鲁玉桐北京地铁电能质量的监测治理及发展探讨PPT课件.ppt

北京地铁电能质量的监测治理及发展探讨 2020 3 21 1 北京地铁概况及供电系统特点 外部电源电能质量对地铁供电系统的影响 地铁冲击性负荷对电能计量的影响 北京地铁电能质量监测与治理的现状 地铁电能质量监测管理技术的发展探讨 2020 3 21 2 北京地铁概况及供电系统特点 外部电源电能质量对地铁供电系统的影响 地铁冲击性负荷对电能计量的影响 北京地铁电能质量监测与治理的现状 地铁电能质量监测管理技术的发展探讨 2020 3 21 3 北京市地铁运营有限公司 以下简称 地铁公司 成立于1970年 运营管理了新中国第一条地铁 历经多次体制调整 2003年确立投资 建设 运营三分开体制 成为承担轨道交通运营管理专业公司 是北京市政府出资设立的国有独资公司 一 北京地铁概况 截止2015年底 北京市已开通运营18条地铁线路 556公里运营里程 338座车站 其中北京地铁共运营15条线路 460公里 273座车站 日均客运量775 8万人次 2020 3 21 4 一 北京地铁概况 2020 3 21 5 二 供电系统特点 北京地铁电力系统由425座变电站组成 每条线路电力系统相对独立 以分散供电为主 全网从城市电网10kV等级取得电源242路 近年来北京地铁能耗数据显示 牵引电耗与动力电耗比例约为5 5 4 5 2020 3 21 6 二 供电系统特点 牵引供电负荷具有冲击性的特点 低压动照系统大量采用变频设备 2020 3 21 7 北京地铁概况及供电系统特点 外部电源电能质量对地铁供电系统的影响 地铁冲击性负荷对电能计量的影响 北京地铁电能质量监测与治理的现状 地铁电能质量监测管理技术的发展探讨 2020 3 21 8 一 外部电源电能质量问题的表现 电压暂降电压暂升 2020 3 21 9 一 外部电源电能质量问题的表现 2020 3 21 10 二 电压暂降问题造成的影响 在北京地铁运营中 电压暂降问题影响变频及电子设备的稳定运行 如造成电梯停梯 空调 风机的停运 据不完全统计 北京地铁房山线2011年发生自动扶梯瞬时停运事件54次 2012年发生自动扶梯瞬时停运事件36次 发生直梯瞬时停运事件4次 2013年发生自动扶梯瞬时停运事件42次 发生直梯瞬时停运事件1次 北京地铁9号线2012年发生自动扶梯瞬时停运事件25次 发生直梯瞬时停运事件1次 2013年发生自动扶梯瞬时停运事件1次 发生直梯瞬时停运事件4次 2020 3 21 11 三 电压暂升问题造成的影响 电压暂升问题影响设备绝缘性能下降或破坏 设备寿命降低 典型影响 PT烧毁 绝缘击穿 2014年3月8日 某线某站供电分区外电源电压暂升 造成该母线PT单相承受的最大电压超出其耐受电压 造成PT烧毁 2020 3 21 12 三 电压暂升问题造成的影响 从母线电压记录曲线中 可见在外电源故障存在期间 19 17到19 37 共计20分钟 B相相电压长期稳定在15kV A相相电压长期稳定在13kV 母线电压趋势图 2020 3 21 13 北京地铁概况及供电系统特点 外部电源电能质量对地铁供电系统的影响 地铁冲击性负荷对电能计量的影响 北京地铁电能质量监测与治理的现状 地铁电能质量监测管理技术的发展探讨 2020 3 21 14 一 地铁冲击性负荷对电能计量的要求 地铁运营中 机车频繁起停 加速减速 牵引负荷动态波动的 地铁供电系统电能表在动态变化负荷下测量特性 对于地铁系统电能的准确计量具有重要意义 2020 3 21 15 北京地铁某站233电度数据对比 一 地铁冲击性负荷对电能计量的要求 