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ABB践行绿色低碳理念

时间:2021-11-24 15:46

来源:ABB 电气

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当下,中国的城市化进程、整体工业实力正在飞速升级,作为新基建领域之一的轨道交通行业,也迎来黄金发展时期。截至2020年底,中国大陆已有逾40个城市开通城际轨道交通,总运营里程接近8,000公里;同时,全国铁路营业里程也已经达到14.63万公里,其中高铁已经突破3.79万公里,位居全球第一。

轨道交通系统不仅能解决交通问题,还将成为中国今后经济发展的重要引擎,直接促进5G、大数据、工业互联网等新科技的广泛发展。但是,伴随着轨道交通建设不断加速升级,旧有轨交方案的人流拥挤、系统老旧以及排放超标等问题也在逐渐显现。因此,现在更为迫切地需要高端智能的轨道交通系统。ABB作为全球技术领导者,基于百年轨道交通行业积累的丰富经验和领先的数字化绿色环保创新解决方案为轨道交通提供更加安全、智能和支撑可持续发展的的完整电气化解决方案,涵盖了车站与车辆段、信号基站、牵引供电等各种应用。

百余年研发引领创新,ABB安全可靠配电为轨道交通保驾护航

现阶段由于轨道电路等故障,全球各地仍屡发事故,如某些发达国家,皆发生过因电路元件等设施导致的事故案例。因此,在不断建设轨道交通系统的同时,也需要加倍注重系统安全的保障。ABB在轨道交通上有百余年研发历史,拥有多种高性能产品技术,全面支持包括UPS、直流系统和蓄电池、发电机组、防雷保护、火灾探测等场景应用,为不同地点、不同类型、不同受众的轨交系统的线路带来了可靠的安全运行保障。

例如在轨交系统中,城轨的动力与照明负荷等设施均采用低压电源系统。为此,ABB的M系列400V低压开关设备可为降压变电所、环控电控室、集中冷站、风机房等场所提供低压开关设备。该系列产品融合了互联网技术和智能传感器,可利用ABB Ability™系统进行云端大数据分析,能够借助手机等移动设备,便轻松获取诊断和事件日志,并进行远程监测、控制和设定,有助于实现前瞻性维护,为轨道交通提供更安全、更高效的配电方案。

始创于1926年的Gerapid直流断路器,随着GE工业系统并入ABB,进一步丰富了ABB城市轨道交通的产品组合,该产品在城市轨道交通直流应用得到广泛的欢迎,服务于国内三十多个城市,仅百条轨道交通线路,在此基础上ABB近期又在国内推出了ABB Enviline™ DCGear型牵引配电直流开关柜等高性能产品方案,用于轨道交通牵引供电系统直流电能分配和馈线控制及保护,产品采用先进的微机综合保护,ABB公司高性能快速断路器Gerapid, 可广泛用于地铁、有轨电车、跨座式单轨,磁悬浮等城市轨道交通工程。

近20年来ABB安全可靠的中低压交流配电开关设备,同样得到广大轨道交通客户的欢迎,从35KV充气开关柜到低压配电开关设备,ABB同样服务于国内30多个城市,比如相继为重庆轨道交通2、4、5、6、10号线以及环线项目提供产品方案。在较新的重庆市轨道交通6号线支线二期项目中,ABB还提供了Emax 2空气断路器、OT隔离开关、S200微型断路器和新型Tmax XT塑壳断路器等产品。此外,ABB近期也为长沙市轨道交通5、6号线提供了中压、低压成套开关设备及及数字化产品解决方案,助力城市轨道交通数字化转型。

城轨便利了居民的生活,而高铁系统则拉近了地域间的距离,带动沿线地区经济发展。中国现已全面开启高铁网络建设规划,到2035年将实现50万人口以上城市的高铁贯通。ABB自国内高铁线路规划建设开始,积极参与,通过技术创新,为国内高铁提供安全可靠供电解决方案,比如武广、郑西、武合、沪宁、京沪等国家重点客运专线。其中,在世界首条一次性建成的最长高铁线路 -- 京沪高铁项目中,ABB就提供了GIS气体绝缘开关柜和断路器用于沿线变电站的供电系统中,确保机车及通信、信号系统安全、稳定的电力供应;而在中国首条高寒地带哈尔滨-大连高铁项目中,无论是列车动力系统中的ABB牵引变压器,还是高铁沿途的GIS气体绝缘开关、紧凑型箱式变电站等设备,都是ABB专为满足高寒地区需求而特别打造,在东北三省全年温差达80°的苛刻条件下,也能够保障列车的高效运行及电力的可靠供应。

