本發(fā)明涉及軌道交通電能質(zhì)量及節(jié)能分析領(lǐng)域，特別是涉及一種面向軌道交通的電能質(zhì)量及節(jié)能分析系統(tǒng)。
背景技術(shù)：
：城市軌道交通具有運(yùn)量大、快捷舒適、安全、準(zhǔn)點(diǎn)、保護(hù)環(huán)境、節(jié)約能源、占地少等特點(diǎn)，已經(jīng)成為各大中型城市解決道路交通擁堵問題的主要手段。隨著我國社會經(jīng)濟(jì)的飛速發(fā)展及城市化進(jìn)程的日益推進(jìn)，我國城市軌道交通建設(shè)的規(guī)模不斷擴(kuò)大，城市軌道交通對城市電網(wǎng)的電能質(zhì)量及暫態(tài)過程影響已日漸顯現(xiàn)。城市軌道交通供電系統(tǒng)負(fù)責(zé)為電動列車提供牽引電力，并為各種運(yùn)營設(shè)備提供動力照明電源，是城市電網(wǎng)的用電大戶。同時城市軌道交通電力消耗成本約占全部運(yùn)營成本的30％～48％，因而應(yīng)在保證牽引供電系統(tǒng)安全和優(yōu)質(zhì)運(yùn)行的前提下，合理利用現(xiàn)有的能源和設(shè)備，采用各種技術(shù)和管理手段，使?fàn)恳╇娤到y(tǒng)及設(shè)備做到經(jīng)濟(jì)運(yùn)行，降低電力消耗，降低運(yùn)營成本。目前還未有面向軌道交通的電能質(zhì)量及節(jié)能分析系統(tǒng)。技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：為了解決上述問題，本發(fā)明提供了一種面向軌道交通的電能質(zhì)量及節(jié)能分析系統(tǒng)，具體技術(shù)方案如下：一種面向軌道交通的電能質(zhì)量及節(jié)能分析系統(tǒng)包括：(1)文件管理體系：用于完善現(xiàn)有組織管理體系，從而為節(jié)能減排工作的持續(xù)發(fā)展提供保障；所述文件管理系統(tǒng)包括管理保障模塊、專項(xiàng)規(guī)劃模塊、規(guī)程規(guī)劃模塊；所述管理保障模塊用于制定政策、相關(guān)規(guī)章制度和開展宣傳培訓(xùn)；所述專項(xiàng)規(guī)劃模塊用于制定相應(yīng)的規(guī)劃；所述規(guī)程規(guī)劃模塊用于制定操作設(shè)備或處理業(yè)務(wù)時必須遵循的程序或步驟；(2)節(jié)能技術(shù)體系：用于通過采用新的技術(shù)手段實(shí)現(xiàn)電能的有效利用，同時降低動力照明用電能耗；所述節(jié)能技術(shù)體系包括耗能設(shè)備系統(tǒng)技術(shù)模塊、再生能源利用技術(shù)模塊、節(jié)能控制技術(shù)模塊；所述耗能設(shè)備系統(tǒng)技術(shù)模塊用于采用相應(yīng)的節(jié)能技術(shù)控制軌道交通系統(tǒng)中的耗能設(shè)備，從而減小能耗；所述再生能源利用技術(shù)模塊用于采用再生能源技術(shù)減少能耗；所述節(jié)能控制技術(shù)模塊用于采用相應(yīng)的節(jié)能技術(shù)減少能耗；(3)決策支撐體系：用于通過相關(guān)分析方法為電能決策提供支撐依據(jù)；所述決策支撐體系包括電能統(tǒng)計(jì)查詢模塊、電能能耗分析模塊、用電指標(biāo)評估模塊、用電指標(biāo)預(yù)測模塊；所述電能統(tǒng)計(jì)查詢模塊用于根據(jù)電能計(jì)量的實(shí)時信息對現(xiàn)場各個單位的電能使用和消耗情況進(jìn)行統(tǒng)計(jì)和對比分析，提供基于時間的圖形化數(shù)據(jù)查詢功能和各種分析圖表和報(bào)表；所述電能能耗分析模塊用于分析軌道交通系統(tǒng)的能耗，以便提供軌道交通系統(tǒng)耗能的依據(jù)；所述用電指標(biāo)評估模塊用于選取用電指標(biāo)并量化，以便評估軌道交通的用電情況；所述用電指標(biāo)預(yù)測模塊是對用電指標(biāo)進(jìn)行合理客觀的預(yù)測，預(yù)測出電力負(fù)荷在未來時期的變化趨勢及狀態(tài)，從而為電能指標(biāo)的下達(dá)提供一定的參考價值。進(jìn)一步，包括服務(wù)器硬件和windowsserver2008操作系統(tǒng)，基于visualstudio2010軟件開發(fā)平臺使用c#編程語言和數(shù)據(jù)庫sql2008，所使用的系統(tǒng)架構(gòu)為sql2008+ado.net+asp.net；所采用的的運(yùn)行模式為瀏覽器/web服務(wù)器/數(shù)據(jù)庫服務(wù)器三層架構(gòu)模式。進(jìn)一步，所述管理保障模塊包括政策保障單元、制度保障單元、宣傳培訓(xùn)單元；所述專項(xiàng)規(guī)劃模塊包括網(wǎng)絡(luò)節(jié)能規(guī)劃實(shí)施綱要單元、運(yùn)營維護(hù)節(jié)能實(shí)施規(guī)劃單元、建設(shè)項(xiàng)目節(jié)能實(shí)施規(guī)劃單元；所述規(guī)程規(guī)劃模塊包括網(wǎng)絡(luò)節(jié)能規(guī)劃實(shí)施綱要單元、運(yùn)營維護(hù)節(jié)能實(shí)施規(guī)劃單元、建設(shè)項(xiàng)目節(jié)能實(shí)施規(guī)劃單元。進(jìn)一步，所述節(jié)能控制技術(shù)模塊采用的實(shí)現(xiàn)方式包括合理調(diào)整供電系統(tǒng)運(yùn)行方式、合理調(diào)整運(yùn)行電壓、采用變壓器節(jié)電技術(shù)、調(diào)整直流牽引系統(tǒng)的經(jīng)濟(jì)運(yùn)行、采用智能化的軟件系統(tǒng)；所述合理調(diào)整供電系統(tǒng)運(yùn)行方式包括當(dāng)軌道交通牽引直流供電系統(tǒng)引入的外部電源接線方式是具備合環(huán)換電條件時軌道交通牽引直流供電系統(tǒng)的整流變和配電變采用一運(yùn)一備的方式運(yùn)行，當(dāng)軌道交通牽引直流供電系統(tǒng)引入的外部電源接線方式是不具備合環(huán)換電條件時則停止全部整流變和一半數(shù)量的配電變運(yùn)行；所述合理調(diào)整運(yùn)行電壓包括：當(dāng)電網(wǎng)負(fù)載損耗與空載損耗的比值大于1時采取提高運(yùn)行電壓的方式，當(dāng)電網(wǎng)負(fù)載損耗與空載損耗的比值小于1時采取降低運(yùn)行電壓的方式，提高或者降低運(yùn)行電壓的百分率與銅、鐵損比率相關(guān)；所述采用變壓器節(jié)電技術(shù)包括選用節(jié)能型變壓器和使變壓器經(jīng)濟(jì)運(yùn)行；所述調(diào)整直流牽引系統(tǒng)的經(jīng)濟(jì)運(yùn)行是指合理調(diào)整軌道交通牽引直流供電系統(tǒng)中的牽引變電所、接觸網(wǎng)的運(yùn)行、供電方式，合理確定牽引變壓器的容量使其負(fù)載率在92％及以上；軌道交通牽引直流供電系統(tǒng)的整流機(jī)組采用兩臺并聯(lián)運(yùn)行；合理選擇列車再生制動能量吸收裝置；所述采用智能化的軟件系統(tǒng)是指在電力監(jiān)控系統(tǒng)(scada)中加入遠(yuǎn)程抄表功能，采集供電、用電設(shè)備電量，進(jìn)行分類統(tǒng)計(jì)。