北京2021年11月9日 /美通社/ -- 當下,中國的城市化進程、整體工業(yè)實力正在飛速升級,作為新基建領域之一的軌道交通行業(yè),也迎來黃金發(fā)展時期。截至2020年底,中國大陸已有逾40個城市開通城際軌道交通,總運營里程接近8,000公里;同時,全國鐵路營業(yè)里程也已經達到14.63萬公里,其中高鐵已經突破3.79萬公里,位居全球第一。
軌道交通系統不僅能解決交通問題,還將成為中國今后經濟發(fā)展的重要引擎,直接促進5G、大數據、工業(yè)互聯網等新科技的廣泛發(fā)展。但是,伴隨著軌道交通建設不斷加速升級,舊有軌交方案的人流擁擠、系統老舊以及排放超標等問題也在逐漸顯現。因此,現在更為迫切地需要高端智能的軌道交通系統。ABB作為全球技術領導者,基于百年軌道交通行業(yè)積累的豐富經驗和領先的數字化綠色環(huán)保創(chuàng)新解決方案為軌道交通提供更加安全、智能和支撐可持續(xù)發(fā)展的的完整電氣化解決方案,涵蓋了車站與車輛段、信號基站、牽引供電等各種應用。
(https://new.abb.com/railway/zh/abb-solutions-for-transportation-rail-and-infrastructure 立體呈現了ABB完整軌道交通創(chuàng)新、更安全和智能化的可持續(xù)發(fā)展交通解決方案在各個應用場景的解決方案和為客戶創(chuàng)造的價值)
百余年研發(fā)引領創(chuàng)新,ABB安全可靠配電為軌道交通保駕護航
現階段由于軌道電路等故障,全球各地仍屢發(fā)事故,如某些發(fā)達國家,皆發(fā)生過因電路元件等設施導致的事故案例。因此,在不斷建設軌道交通系統的同時,也需要加倍注重系統安全的保障。ABB在軌道交通上有百余年研發(fā)歷史,擁有多種高性能產品技術,全面支持包括UPS、直流系統和蓄電池、發(fā)電機組、防雷保護、火災探測等場景應用,為不同地點、不同類型、不同受眾的軌交系統的線路帶來了可靠的安全運行保障。
例如在軌交系統中,城軌的動力與照明負荷等設施均采用低壓電源系統。為此,ABB的M系列400V低壓開關設備可為降壓變電所、環(huán)控電控室、集中冷站、風機房等場所提供低壓開關設備。該系列產品融合了互聯網技術和智能傳感器,可利用ABB Ability?系統進行云端大數據分析,能夠借助手機等移動設備,便輕松獲取診斷和事件日志,并進行遠程監(jiān)測、控制和設定,有助于實現前瞻性維護,為軌道交通提供更安全、更高效的配電方案。
始創(chuàng)于1926年的Gerapid直流斷路器,隨著GE工業(yè)系統并入ABB,進一步豐富了ABB城市軌道交通的產品組合,該產品在城市軌道交通直流應用得到廣泛的歡迎,服務于國內三十多個城市,僅百條軌道交通線路,在此基礎上ABB近期又在國內推出了ABB Enviline? DCGear型牽引配電直流開關柜等高性能產品方案,用于軌道交通牽引供電系統直流電能分配和饋線控制及保護,產品采用先進的微機綜合保護,ABB公司高性能快速斷路器Gerapid, 可廣泛用于地鐵、有軌電車、跨座式單軌,磁懸浮等城市軌道交通工程。
近20年來ABB安全可靠的中低壓交流配電開關設備,同樣得到廣大軌道交通客戶的歡迎,從35KV充氣開關柜到低壓配電開關設備,ABB同樣服務于國內30多個城市,比如相繼為重慶軌道交通2、4、5、6、10號線以及環(huán)線項目提供產品方案。在較新的重慶市軌道交通6號線支線二期項目中,ABB還提供了Emax 2空氣斷路器、OT隔離開關、S200微型斷路器和新型Tmax XT塑殼斷路器等產品。此外,ABB近期也為長沙市軌道交通5、6號線提供了中壓、低壓成套開關設備及及數字化產品解決方案,助力城市軌道交通數字化轉型。
城軌便利了居民的生活,而高鐵系統則拉近了地域間的距離,帶動沿線地區(qū)經濟發(fā)展。中國現已全面開啟高鐵網絡建設規(guī)劃,到2035年將實現50萬人口以上城市的高鐵貫通。ABB自國內高鐵線路規(guī)劃建設開始,積極參與,通過技術創(chuàng)新,為國內高鐵提供安全可靠供電解決方案,比如武廣、鄭西、武合、滬寧、京滬等國家重點客運專線。其中,在世界首條一次性建成的最長高鐵線路 -- 京滬高鐵項目中,ABB就提供了GIS氣體絕緣開關柜和斷路器用于沿線變電站的供電系統中,確保機車及通信、信號系統安全、穩(wěn)定的電力供應;而在中國首條高寒地帶哈爾濱-大連高鐵項目中,無論是列車動力系統中的ABB牽引變壓器,還是高鐵沿途的GIS氣體絕緣開關、緊湊型箱式變電站等設備,都是ABB專為滿足高寒地區(qū)需求而特別打造,在東北三省全年溫差達80°的苛刻條件下,也能夠保障列車的高效運行及電力的可靠供應。
通行華夏環(huán)保先行,駛向綠色低碳未來
