智能低壓配電在現代化地鐵建設中的運用探析

李 萌

（中鐵第五勘察設計院集團有限公司，北京 102627）

近年來，我國城市化建設速度不斷加快，越來越多的城市開始加大對地鐵軌道交通的建設力度，滿足城市居民們日漸增長的實際出行需求。隨著人們對交通出行舒適度、安全性的不斷提升，在現代地鐵建設過程中需要不斷提升自身的自動化水平，強化對智能低壓配電系統的應用力度，增強地鐵運輸的穩定性、安全性，對我國地鐵行業的迅速發展有重要意義。

1 智能低壓配電系統概述

智能低壓配電系統指可對地鐵工程中所有用電設備提供源源不斷、安全可靠的低壓電源的系統。從功能角度進行劃分，智能低壓配電系統可分為環控電控系統、降壓變電所低壓系統兩種類型。環控電控系統主要為通風、空調系統中的各用電設備提供電能，降壓變電所低壓系統主要為通風、空調系統的各用電設備提供電能。

在地鐵系統運行過程中需要耗費大量的電能，對電力運行穩定性有較高的要求。若出現供電不穩定的情況，易引發一系列的地鐵運行故障，并導致地鐵交通癱瘓等情況。為了確保地鐵運行的安全性、可靠性，在地鐵工程建設過程中需要發揮智能低壓配電系統的應用優勢，以營造安全的地鐵電力運營環境。

2 智能低壓配電系統的應用價值

2.1 實現運行智能化

近年來我國地鐵運輸行業得到了迅速發展，智能化技術在地鐵電力系統中獲得了良好的應用效果，但仍未達到智能管理、實現系統管理的要求。智能低壓配電系統的應用，是實現地鐵電力系統自動化的重要發展方向。

2.2 實現系統運行虛擬化

在以往地鐵低壓配電系統運行過程中，多通過人工管理的模式開展配電系統的運行管理與控制工作，導致電力系統在運行過程中，配電、調度等工作會受到人工因素的影響，易發生一些操作失誤等問題。

通過智能低壓配電系統的應用，可實現配電系統的運行自動化與智能化管理，可有效節省地鐵電力系統調度過程中需要耗費的人力資源與施工成本等。結合相應操作界面，可對地鐵低壓配電系統的實際運行情況進行模擬與管理，能夠對電力系統運行中存在的問題起到良好的預防規避效果。在智能化低壓配電系統中，能夠對系統的運行情況起到實時監控與管理效果，提高系統管理的實時性、精準度，可顯著減少傳統管理模式中需要耗費的管理時間，滿足地鐵系統的實際運行需求。

3 智能低壓配電系統中的常見技術

3.1 模糊理論

在地鐵低壓配電系統應用過程中，可將模擬理論技術應用到智能化管理體系中。在模糊理論中可應用語言變量與近似模糊邏輯，構建完備的推理體系，可較好解決地鐵低壓配電系統中復雜電力系統的控制問題，滿足地鐵電配電系統的運行自動化管理需求。應用非線性模擬模型可有效地控制電力系統電力輸入與輸出，通過模糊理論技術的應用，可簡單模擬人的邏輯，實現對系統的有效控制，在結合地鐵低壓配電系統監控結果基礎上，根據相應專業控制系統形成自動化控制決策。

在地鐵智能低壓配電系統中，可利用硬件芯片進行模擬控制算法的合理編制，可滿足多種狀態下低壓配電系統的運行需求。對于低壓配電問題的不確定性，應用模糊理論可對其起到良好的解決效果。在智能低壓配電系統的建設過程中，需要加強對模糊理念的應用力度，提升電力系統自動化控制水平，滿足地鐵的正常運行需求。

3.2 專家控制系統

專業控制系統作為智能化技術的一種常見應技術，在地鐵低壓配電系統中，獲得了良好的應用效果。采用專家控制系統，可有效監控地鐵配電系統運行情況，對于存在運行故障或處于警告狀態中的電氣設備，可及時進行識別與控制，在自動配電系統運行過程中有較好的應用效果。在地鐵的低壓配電系統出現運行故障后，通過應用專家控制系統，可在短時間內對該電力系統進行有效控制，可提供緊急處理措施，確保電力系統的運行正常性、穩定性。專家控制系統在地鐵智能低壓配電系統中有較為重要的意義，可提升配電系統運行自動化水平、控制效果。

