一种铁路能源控制系统及方法与流程

本发明涉及铁路节能，更具体地，涉及一种铁路能源控制系统及方法。

背景技术：

1、铁路企业用能设备种类、数量众多，能耗量较大，能源消耗成本在铁路企业运营成本中所占比重较大，具有可观的节能降耗空间。

2、能源管理的发展可分为三个阶段：粗放式管理，只对总能耗数据进行统计；基本能源管理，对人工抄表数据简单汇总，了解能源使用情况，但缺乏对海量数据进行统计分析；高效能源管理，引入智能抄表系统，对能源用量及能耗成本进行分摊，生成关键能耗指标，利用能源管理系统发现能源浪费。一般的能源管理系统是数据采集器将采集的数据上传至管理中心，管理中心通过对能耗分析，提出节能建议，经过节能改造后，实现降低能耗的目标。

3、但是，目前，在铁路沿线重要构筑物实施机电设备监控，并没有从系统节能的观点出发，把铁路商业、广告灯箱、照明系统、空调系统、给排水、通风、电扶梯等都纳入节能监控的潜在对象，没有做到统一的规划和部署。实现能源管理的科学化、信息化、可视化，提高能源管理精细程度和服务水平，降低铁路企业运营能源成本支出和管理人员成本支出，实现节能减排，提质增效，目前没有可行性的方案。

技术实现思路

1、本发明针对现有技术中存在的铁路综合能源无法统一规划调度，导致能源利用率不高的技术问题。

2、本发明提供了一种铁路能源控制系统，包括：

3、主站，用于生成节能用电调度数据及能源供给数据，并下发至车站分布式终端；

4、车站分布式终端，用于根据节能用电调度数据本地生成用电计划并下发至用各用电管理单元，以及根据能源供给数据本地生成充放电用电计划并下发至屋面光伏发电单元；

5、所述用电管理单元控制相应用电单元根据用电计划进行用电，所述屋面光伏发电单元根据充放电计划进行发电。

6、优选地，所述铁路能源控制系统还包括屋面光伏发电单元及能源路由器，主站制定充放电计划发送至车站分布式终端，再通过能源路由器将充放电计划发送至屋面光伏发电单元。

7、优选地，所述屋面光伏发电单元根据充放电计划进行定时启动、定时停止停止、功率调节及充放电模式切换的操作。

8、优选地，所述节能用电数据为：某一时间段内各用电单元的历史用电需求，或当前时刻各用电单元的用电需求。

9、优选地，所述能源供给数据为：根据当前时刻历史用电需求，或根据当前时刻用电单元的总用电需求，反算得到的所需发电量。

10、优选地，所述用电单元内置有配电箱，配电箱内设有用于计量用电情况多个智能电表计量模块，智能电表计量模块将采集到的各用电数据通过智慧用能控制器进行统一汇集并上传至车站分布式终端，车站分布式终端将数据统一处理后上送至主站。

11、优选地，所述用电单元包括铁路照明用电管理模块、铁路电扶梯用电管理模块、铁路空调用电管理模块，以及铁路商业及广告灯箱用电管理模块；

12、所述铁路照明用电管理模块包括多个个智能照明控制系统，及光感模组、时控模组、到发列车模组，各所述模组分别与车站分布式终端通信连接：

13、所述铁路电扶梯用电管理模块、所述铁路空调用电管理模块用于，及所述铁路商业及广告灯箱用电管理模块均与车站分布式终端通信连接。

14、优选地，所述铁路商业及广告灯箱用电管理模块包括智慧用能控制器及广告灯牌，主站根据列车到发时间表，制定出有效广告播放时段所需的节能用电调度数据，车站分布式终端根据该节能用电调度数据生成用电计划并下发至智慧用能控制器，智慧用能控制器根据用电计划控制广告灯牌在相应时间段发布广告。

15、优选地，所述屋面光伏发电单元包括屋面光伏组件、逆变器、配电柜，所述屋面光伏组件经过光伏阵列组件串连接入相应的逆变器，然后经过并网计量柜接入铁路供配电网络以给各用电单元供电。