隨著中國2030年“碳達峰”、2060年“碳中和”目標的提出,ABB也將綠色化、低碳化、循環(huán)化理念融入產品中,構建清潔低碳、安全高效的能源體系,力圖打造更高效、更舒適、可持續(xù)的未來。作為能耗大戶,深層次挖掘軌道交通行業(yè)的能耗數據,優(yōu)化運行方式,具有現實意義。
ABB始終致力于推動綠色低碳經濟的發(fā)展,并在清潔能源利用、能源效率優(yōu)化和電氣化效率提升等領域不斷深耕。在關注了軌道交通市場的痛點和需求后,ABB將其聚焦為三個方面,即:運維智慧化,管理高效化和設備的環(huán)?;?。ABB提供的方案旨在通過預測性維護,實現從被動預防到主動預測的轉變;依托對開關設備的優(yōu)化和在線監(jiān)測裝置的使用,實現了對設備狀態(tài)的實時感知和掌握;采用新的環(huán)保絕緣介質取代傳統的SF6,實現了大幅降低對大氣環(huán)境影響,其環(huán)保型氣體絕緣開關柜ZX2 AirPlus已服務于國內地鐵線路多年。2020年,ABB更在國內發(fā)布了全球首款環(huán)保氣體(干燥空氣或AirPlus氣體)與SF6“共享”開關柜 -- PrimeGear ZX0。通過PrimeGear ZX0,企業(yè)可在任何時間對絕緣氣體進行環(huán)保替換,以一種簡單的方式從含SF6技術過渡到無SF6,在設備中徹底告別SF6,為軌道交通帶來更環(huán)保的運行方式。此外,ABB 35kV氣體絕緣開關柜在國內主要城市地鐵供電系統里也被廣泛使用。
此外,ABB還提供了新能源接入解決方案,就地消納分布式新能源,借助ABB Ability?數字化解決方案平臺,實現軌道交通源、網、荷、儲、端的一體化全息信息管理。在能源管理方面,通過對旅客車站等建筑物內智能照明控制,從系統底層改善能效使用,能夠智能管理站內燈光環(huán)境、遮陽環(huán)境、溫度環(huán)境,從而實現環(huán)保、節(jié)能,并創(chuàng)建舒適環(huán)境,為軌道交通的低碳可持續(xù)發(fā)展賦能。
智慧運維咫尺可行,推動軌道交通全方位數字化轉型
當前,軌道交通行業(yè)仍處于大發(fā)展時期,龐大的運營規(guī)模、復雜的裝備體系、大量設施設備的更新改造均給軌道交通管理、維護成本及人力資源帶來巨大挑戰(zhàn),基于大數據,物聯網,互聯網,云計算等技術的智慧運維正成為軌交系統的“剛需”。ABB融合先進的傳感器技術、無線通信技術、開關設備等方案,對低壓配電產品與中壓配電產品進行全面資產健康管理,運營方運營方可以足不出戶,無縫管理隧道、控制信號、旅客車站、牽引供電等在內的所有設施與設備。
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與此同時,借助ABB Ability?智慧能源管理中臺,可快捷地檢測并管理機車車輛、客運站、控制和信號、隧道中壓/低壓產品等設施,根據能源網絡的實時供需水平,制定柔性充電策略,為車站變電站等設施提供精準的輸電模式,做到更加高效的運營與管理。
大量支持物聯網的數字化配電設備還可以接入ABB Ability? EDCS管理平臺,搭建“資產健康管理中心”,支持多站點同步實時監(jiān)測,對不同設備的性能進行橫向對比,能夠帶來監(jiān)測設備性能、監(jiān)測電氣系統及各支路負載使用情況、控制對運維人員實現實時提醒與報警等功能。此外,這套系統將提供設備量化的打分、健康狀態(tài)的評估,以及運營策略建議等,實現預測性維護降低運維成本,延長設備使用壽命。通過這套資產健康管理平臺,所有數據可以集成至城軌SCADA系統進行統一監(jiān)測和分析管理,從而讓運營方輕松知曉當前設備的狀態(tài)并了解如何處理異常。
寧波地鐵2號線的35kV供電系統便采用了ABB基于IEC61850/GOOSE的數字化智能選跳方案,提升軌道交通客運服務的可靠性和安全性。該方案以神經網絡為技術藍本,輕松實現全網無延時定位并切除故障,效率相對傳統方案提升300%;核心算法具備智能容錯冗余,系統出現4處故障時依然能夠有效工作。
而在已通車的石家莊地鐵1號線一期和3號線一期首開段的26個車站及控制中心中,運營方采用了ABB的i-bus KNX智能建筑控制系統。各站的智能照明系統通過第三方網關實現了與綜合監(jiān)控系統的通訊,可以通過綜合監(jiān)控系統進行統一自動管理,同時也具備手動控制的獨立性。其中5個車站使用了DALI調光系統,控制約2000個LED燈,在使用智能照明定時模式控制的情況下,實現每日節(jié)電約40%。這樣便可以實現對建筑的燈光、溫度、通風遮陽環(huán)境的智能控制,實現對車站照明的智能化管理,提升運維效率且降低運維成本。
展望未來,ABB正構建以新能源為主體的新型電力系統,將可再生能源與軌道交通系統等有機融合,同時著力簡化系統運維、提升管理效率、降低用電成本,最終通過推進數字化與環(huán)保方案,引領軌道交通的智能化與低碳化未來。