轨道供电系统智慧系统方案

文章由山东华科信息技术有限公司提供

在轨道交通网络快速扩张的背景下，供电系统作为列车运行的"动力血脉"，其运行可靠性直接影响着城市交通效率。传统供电系统运维模式存在设备状态感知滞后、故障处置被动等问题，难以满足现代轨道交通高密度、高可靠性的运营需求。基于物联网与人工智能技术的智慧供电系统，正成为推动轨道交通智能化转型的关键支撑。

智慧供电系统通过构建"端-边-云"协同架构，实现供电设备全要素感知与智能决策。在前端感知层，接触网温度传感器、电流互感器、绝缘子污秽监测装置等智能终端，以毫秒级采样频率采集电压、电流、温度等多项核心参数。这些设备采用非接触式安装技术，在不影响既有供电结构的前提下，完成接触网、变电所、回流系统的全覆盖监测。
边缘计算层部署于轨旁设备箱内，内置故障特征提取算法。当监测到电流谐波畸变率超过5%或接触网温升速率异常时，系统自动启动本地分析程序，通过小波变换算法识别放电脉冲特征，结合接触网机械振动数据，实现接触线断股、绝缘子闪络等典型故障的早期识别。边缘节点同时完成数据清洗与压缩，将有效信息通过5G网络实时传输至云平台。

云平台构建了供电系统数字孪生模型，集成深度学习与知识图谱技术。系统通过LSTM神经网络预测变电所负载趋势，结合列车运行图动态调整供电策略。当监测到某区间接触网电阻异常时，数字孪生体可模拟故障发展路径，为运维人员提供包含检修窗口期、备件需求等要素的处置方案。平台还内置行业标准数据库，自动校验设备参数是否符合《轨道交通供电系统技术规范》要求。
该方案在测试实验中，实现了接触网故障预警，变电所设备巡检周期延长。系统通过电能质量优化算法，较传统模式提升。在应对突发大客流时，智能调度模块可在短时间内完成供电臂重组，保障列车运行间隔稳定。

随着"双碳"战略推进，智慧供电系统正朝着能源管理精细化方向发展。新一代产品已集成光伏发电预测模块，通过分析天气数据与供电负荷曲线，实现再生制动能量与光伏电力的优化调配。这种多能互补的智慧方案，不仅提升了供电系统韧性，更为构建绿色轨道交通体系提供了技术路径。