摘要：在社会经济水平显著提升的背景下，地铁工程建设数量逐步增多，社会各界对地铁承建综合质量关注度持续攀升。为此优化配置地铁供电系统资源，实现资源共享目标，已成为地铁管理部门需要解决的问题之一。通过研究地铁供电系统资源共享及优化配置方略，以期提高地铁建设综合质量。
关键词：地铁；供电系统；资源共享；优化配置
引言
目前，城市轨道交通发展迅速，线路规模的扩张也为应急抢修救援带来了越来越大的压力，如何强化强化应急资源配置，实现网络化条件下的应急资源共享与系统协调联动，提升突发事件的应急能力具有非常重要的意义。作为地铁系统中的典型专业，供电系统设施设备覆盖地铁运行车站、区间、场站，供电设施设备突发故障危害大，发生概率高，应急抢修资源配置对于事故抢修有着关键作用。
1供电方式的分类选择
地铁供电系统包含牵引供电系统，电源和照明系统，杂散电流保护系统和电力监控系统等组件。地铁牵引供电系统，为各种设备提供电力，这是地铁电动车运行的必要条件。电源和照明系统，确保所有照明设备，地铁空调和电梯设备的正常运行。地铁供电设备应沿地铁线路布置，为所有电气设备供电。这些内部电线应来自不同的变电站或传输系统，以防止突然和意外的电力中断影响地铁系统。为了降低运营和建设成本，有必要缩短电缆的长度，在发电站附近建造地铁站，以减少所用传输材料的长度。地铁供电主要包括外部供电系统和内部供电系统，外部分为集中式、分散式地铁供电系统混合供电系统。这三种供电方式各有优缺点。在实际选用和使用中具体分析，以达到最佳效果。地铁的内部自身供电方式主要包括接触网供电和三轨供电。这两种类型的内部电源也影响着外部电源的选择，优缺点。内部电源的选择也为外部电源的选择提供了依据。
2地铁供电系统资源共享及优化配置价值
（1）推动城市可持续发展。当前城市化建设发展战略持续推行，城市建设所用土地资源趋于紧张，怎样合理应用土地资源，成为城市化建设发展需要思考与解决重要问题之一，地铁虽属于地下工程，但同样消耗土地资源，其中供电系统作为地铁营运重要系统之一，占据极大土地面积，若沿用单条线路独立设计建设理念，与之配套供电系统将不断增多，削减地铁工程建设所需土地资源，影响地铁建设综合成效，一旦地铁工程延展性受限将降低城市发展活力，因此为推动城市可持续发展，需对地铁供电系统进行资源共享与优化配置，使城市建设用地及各项资源得以充分利用，继而为实现城市化建设发展战略目标奠定基础。（2）控制地铁建设成本。地铁工程极为庞大，需要政府投入极多的人力、物力和财力，还需在地铁营运中投入运维成本，旨在延长地铁使用寿命，保障地铁营运安全、稳定，一旦地铁建设成本超出预期，将无法落实地铁建设目标，影响城市建设与发展综合成效，为此地铁供电系统需做到资源共享和优化配置，达到控制地铁建设成本的目的。
3网络化条件下供电系统应急抢修资源配置需求
网络化运营条件下，线路覆盖密度增加，地铁运营网络中容易发生事故与事故损失严重的车站与区间（薄弱性或脆弱性分布）分布不均匀，亟需对整个网络进行脆弱性分布排序，同时结合网络运营特征，加强线路间资源共享、专业级系统联动，提升应急效率，对于提高地铁运营应对突发事件的应急能力具有非常重要的意义。网络化条件下，供电系统应急抢修资源配置需求有：（1）资源配置均衡性：根据网络脆弱性，均衡网络运营风险，保障各站应急救援时限要求。（2）专业协调性：地铁应急救援过程中强调各专业协调控制，同时应急过程中，各应急供应站点共用应急救援人员，节约应急救援效率。（3）资源配置经济性：应急资源配置需要兼顾经济性，在满足应急资源可靠性前提下，尽可能节约资源供应站点、人力配置，节约成本。（4）配置方案可操作性：资源配置选址受站点、场地、交通等多方面因素的影响，因此资源配置方案应当符合运营现状，具有可操作性。
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4供电系统资源共享及优化配置方略
4.1在系统内部实现资源共享优化资源配置
在网络化运营后，供电系统通过系统内部优化资源配置可以节约运营成本30％～40%。但是若要实现这样的成果，首先在规划设计的时候就必须充分考虑在网络化运营的情况下资源共享和配置的方案。在线路建设和运营的时候，充分利用线路资源和内部调配的便利性，在合适的位置建立1个或多个大型的综合基地，然后围绕这些综合基地合理地布置一些小型的检修或备件基地。构成类似1个中心城多个卫星城市的布局。这样的布局估计可以节约备件成本30%以上、人力成本40%以上。
4.2城市轨道交通应急系统应急站（设施）选址
对于网络化条件下的应急供应选址有四种基本模型：（1）集合覆盖模型：在满足所有应急供应的需求前提下使得应急供应站点数量最少。（2）最大覆盖模型：在应急供应站点数量一定的情况下，使得被覆盖的范围最大。（3）P-中位模型：在应急供应站点数目有一定限制条件下，使应急供应站点到各个需求点平均时间最短。（4）P-中心模型：在应急供应站点数目有一定限制条件下，是应急物资从最近基地站点到达各个需求点的最大时间最短。实际应急救援过程一般都是以“应急响应时间”为目标，当发生故障等突发事件后，要求应急人员与抢修物资最快时间到达现场，防止事态扩大。地铁在供电系统专项应急救援预案中，要求应急抢修资源从应急供应站点通过运输工具在15min内到达指定位置。同时，受到场地和人力资源的限制，通常应急供应站点数量有限，因此可以运用集合覆盖模型或最大覆盖模型来建模，确定网络应急供应站点选址。
4.3做好地铁供电系统资源共享及优化配置规划
良好的地铁供电系统资源共享机制无法一蹴而就，为此地铁规划建设管理部门需持续关注供电系统发展情况，合理调整供电系统敷设计划。例如，可组建地铁供电系统资源共享及优化配置“调研小组”，引导该小组从设备更新、系统优化、管理创变、运维监管、技术发展等层面着手，做好地铁供电系统资源共享及优化配置规划，在累积相关规划经验同时，推动地铁供电系统敷设机制良性发展，为提高地铁建设综合质量奠定基础。
4.4地铁网络划分
应急物资配置选址通常有车站救援网络构成，以区域间车站构成一个救援区间，由应急供应站点向区域内其他站点提供应急救援物资、应急设备等资源，而供应点与需求站点间交通通勤时间阈值就是区域划分的依据。
结语
为有效提高地铁建设质量，推动地铁建设工程可持续发展，地铁规划建设管理部门需抓住安全、低耗、发展要点，秉持全局性、规范性、预见性原则，充分准备地铁供电系统优化条件，树立地铁供电系统资源共享意识，并做好相关规划。旨在推动城市可持续发展，控制地铁建设成本，保障地铁运行系统安全稳定，实现优化配置地铁供电系统资源目标。
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论文作者:曹智
论文发表刊物:《电力设备》2019年第16期
论文发表时间:2019/12/9
标签：地铁论文; 供电系统论文; 资源共享论文; 资源配置论文; 优化配置论文; 站点论文; 条件下论文; 《电力设备》2019年第16期论文;