ENERGY VISION地铁交通电力监控系统在呼和浩特市地铁1号线项目中的应用

ENERGY VISION地铁交通电力监控系统在呼和浩特市地铁1号线项目中的应用

一、项目背景

呼和浩特市地铁1号线是内蒙古自治区首条开通运营的城市轨道交通线路，也是呼和浩特市城市公共交通的骨干线路。线路东西向贯穿城市核心区，沿线共设置22座变电所，其中牵引降压混合变电所11座、降压变电所11座，并配置2座主变电所。

作为高寒地区城市轨道交通项目，呼和浩特地铁1号线面临着独特的技术挑战：冬季低温环境下，供电设备运行稳定性面临严峻考验；线路沿线变电所分布跨度大，传统人工巡检模式难以满足全线供电设备的实时监控需求。城市轨道交通电力监控系统是对全线各类变配电所、接触网等电力设备运行情况进行分层分布远程实时监视和控制的自动化系统，对于保障地铁安全稳定运行具有关键性作用。为此，项目部署了电力监控系统，构建覆盖全线的智能供电保障体系。

二、系统需求分析

根据呼和浩特市地铁1号线的运营特点，电力监控系统需要满足以下核心需求：

高可靠性供电保障：线路贯穿城市核心区，牵引负荷集中，系统需具备冗余配置能力，确保7×24小时不间断运行，单点故障不影响整体监控功能。

远程集中监控能力：系统需实现对全线各变电所供电设备的统一监控，包括遥信、遥控、遥测功能，减少现场运维工作量。

权限移交与降级运行：紧急状况下，控制中心遥控权限应能下放至变电所，变电所具备对设备远程控制功能，确保通信中断时系统仍可运行。

故障快速定位与恢复：当供电设备发生异常时，系统需快速报警并辅助运维人员定位故障点，缩短故障处理时间。

三、系统设计方案

1. 系统架构

本项目电力监控系统采用分层分布式结构，由控制中心电力调度系统、系统骨干网络和变电所综合自动化系统三部分组成。

控制中心电力调度系统：部署于控制中心，配置服务器、存储、三层工业级以太网核心交换机、调度员双屏工作站及大屏幕系统等设备。系统采用热备冗余方式，保证系统高度可用性。

系统骨干网络：控制中心与全线各车站骨干网交换机组成电力监控系统内部局域网，骨干网络采用双环型结构，通过1000Mbps单模光纤实现连接。当一条环路出现断点时，网络仍可正常运行；当一条环路出现两个断点时，网络自动切换到另一条热备网络。

变电所综合自动化系统：分布于全线各变电所，对本所电力设备进行控制、监视，可独立运行，实现无人值守。系统由一个监控工作站、2个冗余通信控制器、间隔层设备组成。

2. 冗余与可靠性设计

系统采用冗余配置，关键设备均设置备用单元。控制中心局域网由2台千兆工业以太网交换机搭建，互为冗余；车站级局域网同样由2台千兆工业以太网交换机搭建，互为冗余。系统按照集中调度、分散后备的原则设计，保证站级可以独立于中心级运行，并在降级模式下接管中心级的绝大部分功能。

四、系统核心功能

控制及操作功能：电调可在控制指挥中心调度工作站上对全线变电所设备进行集中控制，包括单独控制、程序控制、远方复归等。系统具有控制闭锁功能，当现场供电设备故障引起相应开关跳闸时，该开关控制命令的操作被自动闭锁。遥控权限默认在控制中心，变电所无控制权限，变电所可向中心请求设备控制权限，经中心电力调度确认后移交。

数据采集与处理功能：系统采集变电所内各种装置的遥信信息，包括位置遥信和保护遥信。遥测信息覆盖35kV系统、1500V系统、变压器、400V系统等的三相电流、电压、功率、电度、设备温度等。遥测以周期扫描方式采集，采集周期可设置。根据采集电度信息可生成用电量日报表、周报表、月报表、年报表。

显示及操作功能：中心电力调度工作站根据用户权限提供不同监视画面，包括全线一次系统图、全线供电分区系统图、全线35kV系统图、全线1500V系统图等。变电所图形画面包括变电所一次系统图、1500V系统图、400V系统图、信号光字牌图等。

报警功能：当监视到供电设备产生跳闸、故障等信号时，系统自动推送报警画面并产生报警声音。报警等级设置为3级：0级为设备通讯状态异常报警（灰色）；1级为设备事故跳闸报警（红色），推送一次系统图画面，跳闸开关闪烁；2级为设备运行状态异常报警（橙色），推送信号光字牌画面，故障设备光字牌闪烁为黄色。

五、应用效果

该电力监控系统投入运行后，呼和浩特市地铁1号线全线22座变电所实现集中监控。运维人员通过控制中心调度工作站即可掌握全线供电设备运行工况，遥测、遥信数据实时上传，故障报警及时准确。

系统的高可靠性与冗余设计有效应对了高寒地区低温环境对供电设备的考验，权限移交与降级运行功能确保了通信中断等特殊情况下系统仍可正常运行。电力监控系统的成功应用，为呼和浩特市地铁1号线的安全稳定运营提供了坚实的技术支撑，也为同类高寒地区城市轨道交通电力监控系统建设提供了可借鉴的实施范例。

六、公司介绍

南京舜高智能科技有限公司（曾用名江苏舜高智能科技有限公司）成立于2020年4月2日，注册资本100万元，注册地址位于南京经济技术开发区恒泰路汇智科技园A2栋506室，是一家小型科技企业，定位为集产品开发、生产、销售于一体的专业能效管理与用电安全领域生产厂家，面向电力、建筑、工业、数据中心等领域，提供变电所运维云平台、预付费管理云平台等云平台方案，智能变配电电力监控系统、建筑能耗管理系统等监控管理系统，以及多功能电力仪表、导轨式电能表、电动机保护器、智能照明控制器等自主生产的智能硬件产品，2024年获评高新技术企业（证书号GR202432008164，有效期至2027年12月）、A及纳税人，同时拥有有效期至2027年10月30日的ISO9001质量管理体系认证，累计持有9件商标、9件专立（其中6件发明专立）、12件软件著作权，2022年累计落地超500个项目，服务客户覆盖陕煤集团、美的集团、京东物流园等主体，在国内主要城市均配置销售与技术支持团队，可提供7*24小时技术咨询、上门安装调试与操作人员培训服务，也支持产品定制开发，依托信息化生产管理体系保障规模化交付能力。

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