3.2 地铁计量用电负荷计量分解图
地铁用电总量
常规用电总量
专用用电总量
室内设备 用电
暖通空调 系统用电
照明系统 用电
综合服务用 电
信号系统 用电
通信系统 用电
冷水机组
冷冻水泵
冷却水泵 冷却塔风机 空调器新风
机
工作照明 应急照明 广告照明
自动扶梯
公众通信
电梯 通风风机 给排水泵
警用通信 乘客咨询
小动力设备
轨道交通能源管城市轨道交通节能技术现状及存在的问题
项目 牵引供电 通风空调 电扶梯 照明 给排水 弱电系统 其他
比例 40%~50% 25%~35% 10%~14% 8%~12% 2%~4% 1%~3% 1%~2%
90%
在轨道交通运营过程中主要消耗电能，基本不消耗其它形
3.4 能源管理系统结构
地铁能源管理系统是以稳定可靠的计算机网络构成 的数据采集监控分析管理系统。全线设置一个能源 管理中心，能源管理中心通过地铁的骨干网络从各 车站能源子站中获取能源数据，实现全线的能源数 据集中监控和管理。地铁能源管理系统结构为“三 级结构，二级管理”。
应用层 能源管理分析系统
6. 建议
设计招标阶段就应考虑能源管理子系统设计， 综合监控系统标段和供电系统标段会积极响 应，地铁应考虑能源管理子系统。
能源实时监控系统
接口
接口
其他子系统
现场层
数据采集、存储、协议转换
Modbus RTU
DL/T6451997
扩展能力 （Profibus、FF 总线、AI、AO)
能源管理系统结构和数据流程图
中央级能源管理系统
设置在地铁控制中心，完成能源数据的采集、存储、 分析和发布，并配备能源管理分析服务器。
车站级能源管理系统
商铺
某地铁站计量分解图
屏蔽门/安 全门系统
用电
其他计算机 牵引用电 电设备
综合UPS
AFC
地铁通信 综合监控
安防
3.3 地铁计量的设置
针对各地铁用电负荷的特点，对地铁各用电回路进 行分析，从而确定计量形式和计量装置安装的位置。 计量装置宜集中设置在地铁变电所、环控电控室的 馈电回路或计量柜内，以便于计量数据的自动采集、 人工抄表和校对以及计量表计的测试和维护。
3.地铁能源管理（计量）系统方案研究
3.1研究背景
目前，地铁运营单位常在节能监管部门的检查中， 难以提供完整的分项电耗记录表和用电分析资料， 说明地铁运营单位对地铁设备的运行和节能效果缺 乏有效的管理。
国内城市轨道交通既有线路采用就地抄表的方式对 用电数据进行人工统计，多数情况下没有设置分项 计量，一般在车站设置中压系统计量和低压系统计 量，用于总体上的内部技术经济考核。
2. 已采用的主要节能降耗措施
（1）线路选线与运营组织重视节能 （2）车辆节能 （3）供电系统节能 （4）通风空调系统节能 （5）设备监控系统节能 （6）给排水系统 （7）自动扶梯 （8）车站综合UPS电源系统
总之，目前，地铁主要节能降耗措施有制式节能、模式节 能、控制节能、设备节能、管理节能等，根据2号线轨道交通设 计情况，从各方面考虑了节能措施，针对1号线的设计实际情况， 推荐在管理节能方面做创新---能源管理系统(EMS)，加强运营 管理，通过制定有效的节能运行管理方法，挖掘系统节能潜力。
工作站
交换机
OCC控制中心
通信 网
EMS
地平
交换机
车站控制室
FEP通信 前置机
工作站
系统接口分界图
4. 国内地铁能源管理系统应用案例
（1）深圳地铁2号线（08年设备招标） （2）北京轨道交通亦庄线（09年设备招标）
5.地铁能源管理系统经济分析
如果采用与综合监控系统集成建设方案，在全寿命 周期成本上没有多大增加，主要增加了供电专业计 量装置费用、综合监控系统软件开发成本及系统实 施工程费用等。深圳地铁2号线属于改造项目，大 约增加了200万，关于运营效益目前在地铁行业还 没有数据可比较分析，但在冶金行业等其他行业的 效益是明显可见的，同时也是符合“绿色地铁”和 国家节能减排政策。
式的能源。耗电可以将其归结为车辆运行的牵引耗电和其它设 备耗电两大类。新建的城市轨道交通工程除上述耗电内容外， 还需增加车站空调和车辆空调等耗电。
能源消耗总量过大是目前城市轨道交通面临的一大问题。轨 道交通运营成本高居不下的问题日显突出，其中有近50％来自 于列车牵引能耗。根据已运营城市多年的建设和运营经验数据， 城市轨道交通列车牵引供电系统和通风空调系统是轨道交通中 最主要的用电大户，分别占到轨道交通系统总能耗的1/2和1/3， 节能潜力也相对最大。如何降低城市轨道交通运行能耗，是解 决城市轨道交通运营能耗过高问题的重要内容。
（2）系统间软件关系
能源管理系统作为综合监控系统的子系统，为综合 监控系统提供受控对象的监控数据，而综合监控系统 为能源管理系统提供调度、维护人员的人机操作平台。 能源管理系统的调度主站系统、通信通道由综合监控 系统提供，功能设计仍由能源管理系统完成。
能源管理系统 EMS
综合监控系统
地平
FEP通信 前置机
因此，能够定量描述能耗的具体状况是地铁节能工 作的重要基础。
目前，国内各新建地铁线都很重视节能工作，从
空调、供电、照明、扶梯等各系统设备采用了新型节 能产品。节能工作应该讲求实效和重视节能数据整理 及分析，挖掘节能潜力。
从2号线设计开始,我们就调研过管理节能方法,国 内有北京、深圳地铁的能源管理进入实施阶段，冶金、 民用建筑等行业能源管理系统已很成熟，1号线设计 招标阶段考虑了能源管理系统方案。建立能源管理系 统（EMS,即计量），使地铁建设和运营单位充分了 解各种节能措施的实际效果，从具体数据中得到客观 反映和评价，可避免一些名为节能措施而实际效果不 明显，却需要大量增加投资的行为。通过对节能数据 的分析整理，从中找到各用能环节的真正问题和有效 的节能途径。
设置在地铁车站控制室，完成车站能源数据实时动 态采集、监控、趋势图显示和故障异常报警等功能。 车站级能源管理系统通过地铁骨干网，将处理后的能 源数据传送给中央级能源管理系统。
现场级数据采集终端
通过其通信控制模块，现场总线与高、低压开关柜 内计量装置（带通信接口和电能累计功能）连接，并 通过以太网模块，将信息转换到车站级以太网层面， 与车站级能源管理系统服务器连接。
3.5 能源管理系统的建设方案
能源管理系统可以独立构成系统，也可以与综合监 控系统集成。为便于系统集成和资源共享，减少硬 件投资，地铁能源管理系统宜集成于综合监控系统 中。地铁能源管理系统主要与OCC电力调度中心进 行信息交换，预留与上级用电管理部门交换信息的 接口。
（1）系统间硬件接口
能源管理系统集成在综合监控系统后，地铁能源管 理系统负责能源管理系统的硬件设计，综合监控系统负 责提供硬件平台来完成能源调度和系统复示功能。