2020 3 21 16 冲击性负荷会对计量装置造成一定误差 增强电能表的动态测量功能 提高电能表的响应速度及采样速度 将计量误差控制在一定水平内 使其准确计量电网电能 是适应地铁冲击性负荷的新要求 一 地铁冲击性负荷对电能计量的要求 2020 3 21 17 北京地铁概况及供电系统特点 外部电源电能质量对地铁供电系统的影响 地铁冲击性负荷对电能计量的影响 北京地铁电能质量监测与治理的现状 地铁电能质量监测管理技术的发展探讨 2020 3 21 18 北京地铁运营线路中 1号线 2号线 6号线 8号线 10号线二期 15号线 昌平线 房山线 亦庄线 机场线均设有电能管理系统 其他未单独设电能管理系统的线路中 综合监控系统中设有有电能相关数据 一 北京地铁电能质量管理系统 2020 3 21 19 二 北京地铁电能质量监测内容 实时监测信息事件故障录波历史趋势电能质量技术指标统计报表 2020 3 21 20 1 实时监测信息 2020 3 21 21 2 事件故障录波 按照时间顺序精确记录事件的发生时间 事件发生点 类别 波形 事件原因的分析及检修处理记录 越限事件 频率 电压偏差 三相不平衡度 谐波 闪变 功率因数等 瞬态电压波动 浪涌 陷波 电压跌落 中断 暂升噪声 振荡等 2020 3 21 22 2 事件故障录波 电压暂降 电压浪涌 电压中断 2020 3 21 23 3 历史趋势 负荷曲线图 电压下陷图 谐波畸变率 历史事件 2020 3 21 24 4 电能质量技术指标统计报表 可查询仪表在选定时间段 日 月 年 内的以下技术指标报表 电压电流报表 电压偏差报表 电压电流各序分量报表 谐波电压含有率报表 谐波电流报表 电压总谐波畸变率报表 频率及三相不平衡度报表 各相功率报表 功率因数报表 电压闪变报表 通过报表数据 可以对各项指标作详细分析 为地铁运行提供技术参考 2020 3 21 25 三 北京地铁电能质量治理现状 牵引供电系统采用等效24脉波装置 部分线路低压系统安装有源滤波装置332套 研制电梯暂态电能质量治理装置 2020 3 21 26 研制电梯暂态电能质量治理装置 基于电压叠加技术构成的动态电压恢复器DVR 将超级电容器作为储能单元 利用Boost技术结合到具有良好工作特性的动态电压恢复器DVR中 完成在北京地铁8号线霍营站公共区西端扶梯进行挂网试验 试运行结果表明装置可以快速有效的响应电网的短时跌落或骤升事件 可以全方位彻底消除各类暂态电能质量问题对电梯运行可靠性造成的影响 可实现三相0Pu电压全补偿 从而在本质上提高了地铁整体的运营安全性 2020 3 21 27 北京地铁概况及供电系统特点 外部电源电能质量对地铁供电系统的影响 地铁冲击性负荷对电能计量的影响 北京地铁电能质量监测与治理的现状 地铁电能质量监测管理技术的发展探讨 2020 3 21 28 一 针对电压暂降问题 通过将科研成果推广应用 有效降低北京地铁电梯因供电暂态问题带来的非正常停机事件 从供电系统方面有力的保障了电梯系统的正常运行 2020 3 21 29 基于计量结果统计及分析 深入研究地铁供电计量系统设备配置方案 二 针对冲击性负荷对电能计量系统的影响 2020 3 21 30 三 能耗统计与监测平台 开发一套能耗统计与监测系统 实时对企业所辖全网各条线路水 电 气 热等能耗数据进行采集 监测 处理 统计分析 实现节能管理辅助决策 能耗报警与预警 指标管理 用户权限管理 数据共享等功能 接入1号线 2号线 5号线 6号线 7号线 8号线 15号线 昌平线 亦庄线 房山线 10号线 机场线以及