨大潜力。1节能的路线线路节能设计主要考虑尽可能优化曲线半径，以减少车辆行驶过程中因曲线阻力大

3、而增加电耗；优化线路节能坡，设置合理的进出站坡度，使列车进站时上坡，将动能转化为势能，列车出站时下坡，再将势能转化为动能，这样有利于减少牵引能耗；线路纵坡设计还综合考虑泵站位置等设备布置，以达到优化、合理、经济、节约能源的目的。可以通过建立多质点牵引计算模型，采用目标速度逼近算法求取牵引力撤除时间，既满足旅行速度又降低了运行能耗。提出了基于三角函数法设计节能线路纵断面竖曲线的设计方法，通过对线路坡度、坡长等参数进行优化，改变了列车的受力条件，实现势能和动能的合理转化，同时和列车的运行操纵相匹配，达到了优化节能的

4、目的。2能效管理系统节能2.1架构设计硬件结构包括数据采集服务器、数据库服务器、应用服务器、Web服务器和维护工作站。软件构架包括数据采集层、基础技术支撑层和高级应用层。2.2具体实施1）参数采集系统9中国矿业大学力学与建筑工程学院科研训练通过通信传输网络，连接终端设备，采集统计各类数据，提供系统的检测，检测供能线路的情况，调用各种报表、数据及运行状态图，采集点数据分析等画面。同时可以根据相应数据源特点及功能，选用矢量图、数值表、趋势图等显示方式。1）电能质量分析可采用小波变换，对时间序列过程从低分辨率到高分辨

5、率进行电流的暂态和稳态的分析，研究电压偏压、电流电压谐波、频率、不平衡度、负载频率、电压波动与闪变、谐波潮流、功率因素等电能指标。2）能好模型建立具体包含以下步骤:剪力能效管理系统现场数据采集模型→建立多维数据集管理模型→建立能效管理数据统计模型→建立联机分级处理等多种分析工具模型。从量的分析入手，对数据进行充分的挖掘，对能源的综合平衡状态、结构系统、流转状况及综合利用状况进行综合分析研究，并运用统计分析方法、因素分析法、结构分析法、平衡分析法等数理分析原理和算法进行统计分析，形成详细的OLAP模型。3）节能策

6、略生成能效管理系统还具备能耗预测功能。在历史采样或设备性能参数数据的基础上，建立关于时间序列的高度非线性能耗网络模型。对城市轨道交通进行能效管理，有效地实现能耗的降低，已成为我国城市轨道交通发展的一个重要方向，且具有很好的实用性、智能型，从而引导轨道交通用户持续改进用能方式，有效地降低运营成本。3车辆节能3.1选用调频调压控制的交流牵引系统该系统通过变频调速避免了列车调速时由附加电阻消耗掉大量的电能，也不会因附加电阻的发热提高隧道内的温度而要求增加通风量和制冷电能。该系统能有效利用再生制动，利用车辆行车密度大、

7、不同车辆同时处于不同牵引力、制动工况的概率较高的特点，可较多地回收车辆制动能量，理论上可回收25%左右。选用轻体车辆。车辆采用不锈钢车体，车辆自重比普通铸钢车体约减少3t，用等能量比较的方法推算，每辆车可节约运送50位乘客所需的能量。随着车体自重的减轻，相应能减轻轮轨磨耗，减少维修量等附加节能效果。采用列车自动控制节能。电动客车采用微机控制自动驾驶。在信号系统设计时，根据线路的坡道、弯道及列车载重等情况，设计自动驾驶ATO曲线，自动调整行驶速度，控制随行点使电动客车永远处于最佳运行状态，以便减少电耗，达到更进一

8、步节能的目的。3.2加快研发环保型高架系统技术9中国矿业大学力学与建筑工程学院科研训练城市轨道交通的高架线路具有建设安全风险小、建设速度快、投资见效快、运营成本低等优点。尤其是节省运营期的能耗，高架线的运营能耗仅为地下线的0.45倍，节能效果明显。但是多数已建高架线用于大运量城市轨道交通系统上，由于采用了较大轴重A、B型车辆，已运营高架线的振动、噪声对沿线居住环境、土地的经济价值确实存