通行华夏环保先行,驶向绿色低碳未来

随着中国2030年“碳达峰”、2060年“碳中和”目标的提出,ABB也将绿色化、低碳化、循环化理念融入产品中,构建清洁低碳、安全高效的能源体系,力图打造更高效、更舒适、可持续的未来。作为能耗大户,深层次挖掘轨道交通行业的能耗数据,优化运行方式,具有现实意义。

ABB始终致力于推动绿色低碳经济的发展,并在清洁能源利用、能源效率优化和电气化效率提升等领域不断深耕。在关注了轨道交通市场的痛点和需求后,ABB将其聚焦为三个方面,即:运维智慧化,管理高效化和设备的环保化。ABB提供的方案旨在通过预测性维护,实现从被动预防到主动预测的转变;依托对开关设备的优化和在线监测装置的使用,实现了对设备状态的实时感知和掌握;采用新的环保绝缘介质取代传统的SF6,实现了大幅降低对大气环境影响,其环保型气体绝缘开关柜ZX2 AirPlus已服务于国内地铁线路多年。2020年,ABB更在国内发布了全球首款环保气体(干燥空气或AirPlus气体)与SF6“共享”开关柜 -- PrimeGear ZX0。通过PrimeGear ZX0,企业可在任何时间对绝缘气体进行环保替换,以一种简单的方式从含SF6技术过渡到无SF6,在设备中彻底告别SF6,为轨道交通带来更环保的运行方式。此外,ABB 35kV气体绝缘开关柜在国内主要城市地铁供电系统里也被广泛使用。

此外,ABB还提供了新能源接入解决方案,就地消纳分布式新能源,借助ABB Ability™数字化解决方案平台,实现轨道交通源、网、荷、储、端的一体化全息信息管理。在能源管理方面,通过对旅客车站等建筑物内智能照明控制,从系统底层改善能效使用,能够智能管理站内灯光环境、遮阳环境、温度环境,从而实现环保、节能,并创建舒适环境,为轨道交通的低碳可持续发展赋能。

智慧运维咫尺可行,推动轨道交通全方位数字化转型

当前,轨道交通行业仍处于大发展时期,庞大的运营规模、复杂的装备体系、大量设施设备的更新改造均给轨道交通管理、维护成本及人力资源带来巨大挑战,基于大数据,物联网,互联网,云计算等技术的智慧运维正成为轨交系统的“刚需”。ABB融合先进的传感器技术、无线通信技术、开关设备等方案,对低压配电产品与中压配电产品进行全面资产健康管理,运营方运营方可以足不出户,无缝管理隧道、控制信号、旅客车站、牵引供电等在内的所有设施与设备。

与此同时,借助ABB Ability™智慧能源管理中台,可快捷地检测并管理机车车辆、客运站、控制和信号、隧道中压/低压产品等设施,根据能源网络的实时供需水平,制定柔性充电策略,为车站变电站等设施提供精准的输电模式,做到更加高效的运营与管理。

大量支持物联网的数字化配电设备还可以接入ABB Ability™ EDCS管理平台,搭建“资产健康管理中心”,支持多站点同步实时监测,对不同设备的性能进行横向对比,能够带来监测设备性能、监测电气系统及各支路负载使用情况、控制对运维人员实现实时提醒与报警等功能。此外,这套系统将提供设备量化的打分、健康状态的评估,以及运营策略建议等,实现预测性维护降低运维成本,延长设备使用寿命。通过这套资产健康管理平台,所有数据可以集成至城轨SCADA系统进行统一监测和分析管理,从而让运营方轻松知晓当前设备的状态并了解如何处理异常。

宁波地铁2号线的35kV供电系统便采用了ABB基于IEC61850/GOOSE的数字化智能选跳方案,提升轨道交通客运服务的可靠性和安全性。该方案以神经网络为技术蓝本,轻松实现全网无延时定位并切除故障,效率相对传统方案提升300%;核心算法具备智能容错冗余,系统出现4处故障时依然能够有效工作。

而在已通车的石家庄地铁1号线一期和3号线一期首开段的26个车站及控制中心中,运营方采用了ABB的i-bus KNX智能建筑控制系统。各站的智能照明系统通过第三方网关实现了与综合监控系统的通讯,可以通过综合监控系统进行统一自动管理,同时也具备手动控制的独立性。其中5个车站使用了DALI调光系统,控制约2000个LED灯,在使用智能照明定时模式控制的情况下,实现每日节电约40%。这样便可以实现对建筑的灯光、温度、通风遮阳环境的智能控制,实现对车站照明的智能化管理,提升运维效率且降低运维成本。

展望未来,ABB正构建以新能源为主体的新型电力系统,将可再生能源与轨道交通系统等有机融合,同时着力简化系统运维、提升管理效率、降低用电成本,最终通过推进数字化与环保方案,引领轨道交通的智能化与低碳化未来。


编辑:李丹

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