進(jìn)一步，所述電能能耗分析模塊包括列車牽引能耗分析單元和車站能耗分析單元；列車牽引能耗的影響因素包括線路條件、列車類型、列車編組方式、列車滿載率；車站能耗包括照明能耗、動力能耗；所述照明能耗包括車站照明能耗、區(qū)間照明能耗；所述車站照明能耗包括工作照明能耗、節(jié)電照明能耗、事故照明能耗、疏散標(biāo)志照明能耗、廣告照明能耗；所述動力能耗包括自動扶梯系統(tǒng)能耗、空調(diào)能耗。進(jìn)一步，所述電能能耗分析模塊中電能能耗的影響因素包括時間要素、區(qū)域要素、車站要素、線路節(jié)能破、車輛要素、設(shè)備要素、季節(jié)要素；電能能耗分析采用灰色關(guān)聯(lián)分析法對各個要素進(jìn)行灰色關(guān)聯(lián)度分析，具體步驟如下：(1)原始數(shù)據(jù)處理：采用將原始數(shù)據(jù)減去原始數(shù)據(jù)的平均值然后再除以原始數(shù)據(jù)的標(biāo)準(zhǔn)差的方法對原始數(shù)據(jù)進(jìn)行無量綱化處理；(2)計(jì)算關(guān)聯(lián)系數(shù)：首先確定分析序列，設(shè)因變量數(shù)據(jù)構(gòu)成參考序列x′0，各自變量數(shù)據(jù)構(gòu)成比較序列x′i(i＝1，2，3…n)，n個數(shù)據(jù)序列形成矩陣如式①所示：式中，x′i表示主元素，矩陣①中的第1行代表分析的樣本數(shù)據(jù)，列代表主元素，矩陣本身表示一個主因素；(3)對變量序列進(jìn)行無量綱化：采用式②對變量序列進(jìn)行無量綱化，xij為主元素i的第j個指標(biāo)的無量綱化結(jié)果；x′ij為主元素i的第j個原始數(shù)據(jù)指標(biāo)對應(yīng)于原始數(shù)據(jù)指標(biāo)的平均值，st(x′ij)為對應(yīng)于原始數(shù)據(jù)指標(biāo)的標(biāo)準(zhǔn)差；無量綱化處理后，各因素序列形成矩陣如式③所示：對于每個主因素，選擇最優(yōu)樣本數(shù)據(jù)作為參考序列，與其關(guān)聯(lián)度越大表示與耗電量越相關(guān)；假設(shè)第i個主元素為xi＝(xi(1)，xi(1)，xi(2)…xi(n))t，i＝1，2，3…n；④構(gòu)造最優(yōu)樣本：x0＝(x0(1)，x0(1)，x0(2)…x0(n))t；⑤(4)求絕對差值矩陣、最大差值和最小差值：計(jì)算式③中矩陣的第一列與其余各列對應(yīng)值的絕對差值，形成絕對差值矩陣如式⑦所示：式中，δ0i(k)＝|x0(k)-xi(k)|，(i＝1，2，…n，k＝1，2，…n)；⑧絕對差值矩陣中最大值和最小值，即為最大差值和最小差值：(5)計(jì)算關(guān)聯(lián)系數(shù)：對式⑦的絕對差值矩陣中數(shù)據(jù)作如下式⑩的變換得到關(guān)聯(lián)系數(shù)矩陣如式所示：其中，ρ為分辯系數(shù)，取值范圍為(0，1)，關(guān)聯(lián)系數(shù)ξ0i(k)是不超過1的正數(