隨著經濟的持續(xù)發(fā)展，工業(yè)化、城鎮(zhèn)化水平，生態(tài)環(huán)境和人民生活等全面提升，跨區(qū)域經濟交流與合作進一步加強；同時，新一輪能源革命正在全球興起，綠色低碳可持續(xù)將成為未來城市能源發(fā)展的方向。這些無疑都增加了城市對軌道交通的迫切需求。

城市軌道交通具有大容量、集約性、高效、低能耗、無污染的特點，可以有效解決城市交通擁堵，減少環(huán)境污染、能源緊張等情況，隨著大數據、云計算、物聯網等新技術發(fā)展，軌道交通智能化發(fā)展被提上日程。

北京城建設計發(fā)展集團股份有限公司第五設計所總工程師孫名剛

萬億級市場下城市軌道交通供電系統(tǒng)的思考

據統(tǒng)計，截至2017年末，我國內地共計34個城市開通城市軌道交通并投入運營，開通城軌交通線路165條，運營線路長度達到5033公里。

2018年7月13日，國務院辦公廳《關于進一步加強城市軌道交通規(guī)劃建設管理的意見》國辦發(fā)[2018]52號文件發(fā)布，指出城市軌道交通是現代城市交通體系的重要組成部分。北京城建設計發(fā)展集團股份有限公司第五設計所總工程師孫名剛先生表示：“未來軌道交通發(fā)展是一個萬億級的市場”。可以預見，城市軌道交通建設必將迎來嶄新的時代！

孫名剛先生對未來智慧城市軌道交通的建設有著獨到的理解：

一是產品、設備更加“智慧化、智能化”。設備互聯互通下，所有設備信息進行矢量化、數據化、數字化。

二是地鐵自動駕駛的發(fā)展。從供電系統(tǒng)的設計、運行以及供電可靠性狀態(tài)的進一步提升。

三是傳統(tǒng)供電可靠性方式的轉變。可設置快速停充電設備，快速嚴判故障點實現隔離故障下，縮短停電時間。

四是智能化的設備、技術，為地鐵供電設施良性發(fā)展提供條件。

“隨著云技術的發(fā)展，以及中國城市軌道交通供電技術的進步和供電設備的成熟化，小型化、無油型、節(jié)能型設備會越來越多的應用在城市軌道交通中來。”孫名剛先生說，智慧接口的完善可實現全網一體化、智能化，可以預見后續(xù)城市軌道交通的發(fā)展和管理將會實現一機（移動終端）在手，全面了解供電系統(tǒng)的狀態(tài)。

城市軌道交通供電系統(tǒng)保護配置的發(fā)展與應用

我國城市軌道交通供電系統(tǒng)中壓網絡經歷了上世紀九十年代“大環(huán)串”到“小環(huán)串”的變化，為解決地下土建空間狹小，施工困難的問題，本世紀初業(yè)內提出了供電系統(tǒng)中壓網絡從“小環(huán)串”向“大環(huán)串”的轉變思路。目前地鐵工程供電系統(tǒng)中壓網絡環(huán)接的變電所數量多達5-10個，個別工程甚至環(huán)接的變電所數量多達十多個。

近年來隨著IEC61850通信規(guī)約的引入，城市軌道交通數字通信電流保護的網絡化、智能化進一步提高，以“數字通信電流保護”改進了中壓環(huán)網保護的選擇性和速動性。孫名剛先生指出，“2017年3月執(zhí)行的《繼電保護IEC61850工程應用模型》（GB/T32890-2016）中，規(guī)范了IEC61850在國內組網態(tài)勢”。

2015年3月，ABB基于IEC61850/GOOSE的城市軌道交通數字化保護方案在寧波地鐵2號線35kV供電系統(tǒng)中投運，自此，數字通信電流保護開始進入公眾的視野。孫名剛先生介紹說：“該方案不僅解決了目前地鐵供電需求下的技術難題，還提高了供電可靠性；方案采用GOOSE系統(tǒng)，實現全網無延時定位并切除故障，實現故障切除效率相對傳統(tǒng)方案整倍的提升?！?/p>

ABB的數字化保護方案支持網絡保護和控制可以實現智能電子設備以多對多信息共享的方式按需交換信息，當某條線路發(fā)生故障時它將自動分析并跳閘對應的開關設備，輕松應對多達4個故障并發(fā)的突發(fā)狀況，確保故障處理的靈活性和及時性；并可大幅縮短供電故障的發(fā)現時間并提高恢復速度，減少停電時間，最終提高軌道交通供電服務的可靠性和安全性。

軌道交通供電系統(tǒng)實現從“故障修”到“狀態(tài)修”

洞察行業(yè)發(fā)展脈搏，把握“萬物互聯”變革先機，ABB始終將軌道交通行業(yè)作為戰(zhàn)略關注重點。應對未來中國可能出現的軌道交通規(guī)模增加，勞動力數量減少的矛盾，從而解決人力成本上升，系統(tǒng)越來越復雜等問題，ABB也有大量的創(chuàng)新和成果。

在2018ABB電力與自動化世界展會上，展出的ABBAbilityTM資產健康管理解決方案可以對設備的健康狀態(tài)量化評分、判定設備狀態(tài)并給出運行建議，實現了軌道交通供電設施從計劃修、故障修向狀態(tài)修的跨越。目前可以支持城市軌道交通的35kV供電系統(tǒng)和400V供電系統(tǒng)。孫名剛先生表示，“這個方案大量應用了傳感器技術，使客戶了解電氣設備使用狀態(tài)，為運維提供詳實的參考數據?！?/p>

軌道交通行業(yè)的設施運營嚴重依賴電力，因此，如何保證復雜供配電系統(tǒng)的安全可靠，實現故障快速響應；如何確保電力品質供應優(yōu)良；如何進行智能化管理，提高效率，降低損耗，實現經營成本最優(yōu)化，是行業(yè)設備企業(yè)需要面對的機遇與挑戰(zhàn)。

軌道交通的快速建設，規(guī)模的不斷擴大，促使著供電設備系統(tǒng)化、規(guī)?；倪M一步發(fā)展，電氣設備智能運維系統(tǒng)將有著廣闊的發(fā)展前景。

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