随着我国城市化进程不断加快，轨道交通已成为城市公共交通的骨干。截至2024年，内地共有59个城市开通城市轨道交通运营线路338条，运营线路总长度超过1.12万公里，年度完成建设投资规模持续扩大。在这一背景下，轨道交通的能源管理面临着新的挑战和机遇。“双碳”目标推动行业向绿色化、智能化方向转型，如何实现能源的高效利用和可靠供应，成为行业关注的焦点。
轨道交通供电系统具有负荷密集、运行连续、安全要求高等特点。根据《地铁设计规范》（GB 50157-2013），地铁用电设备负荷分为一级、二级和三级，其中火灾自动报警系统、应急照明、通信信号系统等被列为一级负荷中特别重要负荷。这些设备对供电可靠性要求极高，任何中断都可能影响运营安全。
图片2：地铁设计规范中关于动力与照明的负荷分级说明
在实际运营中，轨道交通能源系统存在数据采集不精细、多系统协同能力弱、运维效率低等问题。许多线路尚未建立完善的能源管理体系，导致电能消耗缺乏有效控制。此外，新能源设备如光伏、储能系统的接入，也对传统供电系统提出了新的技术要求。
面对这些挑战，一套覆盖“网-源-储-车”的智慧能源管理平台成为行业发展的必然需求。安科瑞电气股份有限公司基于多年技术积累，推出了AcrelEMS城市轨道交通智慧能源管理系统。该平台集成电力监控、电能质量管理、电气安全、智能照明、充电桩运营及分布式光伏监测等功能，实现对轨道交通能源流的全面感知与优化调控。
在变电所综合自动化系统中，平台通过AM6系列微机保护装置、APView500电能质量在线监测装置、ASD500开关柜综合测控装置等硬件设备，实现对35kV至0.4kV配电系统的全面监控。其中，AM6系列装置具备完善的事故分析能力，包括SOE事件记录和故障录波，可为进线、馈线、变压器等关键设备提供过负荷、低电压、非电量等保护功能。
图片4：AM6系列微机保护装置功能参数表
电气安全是轨道交通运营的重中之重。平台通过ARCM系列电气火灾监控系统，实时监测各回路剩余电流、温度及故障电弧，符合《电气火灾监控系统》（GB14287-2014）和《火灾自动报警系统设计规范》（GB50116-2013）的要求。此外，ASCP200/300系列电气防火限流式保护器能在短路故障发生时以微秒级速度实现快速限流，有效预防电气火灾。
电能质量直接影响设备寿命和系统稳定性。轨道交通中大量使用的电力电子设备，如牵引变流器和整流器，易产生谐波污染和电压波动。APView500电能质量在线监测装置具备稳态、暂态和瞬态监测功能，可生成电能质量评估报告，并结合AnSin有源滤波装置和AnCos无功补偿装置进行综合治理，保障供电质量符合国家标准。
在应急照明与疏散指示系统方面，平台遵循《消防应急照明和疏散指示系统技术标准》（GB51309-2018），针对地铁站厅、站台、区间隧道等不同场景，提供具备双网口通信、FAS协议联动功能的集中电源和灯具方案。例如，区间疏散标志灯支持米标红外可调，适应长距离隧道环境；地面标志灯具采用灌胶工艺，提升使用寿命。
智能照明控制系统通过ALIBUS总线技术，实现站厅、候车区、设备区等场所的集中控制与感应调光。系统支持定时控制、场景切换、光照感应与人体感应，在保障照明需求的同时，有效降低能耗。相关数据显示，通过智能化改造，部分车站照明能耗可降低20%以上。
充电桩运营管理是轨道交通绿色出行的重要环节。随着电动汽车普及，站点周边充电需求快速增长。平台支持7kW交流桩至480kW直流充电主机的全系列产品，具备智能计量、远程升级、云平台监控等功能，并通过有序充电策略，平衡变压器负荷，提升充电效率与用户体验。
在新能源应用方面，平台支持分布式光伏发电系统的监测与分析，包括逆变器运行状态、发电量统计、碳减排量计算等。AM5SE-IS防孤岛保护装置可在电网失压时快速切断并网点，防止非计划性孤岛运行，保障维修人员安全和系统稳定。
无锡地铁1、2号线电气火灾监控系统改造项目是平台落地应用的典型案例。该线路于2014年开通，原有系统已接近使用寿命。通过更换符合新国标的电气火灾监控主机与探测器，构建集中监控平台，实现了36个车站、2700多个回路的状态实时监测与数据分析，提升了系统安全性与运维效率。
项目实施过程中，通过绘制动态网络拓扑图、生成配电分析报告、设置设备全生命周期监测等增值服务，为运营单位提供了更全面的决策支持。类似项目已在昆明地铁、北京地铁17号线、青岛地铁2号线等多条线路中推广应用。
综上所述，轨道交通智慧能源管理不仅关乎运营成本，更是保障城市安全、推动绿色转型的重要支撑。通过一体化平台与专业技术的结合，有望实现能源系统的可靠、安全、节约与高效运行，为城市轨道交通的可持续发展提供有力支撑。
审核编辑 黄宇