shù)，絕對差值δ0i(k)越小，關(guān)聯(lián)系數(shù)ξ0i(k)就越大，ξ0i(k)反映第i個比較序列xi與參考序列x0在第k期的關(guān)聯(lián)程度；(6)計(jì)算關(guān)聯(lián)度：用比較序列xi與參考數(shù)列x0的各個時期的關(guān)聯(lián)系數(shù)之平均值來定量反映這兩個數(shù)列的關(guān)聯(lián)程度，其計(jì)算公式為：式中，r0i(k)為第k個比較數(shù)列xi與參考數(shù)列x0的關(guān)聯(lián)度。進(jìn)一步，所述用電指標(biāo)評估模塊包括客流量能耗指標(biāo)評估單元、車輛周轉(zhuǎn)量指標(biāo)評估單元、客運(yùn)周轉(zhuǎn)量指標(biāo)評估單元、車站動力能耗指標(biāo)評估單元；所述客流量能耗指標(biāo)評估單元采用的計(jì)算方式為：年(月)總耗電量/客流總量，單位為度/人次；所述車輛周轉(zhuǎn)量指標(biāo)評估單元采用的計(jì)算方式為：年(月)總耗電量/車輛運(yùn)行總里程，單位為度/車·km；所述客運(yùn)周轉(zhuǎn)量指標(biāo)評估單元采用的計(jì)算方式為：年(月)總耗電量/客運(yùn)周轉(zhuǎn)總量，單位為度/人·km；所述車站動力能耗指標(biāo)評估單元采用的計(jì)算方式為：年(月)總耗電量/(站×天)，單位：度/站·天。進(jìn)一步，所述用電指標(biāo)評估模塊是采用建立能耗指標(biāo)綜合評估的遺傳投影尋蹤模型的方法來進(jìn)行用電指標(biāo)評估；具體包括以下步驟：(1)對各單項(xiàng)能耗指標(biāo)進(jìn)行分級，在各等級范圍內(nèi)通過隨機(jī)取值的方法建立投影指標(biāo)，該投影指標(biāo)包括各能耗單項(xiàng)指標(biāo)及其所對應(yīng)的等級；所述單項(xiàng)能耗指標(biāo)包括客流量能耗指標(biāo)、車輛周轉(zhuǎn)量指標(biāo)、客運(yùn)周轉(zhuǎn)量指標(biāo)；(2)將投影指標(biāo)按照某一投影方向投影到一維空間上，得到投影指標(biāo)在一維空間的投影值，將投影值的標(biāo)準(zhǔn)差、投影值與投影指標(biāo)對應(yīng)的評估等級之間的相關(guān)系數(shù)作為考察投影指標(biāo)的變異信息，從而建立投影目標(biāo)函數(shù)；(3)利用遺傳算法求解投影目標(biāo)函數(shù)最大值來估計(jì)最佳投影方向；(4)根據(jù)最佳投影方向得到投影指標(biāo)的最佳投影值與評估等級之間的散點(diǎn)圖，從而建立能耗指標(biāo)綜合評估的遺傳投影尋蹤模型。進(jìn)一步，所述用電指標(biāo)預(yù)測模塊采用建立灰色系統(tǒng)gm(1，1)模型的方法進(jìn)行預(yù)測，建立灰色系統(tǒng)gm(1，1)模型的方法實(shí)質(zhì)是對原始數(shù)據(jù)序列進(jìn)行一次累加生成，使其成為有規(guī)律性的數(shù)列，然后再建立gm(1，1)模型，即建立微分方程，求解該微分方程，得到方程的參數(shù)a、u值，最后得到累加數(shù)列的灰色預(yù)測gm(1，1)模型來進(jìn)行預(yù)測；所述灰色系統(tǒng)gm(1，1)模型采用后驗(yàn)差檢驗(yàn)法檢驗(yàn)其預(yù)測精度，具體步驟如下：(1)建立灰色系統(tǒng)gm(1，1)模型：