摘要：科学技术的发展迅速，我国的轨道交通工程建设的发展也有了改善。随着城市轨道交通网络不断完善，城市轨道交通运营服务也有了质的飞跃。城市轨道交通设施主要建设在大中型城市的中心地带及周围地区，车站分布的日益密集、客流量的与日俱增以及线路间耦合度的逐渐增强，均导致我国轨道交通正面临着严峻的安全挑战。轨道交通运营安全是轨道交通系统管理中的关键环节，据不完全统计，除了一些突发事故外，城市轨道交通运营设备是导致安全事故发生的主要原因，运营设备的安全状态直接影响着轨道交通运营安全。因此，应对城市轨道交通运营设备的检修与监察严格把关，实时监控。
关键词：轨道交通；供电运行安全管理；系统研究；应用
引言
我国城市轨道交通处于高速发展时期，运营线路和里程数屡创新高，为城市便捷出行和缓解地面交通压力带来良好社会效益。同时，运营规模不断扩大，装备体系日益复杂，还有大量旧线更新改造任务，也给轨道交通运维管理带来巨大压力，也对设备维修安全、质量和效率提出更高的要求。供电系统运维是城市轨道交通设备管理的重要组成部分。本文对城市轨道交通供电设备运维管控系统进行研究，引入在线检测及状态维修方法，探讨了运维管控平台、多维数据监测、智能决策控制、设备维修管理、作业安全管控等方面内容，以“前端监测+后台管理+过程管控”的综合性管理架构，结合各种成熟高新技术应用，可以显著提升设备维修管理效率和安全管控能力，提高运维智能化程度。
1轨道交通供电设备运维现状
目前，城市轨道交通供电设备运维业务大多沿用传统管理模式，具有如下特点：①多计划检修、周期检修、故障修，少在线检测及状态修；②检修作业普遍采用人工作业、人工监管的方式，效率较低；③检修作业过程缺乏整体性安全管控措施，难以避免出现安全事故；④仅以故障指标论成败，检修过程数据不够精细；⑤缺少监测、智能化处理、分析供电设备运行状态趋势和故障智能诊断的大数据系统平台及智能化应用。随着运营线路和里程的不断增加，运营规模迅速扩大，供电设备和运维人员大幅增加，在相对粗放的运维管理模式下，运维成本一直保持上升态势，同时也影响了质量提升，存在诸多安全隐患。因此，单凭依靠传统运维模式已经很难满足行业快速发展的需要。国内各城轨交通运营单位都正在积极探索智能化运维解决方案，已有许多管理系统或技术手段已被应用于供电设备运维管理，在提高运维管理效率和安全性保障方面起到一定的作用。但是总的来说，这些系统或技术仅解决了局部或个别针对性问题，侧重于原有检修模式的电子化，而且存在缺乏统一标准、重复投资等问题，难以资源共享和向上整合，对于供电运维安全和效率提升未有明显效果。而已规划或建设的综合性管控系统大多建立在公司级层面的信息化管理，难以深入渗透到各专业细分领域，缺乏底层数据支撑，特别是针对供电专业的智能运维管理系统至今还难觅其踪。各运营单位在供电设备运维模式、管理体系以及整体信息化、自动化程度等方面都还处于起步阶段。建设一套城市轨道交通供电系统的智能运维管控系统，实现供电设备状态修和全过程的智能化管理和安全管控，突破不同专业、不同业务、不同系统之间的联结壁垒，并做到从现场、站端到中央管理层的全贯通，这在原来的管理模式和技术层面下难以实现。而当今，新技术不断发展，智能传感、大数据、互联网、人工智能、软件集成、视频处理等技术已经相当成熟，近期《交通强国建设纲要》的发布，更是掀开新时代交通运输工作的新篇章。在此情况下，通过新技术构建城市轨道交通供电设备运维智能管控平台，实现供电设备全生命周期的在线健康监测、趋势分析、故障智能诊断和运维管控，已成为可能，也是城市轨道交通供电系统安全运维和技术发展的趋势。
2城市轨道交通牵引供电系统
当前比较常见、并用于城市轨道交通牵引供电的系统类型有两种，分别是交流制牵引供电和直流制牵引供电。
但随着近代科学技术的发展与技术水平的提高，为了促进我国交通行业进一步发展，推动交通轨道技术发展更加成熟，相关领域专家提出交流制牵引供电模式与直流制牵引供电模式相结合的工作形式，主要是因为这种工作形式优势更加明显，工作效率极强，双制式供电系统的建立与应用，为城市轨道交通中的地铁、电公交车以及轻轨等提供充足的电力。全面深入研究城市交通牵引供电系统和电力技术，能全面解决轨道交通安全问题，保障市民交通出行安全，进一步促进我国城市交通运输业的发展，维护社会稳定，保障社会交通秩序。
2.1直流制牵引供电系统
我国城市轨道牵引供电系统运行中对于直流制牵引供电系统应用是比较少见的，但也存在，主要应用于一些特殊的城市接触网、牵引网以及变电站的建设中，采取1500V直流电供电方式。城市轨道交通牵引供电网通常采取双边供电方式，如果某一边供电线路出现故障，可立即更换为另一边正常供电线路，保障交通牵引供电用电需求，维护人们使用安全。另外，还可采取杂散的电流保护方法，完成直流牵引供电网的搭建，只有这样才能保证输送给各个供电网络的电能是均匀的，不受输送距离的限制。但因为直流制本身属于变电模式，必须缩短供电距离，建设成本增加，加上直流牵引供电系统传输效率不高，这也是其极少被应用的主要原因，很难满足供电需求，直流制牵引供电系统的建设优势并不明显。
2.2交流制牵引供电系统
交流制牵引供电系统模式在我国城市轨道交通牵引供电系统中被广泛应用，采取单项链接方式，即在变电站内部安装两个变压器，借助双绕组单项变压方式，最终形成开口三角形的结构，这种结构的稳定性非常强，维护系统正常运行。电网接入端是高压端口，保障整个用电工作的稳定性。交流制牵引供电系统必须具备自动降压能力，因此会到应用降压系统，针对整个供电系统，对不同区间的供电需求进行设置，确保整个供电系统安全运行。在交流制牵引供电系统上安装的设备必须有超强的耐磨损功能，保障牵引供电系统稳定运行的同时，还延长供电系统的使用寿命。
2.3选择节能变压器
第三代变压器可降低38%~46%的空载损耗和25%~32%的负载损耗；而第四代变压器与第三代相比，更能降低空载与负载损耗。目前在国内刚投产不久的最新型变压器，其负载损耗只有第三代变压器的4.5%左右。可见，选择节能效果比较突出的变压器能大幅降低电能损耗。另外，在条件允许的情况下还可以选择变容变压器，以此解决白天与晚间以及近期和远景在负荷上相差较大的问题，更好的适应城市轨道交通系统运行与发展要求。
结语
综上所述，城市轨道交通供电系统的节能可以从运行方式的调整、运行电压的调整、变压器选择、无功控制、牵引系统经济运行和智能化软件几个方面入手。通过综合调整和改善，在保证供电可靠性与供电质量的基础上，将能耗降到最低，实现预期的节能目标。
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