隨著我國城市化進程不斷加快，軌道交通已成為城市公共交通的骨干。截至2024年，內地共有59個城市開通城市軌道交通運營線路338條，運營線路總長度超過1.12萬公里，年度完成建設投資規模持續擴大。在這一背景下，軌道交通的能源管理面臨著新的挑戰和機遇。“雙碳”目標推動行業向綠色化、智能化方向轉型，如何實現能源的高效利用和可靠供應，成為行業關注的焦點。

圖片1：軌道交通總體情況數據表

軌道交通供電系統具有負荷密集、運行連續、安全要求高等特點。根據《地鐵設計規范》（GB 50157-2013），地鐵用電設備負荷分為一級、二級和三級，其中火災自動報警系統、應急照明、通信信號系統等被列為一級負荷中特別重要負荷。這些設備對供電可靠性要求極高，任何中斷都可能影響運營安全。

圖片2：地鐵設計規范中關于動力與照明的負荷分級說明

在實際運營中，軌道交通能源系統存在數據采集不精細、多系統協同能力弱、運維效率低等問題。許多線路尚未建立完善的能源管理體系，導致電能消耗缺乏有效控制。此外，新能源設備如光伏、儲能系統的接入，也對傳統供電系統提出了新的技術要求。

面對這些挑戰，一套覆蓋“網-源-儲-車”的智慧能源管理平臺成為行業發展的必然需求。安科瑞電氣股份有限公司基于多年技術積累，推出了AcrelEMS城市軌道交通智慧能源管理系統。該平臺集成電力監控、電能質量管理、電氣安全、智能照明、充電樁運營及分布式光伏監測等功能，實現對軌道交通能源流的全面感知與優化調控。

圖片3：軌道交通綜合能源管理系統網絡結構圖

在變電所綜合自動化系統中，平臺通過AM6系列微機保護裝置、APView500電能質量在線監測裝置、ASD500開關柜綜合測控裝置等硬件設備，實現對35kV至0.4kV配電系統的全面監控。其中，AM6系列裝置具備完善的事故分析能力，包括SOE事件記錄和故障錄波，可為進線、饋線、變壓器等關鍵設備提供過負荷、低電壓、非電量等保護功能。

圖片4：AM6系列微機保護裝置功能參數表

電氣安全是軌道交通運營的重中之重。平臺通過ARCM系列電氣火災監控系統，實時監測各回路剩余電流、溫度及故障電弧，符合《電氣火災監控系統》（GB14287-2014）和《火災自動報警系統設計規范》（GB50116-2013）的要求。此外，ASCP200/300系列電氣防火限流式保護器能在短路故障發生時以微秒級速度實現快速限流，有效預防電氣火災。

圖片5：ASCP系列電氣防火限流式保護器功能說明

電能質量直接影響設備壽命和系統穩定性。軌道交通中大量使用的電力電子設備，如牽引變流器和整流器，易產生諧波污染和電壓波動。APView500電能質量在線監測裝置具備穩態、暫態和瞬態監測功能，可生成電能質量評估報告，并結合AnSin有源濾波裝置和AnCos無功補償裝置進行綜合治理，保障供電質量符合國家標準。

圖片6：電能質量治理裝置AnSin/AnCos系列產品列表

在應急照明與疏散指示系統方面，平臺遵循《消防應急照明和疏散指示系統技術標準》（GB51309-2018），針對地鐵站廳、站臺、區間隧道等不同場景，提供具備雙網口通信、FAS協議聯動功能的集中電源和燈具方案。例如，區間疏散標志燈支持米標紅外可調，適應長距離隧道環境；地面標志燈具采用灌膠工藝，提升使用壽命。

圖片7：站臺、站廳、設備區標志燈具示意圖

智能照明控制系統通過ALIBUS總線技術，實現站廳、候車區、設備區等場所的集中控制與感應調光。系統支持定時控制、場景切換、光照感應與人體感應，在保障照明需求的同時，有效降低能耗。相關數據顯示，通過智能化改造，部分車站照明能耗可降低20%以上。

圖片8：智能照明控制系統拓撲圖

充電樁運營管理是軌道交通綠色出行的重要環節。隨著電動汽車普及，站點周邊充電需求快速增長。平臺支持7kW交流樁至480kW直流充電主機的全系列產品，具備智能計量、遠程升級、云平臺監控等功能，并通過有序充電策略，平衡變壓器負荷，提升充電效率與用戶體驗。

圖片9：交流與直流充電樁產品示意圖

在新能源應用方面，平臺支持分布式光伏發電系統的監測與分析，包括逆變器運行狀態、發電量統計、碳減排量計算等。AM5SE-IS防孤島保護裝置可在電網失壓時快速切斷并網點，防止非計劃性孤島運行，保障維修人員安全和系統穩定。

圖片10：防孤島保護裝置功能說明圖

無錫地鐵1、2號線電氣火災監控系統改造項目是平臺落地應用的典型案例。該線路于2014年開通，原有系統已接近使用壽命。通過更換符合新國標的電氣火災監控主機與探測器，構建集中監控平臺，實現了36個車站、2700多個回路的狀態實時監測與數據分析，提升了系統安全性與運維效率。

圖片11：無錫地鐵電氣火災監控系統組網架構圖

項目實施過程中，通過繪制動態網絡拓撲圖、生成配電分析報告、設置設備全生命周期監測等增值服務，為運營單位提供了更全面的決策支持。類似項目已在昆明地鐵、北京地鐵17號線、青島地鐵2號線等多條線路中推廣應用。

圖片12：項目實施安全交底現場照片

綜上所述，軌道交通智慧能源管理不僅關乎運營成本，更是保障城市安全、推動綠色轉型的重要支撐。通過一體化平臺與專業技術的結合，有望實現能源系統的可靠、安全、節約與高效運行，為城市軌道交通的可持續發展提供有力支撐。

審核編輯 黃宇