智慧供电系统在高速公路机电工程中的应用_李磊.pdf

Application 创新应用184 电子技术 第 52 卷 第 5 期（总第 558 期）2023 年 5 月0 引言照明和监控是高速公路附属系统的关键组成部分，照明和监控对于高速公路来说，能够辅助高速公路的高效管理和有序运行，对供电系统进行完善，能够保障高速公路各项设施的正常运行。现阶段，智慧供电系统的出现极大地促进了我国建筑行业的发展，同时也是达到可持续建设要求的保障，其本身所具备的先导性能够满足我国建筑行业的不同标准。相较于传统的高速公路，使用智慧供电系统可以大大减少安全事故的出现，为人们的出行安全保驾护航，同时还能够避免道路堵塞的情况出现。因此，为使高速公路中道路和桥的供配电系统的造价可以维持在一个合理的范围内，并提升供电节能水平和质量，在工程建设期间，施工单位应该重视高速公路智慧供电系统的稳定性，从而使人们的生活质量得到有效保障。所以说，加大对高速公路智慧供电系统的研究是非常有必要的。1 研究背景高速公路智慧供电系统的特点。（1）高质量供电。高次谐波采用上位机来进行处理，能够很好地抵抗市电浪涌电流，使电压的恒定得到维持，有利于保证电气设备的使用安全，延长设备使用年限。功率因数在分布式智慧节能供电系统中，基于IGBT+pWM技术的有源功率补偿电路，能够得到优化，能够把功率因数控制在0.95以上，从而使用电设备的能耗得到减少，使其使用时间可以更长。（2）智能化。软启动等各项功能，可以借助电能数据采集和智能电源控制技术得到实现，不需要对其他设备进行额外设置。对于上下端电源来说，其功能有控制和智能通信。上端电源柜控制下端电源箱，能够借助智能通信的方式实现。另一方面，通过下端电源箱的电力载波，可以把采集各回路信息输送到上端电源柜中，从而有利于把上端电源柜的监测和分析等功能开展出来1。（3）单相传输。不平衡的只相负载如果出现在传统供配电方案里，那么会有配变电出现零序电流或增加线路和配电变压器电耗等危害。为了让其有效转变为单相3 300V电压，可以在分布式智慧节能供电系统中处理上位机对只相380V市电，不仅能够平衡电源负载只相，还能节约电缆芯数。（4）有较好的兼容性。上端电源柜通常能接入多路市电中，还能够在各项应急发电设备中接入，如果市电由于故障时间过长而断开，也能使用户侧正常运行各项用电设备、如果市电出现故障，配置的蓄电池能正常运行UPS和EPS等功能、并且能够和其他发电方法直接并网，符合当时发电当时使用的要求。2 智慧供电技术在高速公路机电设计中的应用与高速公路相关联的主要有三个方面，分别是：道路结构、桥梁结构以及隧道结构，其中隧道结构与道路结构由于环境因素的不同，在进行机电作者简介：李磊，甘肃紫光智能交通与控制技术有限公司，工程师；研究方向：高速公路机电系统维护、工程项目施工。收稿日期：2022-12-29；修回日期：2023-05-12。摘要：阐述高速公路智慧供电系统的特点，智慧供电技术在高速公路机电设计中的应用，探讨分布式智慧供电与传统的供电方案相对比，其经济优势更显著。关键词：智慧供电系统，分布式供电，高速公路。中图分类号：U417文章编号：1000-0755(2023)05-0184-02文献引用格式：李磊.智慧供电系统在高速公路机电工程中的应用J.电子技术,2023,52(05):184-185.智慧供电系统在高速公路机电工程中的应用李磊（甘肃紫光智能交通与控制技术有限公司，甘肃 730010）Abstract This paper expounds the characteristics of intelligent power supply system of expressway,the application of intelligent power supply technology in electromechanical design of expressway,and discusses that distributed intelligent power supply has more significant economic advantages compared with traditional power supply scheme.Index Terms intelligent power supply system,distributed power supply,expressway.Application of Intelligent Power Supply System in Expressway Electromechanical EngineeringLI Lei(Gansu Unisplendor Intelligent Transportation and Control Technology Co.,Ltd.,Gansu 730010,China.)Application 创新应用电子技术 第 52 卷 第 5 期（总第 558 期）2023 年 5 月 185设计的过程中，所涉及的负荷标准以及类型也会发生一定程度的改变，施工单位在进行工程设计时，需结合实际情况进行内容的规划，明确机电应用需求，从而保障后期各项工作的顺利进行。