城市軌道交通供電設備狀態評估及應用分析

蘇瑞燕

摘要：現階段，現代城市交通擁堵已經成為一個社會問題，影響到人們的日常出行，為了有效的緩解交通擁堵現象，城市軌道交通做出了突出貢獻。供電系統時城市軌道交通的核心部分之一，供電設備的運行狀態對于整個系統的運行來講有著非常大的作用。逐漸進入網絡化運營階段，城市軌道交通供電設備安全檢測維修方面的問題也逐漸凸顯。因此，本文針對城市軌道交通供電設備狀態評估以及應用開展研究工作，首先介紹供電設備檢修的現狀，以及針對運行狀態進行評估的原理，結合實際情況，提出供電設備狀態評估的具體應用。

關鍵詞：城市軌道交通;供電設備;檢修;狀態評估;應用

前言：

隨著國民經濟的穩定增長，城市交通擁擠問題愈發嚴重，但是城市軌道交通的出現大大緩解的交通壓力。供電設備是城市軌道交通非常重要的組成部分，只有確保用電設備得以正常穩定運行，才會保障整個軌道交通系統的正常運行。社會的發展，讓軌道交通進入到網絡化運營階段，為了保障軌道交通的正常運行，針對供電設備進行檢測和維修顯得很有必要。

一、城市軌道交通系統供電設備檢修現狀

保障城市交通正常運行的基礎就是供電設備的檢修。縱觀我國城市軌道交通的發展歷程，可以看出，不管是哪個城市的軌道交通供電設備都是以故障檢修和計劃檢修相結合的方式。計劃檢修指的是在一定時間內針對供電設備實施系統的維護檢修，也就是在規定期限內對供電設備進行全方面的檢修，發現故障及時解決，進而確保城市交通得以正常運行。故障檢修指的是如果軌道交通中發現問題，導致其無法正常運行時所進行的具有針對性的檢測維修。通過計劃檢修和故障檢修相融合的檢修方式能夠為運營設備的正常工作提供有力保障，但是在實際應用中，該方式也存在一些問題。例如計劃檢修只是在一定時間內對設備進行檢修，很容易產生過度維修的情況，導致檢修成本增加，而且設備在一定期限內不斷接受檢修，也會對設備自身造成損害。另外，故障檢修只有在發生故障時才會應用，屬于應急檢修的一種，具有較高的檢修成本。近年來，科學技術的飛速發展，供電設備的檢修模式也在不斷變化，現代化的思想、技術讓城市軌道交通得到巨大跨越。特別是微機測量裝置、變電所智能化、接觸網剛性懸掛裝置等新型設備，都為軌道交通的正常運行提供保障。傳統的檢修模式難以滿足新時代的供電設備維修需求，不但會消耗大量人力物力，還會經常造成設備斷電情況，影響人們的正常出行。

目前，檢測方式主要以計劃維修模式為主，但是這種方式很容易和出現維修不足等問題。為保障供電設備運行的可靠性和安全性，這也是目前針對供電設備進行維修決策的主要研究方向。供電設備的種類很多，所以評估方式也有著多種。在針對供電設備進行檢測維修時，要將現有的系統數據和測試數據有效融合，采取科學合理的方式深度挖掘數據，分析與供電設備檢測相關的有用數據，選擇合適的方法來對健康設備評價模型進行設計，進而形成具有狀態評估、剩余壽命評估以及維修決策建議等功能的評估系統，對目前城市軌道交通中供電設備的維修模式進行完善優化，并且在實際生活中得到更好的應用和推廣。

二、城市軌道交通供電設備狀態評估原理

在設計城市軌道交通綜合性供電系統運行狀態評估系統時，采用了模糊層次分析法、威布爾布分析法、阿侖尼烏斯定律以及聯合電熱應力模型等，基于此所設計出來的評估系統擁有多種功能，比如設備壽命檢測、供電設備運行狀態評估以及故障率檢測等功能，通過研究分析，這些都可以為城市軌道交通供電設備的檢修提供和科學參考，進而提高檢修效率。在城市軌道交通中，供電設備的類型有許多種，具體包括：直流開關柜、直聯和交聯電纜、油浸式變壓器以及110KV GIS等，不同類型的供電設備所采取的檢修方式也不同，并且在對不同類型供電設備進行狀態評估時，原理之間也有著細微差別。供電設備運行狀態評估過程中，所使用的基礎原理就是結合輸入量來尋找關鍵參數，再利用科學合理的方法來設計出綜合性供電設備評估模型，能夠對供電設備的運行狀態、剩余壽命等進行評估預測。本文以油浸式變壓器作為研究對象。比如，繞組熱點溫度，也就是繞組中溫度最高的點，通常情況下，該店的絕緣老化速率比較快，受到多方面因素的影響，有著不小的難度，在實際工作中，可以通過估算的方式來對其位置進行預測。該點溫度的輸入量為負載率和環境溫度，其中，輸出量表示加權環境溫度、熱點超過油定層的溫度、油定層超過環境溫度。

三、城市軌道交通供電設備狀態評估的應用

（一）數據獲取

在城市軌道中，供電設備的類型有許多種，而且不同類型的供電設備的有效數據來源也存在一定差異。設備自身定期檢測時檢驗數據主要的來源，增加傳感器的實時監測提供了一次狀態數據，出廠資料提供基礎信息，另外，供電設備自動化系統的共享提供運行數據。

（二）數據儲存

通過狀態評估系統來獲取到供電設備的數據，但是所得到的數據資料信息量比較大，并且種類形式多樣，特別是格式上也有著很大不同，所以要統一數據的命名規則，使得數據的格式得到統一，實現數據快速檢索、有序儲存的目的。通過合理方式來對數據進行整合分類，重新對其進行命名，利用壓縮分段方式來將數據存儲到相對應的數據庫內。除此之外，還要使內置歷史緩存和歷史預讀功能的作用得以充分發揮，讓數據庫檢索統計數據的能力得到提高。

（三）功能規劃

構建綜合性供電設備運行狀態評估系統，能夠對供電系統 的功能結構進行全方位、系統化的分析規劃，管理人員在應用系統時，能夠得到更為理想的應用效果[3]。

（四）系統設計

利用綜合性供電設備運行狀態評估系統可以計算出供電設備的運行情況、剩余壽命以及故障率等有效數據，將這些數據和系統所具備的功能結構有效融合，基于此，直接設計出城市軌道交通中供電設備的運行狀態評估系統。該系統能夠對設備的運行狀態、所有設備站點和線路的情況以及評估信息概況等進行全面的、系統的反應。

四、結論

隨著科學技術的不斷革新，智能算法的應用普及，以及數據的不斷積累之下，評估系統還可以得到優化和完善，使得評估結果更為精準可靠。

參考文獻：

[1] ?韓世卿.城市軌道交通供電設備狀態評估研究及其應用[J].數字化用戶，2018，（041）：87.

[2] ?林勇，徐欽偉，譚冠崗，等.基于大數據的軌道交通供電設備運維管理系統的設計與實現[J].新型工業化，2018（03）：13-20.

[3] ?董慧宇.基于復雜網絡的城市軌道交通列控系統信息安全評估方法研究[D].2019.

（作者單位：南京信源通智能科技有限公司）