3.3 神經網絡

神經網絡自身具有非線性特性，在神經網絡中由大量簡單神經元連接構成，具有良好的并行處理能力以及自組織自學習的良好應用效果。在地鐵智能低壓配電系統中，神經網絡技術有較好的應用價值。通過應用神經網絡技術，可在連接權值中隱藏地鐵智能低壓配電系統中的大量信息，通過應用神經網絡技術，實現空間內的復雜非線性映射處理，對非結構化信息可起到良好的控制效果。神經網絡技術可實現感知數據的解釋處理工作，可對地鐵智能低壓配電系統進行有效控制與管理，在結合其運行狀態的基礎上，為其提供良好的供電運行管理策略與制度。

4 應用策略

在進行地鐵智能低壓配電系統的構建過程中，通過現場總線技術、智能斷路器應用模式等技術手段，可有效傳遞各種電氣運行信息，進行用電產量的測量、顯示工作，可保障地鐵的照明系統、通風系統、安保系統、消防系統、環控系統等正常運行。智能低壓配電系統可嚴格檢測與控制地鐵中各項電力系統運行狀態，可提升地鐵供配電設備質量。在地鐵運行過程中，可以借助相應途徑，充分發揮地鐵站智能低壓配電系統的作用。

4.1 設計原則

在設計地鐵智能低壓配電系統過程中，為了提升其運行智能化水平，在設計過程中低壓配電系統應具有良好的遙測、遙控、遙調性能。在地鐵智能低壓配電系統的設計過程中，可將其設置為計算機、通信網絡、智能元件、現場總線、通信控制器、控制設備、低壓開關柜等多項系統。在具體設計需求中，應提升低壓配電系統的運行自動化水平、低壓配電系統的運行可靠性，滿足地鐵系統在實際運行過程中的供配電需求，為人們提供更優質的地鐵出行服務。

4.2 降壓變電所低壓

應結合地鐵設計規范相關要求，進行地鐵智能低壓配電系統的設計。在具體設計過程中，電力監控體系中的低壓部門可應用進線斷路器、母聯斷路器、三級負荷低壓開關，進行合理控制。在降壓變電所低壓控制過程中，一般表現為多個模型，通過遙測、遙控等方式，可以有效監控地鐵低壓系統中的各種系統設備，保障電源的運行安全性、可靠性、穩定性。

可通過以太網網關、PLC控制器、智能開關、智能化數字儀表等多種設備構成低壓設備，在以往的遙控基礎上，廣泛應用反饋回路的遙測、遙信功能的應用。降壓變電所低壓設計效果影響了低壓配電系統的運行效果，相關電力設計人員應加大對該部分工作的重視力度，滿足地鐵的正常運行需求。

4.3 環控電控低壓控制系統

該系統可對地鐵低壓配電系統中變頻器、電動機回路進行智能化管理，對電動機具有良好的變頻保護效果，可直接通過反饋回路電機，對斷路器、交流接觸器等多種電氣設備進行有效保護與控制。

通過對軟起動、變頻器電機回路進行綜合測量監控的方式，可對地鐵低壓配電系統中的電力運行狀態進行實時搜集與處理，提高地鐵配電系統的運行水平與質量，為后期運行提供保障。

4.4 智能低壓配電系統的應用價值

在智能低壓配電系統應用過程中，應用降壓變電所低壓部分時，需要在結合地鐵運行系統實際需求基礎上，合理選擇智能化配電技術，滿足低壓配電系統的運行目的，提高智能化低壓系統運行的水平。

相較于傳統的低壓配電系統模式，智能化系統的應用可提高配電系統的運行可靠性、穩定性，可滿足電力系統的整體運行需求，為后續的運行維護工作奠定堅實的基礎。相關設計人員需要加強對智能低壓配電系統的重視力度，在地鐵建設過程中廣泛應用智能化技術，能夠提升運行可靠性、安全性、有效性。

5 結語

綜上所述，近年來我國城市化進程進一步加快，地鐵工程項目的建設數量得到了提升。低壓配電系統作為地鐵系統中的重要組成部分，在進行低壓配電系統的設計過程中，相關項目設計人員應將智能化技術融入低壓配電系統中，并對地鐵低壓配電系統進行智能化管理。本研究主要對智能低壓配電系統含義、在現代地鐵建設中的作用進行闡述，明確常見的智能低壓配電系統管理技術、后續應用效果，為相關項目設計人員提供理論幫助。