智慧供电技术在隧道机电中的应用。（1）在上位机的操作过程中，施工单位可以将其放置在有关工程变电所之中，采取补偿处理的方式，来保持电压的稳定，从而高效管控设备整体的输出电压，保证其本身所涉及的直流电源可以符合相关要求，进一步确保隧道工程的照明系统以及监控系统能够正常运行，力求下一步的各项工作都能正常有序开展，避免被影响到2。（2）对于隧道机电的设计，需要注意的是，施工单位要对一级负荷的重要性有清晰的认识，预先做好安全应急方案，例如说在上位机周边完成UPS电源柜的布设工作，通常情况下，隧道工程的机电应用是以市政电网作为主要的电源进行供应，并不会应用到UPS电源柜，当市政电网系统出现故障问题时，便可以选用UPS电源柜来完成相关电源结构的切换工作。（3）正常情况下，施工单位在对桥梁工程进行设计时，并不需要进行过多的思考，只需要利用上端电源箱的特性完成常规状态工作就可以达到工程负荷的要求。在布设下端电源箱时，注意将其与原照明配电箱进行区域性的重叠，并依照当前施工进程与内容完成后续的预留预埋工作，以防干扰到后期的工作开展。（4）进行高压直流电源设计与管理时，要借助适宜的方式进行降压处理，将高压直流进行低压转换，满足工程的220V标准，同时，施工单位还可以采取就近取电的方式来管理终端设施。此举不但可以达到智能化工程的要求，还可以减少成本费用。（5）基于水泵装置和风机设备的使用特性，对功率的需求较大，而且所要的负荷内容需要满足三相电源标准，此种情况就不能再使用传统的供电模式，而是要以单独配置的方式实现工作内容的调整。简而言之，就是施工单位借助变压器自身的特性来调整电源结构，把市政电网进行低压电源的数值转变，同时准备柴油发电机来作为备用系统，由此保证整个工程内的电力供应正常。（6）在管理智慧供电系统时，应深刻了解通信功能的重要性，在这一过程中，施工单位应当加大对下位机的管控力度，通过对输出回路的管控来实现相关工作内容的控制与调整，这样既能够符合实时操作的需求，而且还能给后续的隧道建设带来明显的促进作用。（7）在布设照明系统时，施工单位需要智能化调整照明系统，对隧道整体的实际广度进行结合，车流量的变化情况，以此来设定挡光系统的实际功率，提高动态化管控力度。在达到节能减排标准的基础上，还要兼顾施工单位自身的经济发展情况。（8）要想使设备的能耗可以符合有关标准，施工单位在涉及智能电路期间，对于整体终端系统，要开展统一化管理，力求实现上下模块的全方位调整，进而来满足我国可持续战略发展需要。智慧供电技术在道路机电中的应用。（1）在进行道路机电工程设计时，施工单位要根据实际内容进行电源的供应，确保外场设备能够正常运行。（2）在道路机电工程中，常用的系统一定包括监控和照明这两个部分，因其本身存在着较为明显的分散性，在调整供电距离期间，施工单位应该科学合理地开展整体线路的铺设，从而保障后续工作可以有序进行。（3）智能供电系统中必不可少的部分就是上位机，而且其也是道路机电设计中的关键内容，施工人员在安装上位机的过程中，必须根据相关线路进行变电所的区域建设，从而保障电机的工作性能可以符合施工要求。（4）相较于其他系统，监控系统对电源有着更高的要求，所以在进行电路设计时，为了杜绝断电这类现象的出现，施工单位需要在其周边进行UPS电源柜的设立。（5）为了降低电缆的使用情况，同时也是提高安全系数，施工单位在进行照明系统与监控系统的设计过程中可以结合实际情况进行统一化的回路管理，采取集成化方式对两个系统的电缆进行结合，并通过补偿装置来完成直流电源的转换工作，此举不仅可以有效减少成本支出，对于整个电路系统而言，也会产生良好的促进作用。（6）正常来说，要想使下端电源箱可以正常工作，工作人员要将其放置在配电箱之中，或者是设立相应的监控立杆来完成安置工作。（7）鉴于不同系统的负荷等级有着明显的差距，相关单位在进行系统设计的过程中，还要考虑到照明系统与监控系统之间的不同，根据负荷等级的实际情况来管理线路，加强对控制电缆的应用。基于此，即使电网发生了较为严重的故障，智能供电系统也可以发挥自身的应用属性来完成电源的切换，转移到UPS电源柜，由此进一步保障高速公路电力系统的稳定和正常。3 结语分布式智慧供电与传统的供电方案相对比，其经济优势更显著。因为两端供电是长隧道的主要模式，如果供电距离一样，那么智慧供电主要是单侧远距离供电，使项目投资得到了减少。分布式智慧供电技术普及到高速公路项目建设中，在减少成本的同时，有助于企业运营水平的提高。参考文献1 吕东,孙鹏.智慧高速公路供配电方案J.中国公路,2020(06):118-120.2 秦庆飞.远距离供电技术在公路工程项目中的应用研究J.通信电源技术,2019,36(10):1-4.3 崔若春.高速公路分布式远距离智慧节能供配电系统J.中国交通信息化,2018(08):116-117.