設(shè)x(0)為原始數(shù)據(jù)序列x(0)＝[x(0)(1)，x(0)(2)，x(0)(3)…x(0)(n)]；對該數(shù)據(jù)列進(jìn)行一次疊加，生成新的數(shù)據(jù)數(shù)列為x(1)＝[x(1)(1)，x(1)(2)，x(1)(3)…x(1)(n)]；依照新數(shù)據(jù)序列編號規(guī)律對新數(shù)據(jù)序列，建立對應(yīng)的白化微分方程為式中a、b為方程參數(shù)，記做在最小二乘準(zhǔn)則下yn＝bp的解為式即為gm(1，1)參數(shù)a、b的矩陣辨識計(jì)算式，式中(btb)-1bt事實(shí)上是數(shù)據(jù)矩陣b的廣義逆矩陣，其中式中，b為(n-1)階數(shù)據(jù)矩陣，yn為數(shù)據(jù)向量，p為參數(shù)向量，令z(1)為x(1)的均值序列z(1)＝[z(1)(2)，z(1)(3)，z(1)(4)…z(1)(n)]；由式得式的白化微分方程為z(1)(k)＝0.5x(1)(k)+0.5x(1)(k-1)；可以得到灰色系統(tǒng)gm(1，1)預(yù)測模型為對進(jìn)行累減生成還原，得到的預(yù)測值，即灰色系統(tǒng)gm(1，1)的預(yù)測模型為：(2)采用后驗(yàn)差檢驗(yàn)法對灰色系統(tǒng)gm(1，1)模型的預(yù)測精度進(jìn)行檢驗(yàn)：1)根據(jù)后驗(yàn)差比值與小誤差概率的取值判別灰色系統(tǒng)gm(1，1)模型的精度：令x(0)為原始序列，為預(yù)測值序列k＝2，3…n，原始數(shù)據(jù)x(0)(k)的平均值x(0)(k)的方差殘差殘差ε(0)(k)的平均值ε(0)(k)的方差后驗(yàn)差比值小誤差概率按照后驗(yàn)差比值c與小誤差概率p這兩個指標(biāo)綜合評定灰色系統(tǒng)gm(1，1)模型的精度，具體精度等級標(biāo)準(zhǔn)如表1所示，如果灰色系統(tǒng)gm(1，1)模型的精度經(jīng)檢驗(yàn)不合格，則建立灰色系統(tǒng)gm(1，1)模型的殘差模型進(jìn)行修正；表1等級標(biāo)準(zhǔn)2)建立灰色系統(tǒng)gm(1，1)模型的殘差模型：根據(jù)灰色系統(tǒng)gm(1，1)模型的預(yù)測數(shù)據(jù)的殘差q(0)(t)，定義殘差序列檢查殘差序列q(0)(t)是否非負(fù)，如果殘差序列q(0)(t)存在負(fù)值，則對其進(jìn)行正化處理，采用的方法是將殘差數(shù)列中的每一個數(shù)值加上一個適當(dāng)?shù)恼龜?shù)使其變成非負(fù)的值，則正化處理后的殘差數(shù)列為q(0)＝[q(0)(1)，q(0)(2)，q(0)(3)…q(0)(n)]；還原后得到灰色系統(tǒng)gm(1，1)模型的殘差模型為：本發(fā)明的有益效果為：通過本發(fā)明提供的一種面向軌道交通的電能質(zhì)量及節(jié)能分析系統(tǒng)，在利用計(jì)算機(jī)技術(shù)和數(shù)據(jù)庫技術(shù)的基礎(chǔ)上，一方面實(shí)現(xiàn)相關(guān)節(jié)能工作管理和技術(shù)文檔的信息化管理；另一方面實(shí)現(xiàn)對檢測單位相關(guān)用電量的查詢、統(tǒng)計(jì)和分析的功能；在對能耗數(shù)據(jù)進(jìn)行綜合分析的基礎(chǔ)上，對用電單位耗能進(jìn)行評估，為全面系統(tǒng)地規(guī)劃、實(shí)施、檢查、控制和改進(jìn)各項(xiàng)用電管理活動，實(shí)施全過程管理，提供一個比較合理的依據(jù)，在一定程度上促進(jìn)軌道交通的節(jié)能減排工作的深入開展，通過對電能負(fù)荷進(jìn)行較合理的預(yù)測，可使用電部門掌握系統(tǒng)整體用電狀況，作為用電指標(biāo)下達(dá)的依據(jù)。