摘要：城市轨道交通为当前城市发展的重要基础设施，而地铁供电系统是保证其正常运行的关键，能源消耗量是巨大的，在确保地铁可以正常运营的基础条件之下，需要采取有效的节能降耗方式以降低运营成本，提高能源节约效果，这是当前研究的重点。本文具体分析地铁的能耗因素，总结出节能降耗具体措施，给地铁运营提供基础，可以达到节能降耗、绿色环保的标准。
关键词：地铁；低压；供电系统；节能降耗；技术
城市轨道交通供电系统能耗量是巨大的，世界范围内都非常重视该系统的节能降耗研究，总结出具体的节能降耗实施方案，主要针对的是设计与建设方面。在设计环节中，设计人员具体分析各级变电所与变压器的容量配置、中压网络电压等级与接线形式、运行方式、电缆选择等等；建设阶段具体就是从各种设备的选型出发，在确保轨道交通系统可以正常运行的条件之下，要提升节能效果。因为不同地区气候条件相差比较差，运营线路客运量也有着明显的不同，商业与办公模式相差大，因此，该阶段能源需求量大，可以通过加强管理的方式以降低能耗。本文具体分析地铁线路运营阶段的供电系统节能降耗措施和管理方式。
1地铁供电系统电能消耗分析
城市轨道交通供电系统的作用就是给车辆、设备的正常工作提供电能，具体是经过高压供电系统、牵引供电系统、低压配电系统等几个部分所组成。高压供电源系统是从城市电力系统直接接入110kV等级电压，利用主变电将其下降到系统可以使用的电压再将其分配到降压所、牵引所等，给客车、照明等系统进行供电，这部分的电能损耗具体就是设备运行中所产生的，在设计阶段也有所考虑。本文具体分析运营阶段的供电系统与低压配电系统电能消耗方面的问题。
1.1牵引供电系统在运营中的电能消耗
牵引供电系统中包含多个组成部分，比如牵引变电所、牵引网、钢轨、回流线等，客车运营环节牵引消耗电能是最大的，也是轨道交通供电系统能源消耗主要组成部分。城市轨道交通运营中，牵引消耗电能量和多种因素有关，比如车辆行驶间隔、载客量、线路坡度、运营时间长短等等。
1.2低压配电系统在运营中的电能消耗
低压配电系统主要包含降压变电所与动力照明配电线路等结构所构成，作用就是给各个部分的车辆、车场、办公、空调、水泵等系统提供动力与能耗，还要给信号系统供电。在轨道交通运营阶段，低压配电系统的能耗具体有如下几个部分所构成：（1）地铁通风制冷、给排水系统能量消耗；（2）地铁门梯系统能量消耗；（3）地铁照明系统能量消耗；（4）其他系统消耗电能。
2地铁供电系统节能降耗管理及应用
2.1牵引供电系统节能降耗管理
地铁牵引供电系统中的电能消耗量会占据整个供电系统的电能消耗一半左右，在当前设备保持不变的条件之下，需要加强管理来降低牵引能耗，达到节约能源的效果。
2.1.1通过合理调整行车间隔节约能耗
运营指挥中心要综合分析地铁线路中乘客乘车高峰、平稳、低谷等多个时间段分析，要制定出切实可行的车辆行驶计划，在客流高峰期应该增加开运车次，低谷期应该适当的增加车辆行驶间隔时间，且需要按照早、晚高峰期来进行首末班车的开行时间调整。在达到客流需求的基础之下，合理的确定列车开行的数量与速度，尽量的保证车辆载客率，同时也能够有效的缩短客车的空驶间距，最终能够降低车辆在运营行驶中的能耗。
2.1.2通过合理调整行车速度实现节约能耗
按照客流量的具体状况来合理的确定车辆的行驶速度，在客流高峰时间段内尽量的提高车辆的行驶速度，客流平稳期内应该适当的降低车辆的行驶速度，客流低谷期应该将车辆的行驶速度调整到最低，以降低车辆的能源消耗，提高节能效果。