16、本发明还提供了一种铁路能源控制方法，所述方法用于铁路能源控制系统，包括：

17、主站生成节能用电调度数据及能源供给数据，并下发至车站分布式终端；

18、车站分布式终端根据节能用电调度数据本地生成用电计划并下发至用各用电管理单元，以及根据能源供给数据本地生成充放电用电计划并下发至屋面光伏发电单元；

19、所述用电管理单元控制相应用电单元根据用电计划进行用电，所述屋面光伏发电单元根据充放电计划进行发电。

20、有益效果：本发明提供的一种铁路能源控制系统及方法，其中方法包括：主站生成节能用电调度数据及能源供给数据，并下发至车站分布式终端；车站分布式终端根据节能用电调度数据本地生成用电计划并下发至用各用电管理单元，以及根据能源供给数据本地生成充放电用电计划并下发至屋面光伏发电单元；所述用电管理单元控制相应用电单元根据用电计划进行用电，所述屋面光伏发电单元根据充放电计划进行发电。该方案实现了对铁路能源合理分配和利用，提高铁路供电系统的可靠性和稳定性。在经济效益方面，降低铁路综合能耗；同时提高清洁能源消纳能力，在社会效益方面，满足节能减排提高能源利用效率，促进清洁能源在铁路行业发展，提高电能在终端能源消费中的比重，实现能源的可持续利用。

技术特征：

1.一种铁路能源控制系统，其特征在于，包括：

2.根据权利要求1所述的铁路能源控制系统，其特征在于，所述铁路能源控制系统还包括屋面光伏发电单元及能源路由器，主站制定充放电计划发送至车站分布式终端，再通过能源路由器将充放电计划发送至屋面光伏发电单元。

3.根据权利要求1或2所述的铁路能源控制系统，其特征在于，所述屋面光伏发电单元根据充放电计划进行定时启动、定时停止停止、功率调节及充放电模式切换的操作。

4.根据权利要求1所述的铁路能源控制系统，其特征在于，所述节能用电数据为：某一时间段内各用电单元的历史用电需求，或当前时刻各用电单元的用电需求。

5.根据权利要求4所述的铁路能源控制系统，其特征在于，所述能源供给数据为：根据当前时刻历史用电需求，或根据当前时刻用电单元的总用电需求，反算得到的所需发电量。

6.根据权利要求1所述的铁路能源控制系统，其特征在于，所述用电单元内置有配电箱，配电箱内设有用于计量用电情况多个智能电表计量模块，智能电表计量模块将采集到的各用电数据通过智慧用能控制器进行统一汇集并上传至车站分布式终端，车站分布式终端将数据统一处理后上送至主站。

7.根据权利要求1所述的铁路能源控制系统，其特征在于，所述用电单元包括铁路照明用电管理模块、铁路电扶梯用电管理模块、铁路空调用电管理模块，以及铁路商业及广告灯箱用电管理模块；

8.根据权利要求7所述的铁路能源控制系统，其特征在于，所述铁路商业及广告灯箱用电管理模块包括智慧用能控制器及广告灯牌，主站根据列车到发时间表，制定出有效广告播放时段所需的节能用电调度数据，车站分布式终端根据该节能用电调度数据生成用电计划并下发至智慧用能控制器，智慧用能控制器根据用电计划控制广告灯牌在相应时间段发布广告。

9.根据权利要求1所述的铁路能源控制系统，其特征在于，所述屋面光伏发电单元包括屋面光伏组件、逆变器、配电柜，所述屋面光伏组件经过光伏阵列组件串连接入相应的逆变器，然后经过并网计量柜接入铁路供配电网络以给各用电单元供电。

10.一种铁路能源控制方法，其特征在于，所述方法用于如权利要求1-9任一项所述的铁路能源控制系统，包括：

技术总结
本发明属于铁路节能技术领域，具体提供了一种铁路能源控制系统及方法，其中方法包括：主站生成节能用电调度数据及能源供给数据，并下发至车站分布式终端；车站分布式终端根据节能用电调度数据本地生成用电计划并下发至用各用电管理单元，以及根据能源供给数据本地生成充放电用电计划并下发至屋面光伏发电单元；用电管理单元控制相应用电单元根据用电计划进行用电，屋面光伏发电单元根据充放电计划进行发电。该方案实现了对铁路能源合理分配和利用，提高铁路供电系统的可靠性和稳定性。降低铁路综合能耗；同时提高清洁能源消纳能力，促进清洁能源在铁路行业发展，提高电能在终端能源消费中的比重，实现能源的可持续利用。

技术研发人员：姜同伍,孟军锋,杨念,裴文龙,吴松,高超,范学良,刘倩倩,徐程,付长军,何凌云
受保护的技术使用者：中铁大桥勘测设计院集团有限公司武汉分公司
技术研发日：
技术公布日：2024/1/13