2.1.3提高再生制动能量吸收装置的应用
如果线路内的车辆行驶间隔是比较大的，再生制动能量通过车辆吸收的概率是非常小的，因为车辆制动就是在运营阶段存在的，如果再生能量全部都是由车辆吸收电阻吸收，就会导致隧道、地下车站存在温度升高的情况，也会导致内部空调系统负荷增大，能源消耗量过大，轨道交通运营成本也会升高。因此，应该给轨道交通的运营车辆牵引系统设置再生能量吸收装置以更好的吸收制动能量，并且实现能量再利用，同时需要在运营阶段辅助设备管理，提高再生能量回馈装置利用率，避免能耗严重的情况存在。
2.2低压配电系统节能降耗管理
2.2.1结合季节气候特点，合理启动通风空调用量
要结合实际的气候条件调整，春秋季节中地下车站站台层与站厅层仅开启1/3的空调即可，地面车站站台与站厅可以通过自然通风的方式，通过启动小系统，达到设备通风标准即可。夏季温度比较高，可以合理的使用空调系统，在内部安装温控装置，车站不同区域内根据温度情况合理的设置空调开启的数量。冬季环境温度较低，地下站台与站厅开启通风系统，可以降低系统能耗。
2.2.2充分利用变频技术
地铁低压配电系统中，电扶梯与风机系统是能耗最大的设备，并且会处于长期、连续运行的状态中。在电扶梯中应用变频技术，能够达到分时管理的效果，自动调节运行速度，客流高峰时段内高频率运行，其他时段由于人流量较少而转变为低频率运行，无人乘坐时供电频率为最低，能够有效的降低能源消耗。通风空调系统可以选择变频技术，淘汰原油落后的空调系统，使用变频调速方式来调节流量，能够最大限度的降低能源消耗。从统计数据可以了解到，通风空调系统选择变频技术，可以节约20%～50%电能。
2.2.3充分利用自然能源
在车辆段、停车场、车站室外广场、站口外、高架区间等室外空间内，可以设置太阳能照明系统，能够满足照明的要求，还能够减少电能的消耗，避免污染问题的存在，综合利用效果非常好。
2.2.4控制区域照度和照明时长
在地铁站口和地面站站台、站厅层照明设备中需要安装照明控制器装置，利用光照来进行照明灯具的启停控制，以提升节能效果；站厅与站台照明设备结合不同的区域客流量的差异，进行照明系统的开启控制，按照实际使用状况开闭照明系统，夜间停运后大部分照明设备关闭；设备巡视通道、设备房、办公房等不常用的区域应该安装声控照明装置，有人员进入才会开启照明；车站内显示、指示的设备照明非运营阶段安装自动关闭装置，可以降低能源消耗。
3结语
地铁供电节能降耗技术的合理应用对于节约能源有着重要的意义，是我国可持续发展战略的要求，也能够促进城市轨道交通长远发展和运行。因此，要从多个角度出发，合理的应用现代科学技术，比如变频技术等，可以有效的提高地铁运行效率，满足城市交通运行标准，还能够降低能源消耗，实现绿色通行。
参考文献
[1] 贾师伟. 关于电力系统中输配电线路的节能降耗技术的研究[J]. 建筑工程技术与设计, 2018, 000(031):3773.
[2] 朱龙佳. 地铁供电系统节能降耗技术应用的探讨[J]. 电气化铁道, 2019, 30(003):75-78.
[3] 王霄龙, 王雅琳. 电力系统中输配电线路的节能降耗技术研究[J]. 数字化用户, 2018, 024(012):98.
作者简介：徐文宽（1992-05-20），男，藏族，籍贯：甘肃省武威市，当前职务：技术员，当前职称：助理工程师，学历：本科，研究方向：电气工程