附圖說明圖1是本發(fā)明一種面向軌道交通的電能質(zhì)量及節(jié)能分析系統(tǒng)結(jié)構(gòu)示意圖；圖2是本發(fā)明中基于遺傳投影尋蹤方法的能耗指標(biāo)綜合評估流程圖；圖3是本發(fā)明中客流量能耗指標(biāo)分級示意圖；圖4是本發(fā)明中車輛周轉(zhuǎn)量指標(biāo)分級示意圖；圖5是本發(fā)明中客運(yùn)周轉(zhuǎn)量指標(biāo)分級示意圖；圖6是本發(fā)明中的散點(diǎn)圖。具體實(shí)施方式為了更好的理解本發(fā)明，下面結(jié)合附圖和具體實(shí)施例對本發(fā)明作進(jìn)一步說明：如圖1所示，一種面向軌道交通的電能質(zhì)量及節(jié)能分析系統(tǒng)包括：1、文件管理體系：用于完善現(xiàn)有組織管理體系，從而為節(jié)能減排工作的持續(xù)發(fā)展提供保障；所述文件管理系統(tǒng)包括管理保障模塊、專項(xiàng)規(guī)劃模塊、規(guī)程規(guī)劃模塊；所述管理保障模塊用于制定政策、相關(guān)規(guī)章制度和開展宣傳培訓(xùn)；管理保障模塊包括政策保障單元、制度保障單元、宣傳培訓(xùn)單元；所述專項(xiàng)規(guī)劃模塊用于制定相應(yīng)的規(guī)劃；專項(xiàng)規(guī)劃模塊包括網(wǎng)絡(luò)節(jié)能規(guī)劃實(shí)施綱要單元、運(yùn)營維護(hù)節(jié)能實(shí)施規(guī)劃單元、建設(shè)項(xiàng)目節(jié)能實(shí)施規(guī)劃單元；所述規(guī)程規(guī)劃模塊用于制定操作設(shè)備或處理業(yè)務(wù)時必須遵循的程序或步驟；規(guī)程規(guī)劃模塊包括網(wǎng)絡(luò)節(jié)能規(guī)劃實(shí)施綱要單元、運(yùn)營維護(hù)節(jié)能實(shí)施規(guī)劃單元、建設(shè)項(xiàng)目節(jié)能實(shí)施規(guī)劃單元。2、節(jié)能技術(shù)體系：用于通過采用新的技術(shù)手段實(shí)現(xiàn)電能的有效利用，同時降低動力照明用電能耗；所述節(jié)能技術(shù)體系包括耗能設(shè)備系統(tǒng)技術(shù)模塊、再生能源利用技術(shù)模塊、節(jié)能控制技術(shù)模塊；所述耗能設(shè)備系統(tǒng)技術(shù)模塊用于采用相應(yīng)的節(jié)能技術(shù)控制軌道交通系統(tǒng)中的耗能設(shè)備，從而減小能耗；所述再生能源利用技術(shù)模塊用于采用再生能源技術(shù)減少能耗；所述節(jié)能控制技術(shù)模塊用于采用相應(yīng)的節(jié)能技術(shù)減少能耗；(1)所述耗能設(shè)備系統(tǒng)技術(shù)模塊用于針對軌道交通系統(tǒng)中的耗能設(shè)備采用相應(yīng)的節(jié)能技術(shù)進(jìn)行控制，從而減小能耗；所述耗能設(shè)備包括列車系統(tǒng)、照明系統(tǒng)、空調(diào)系統(tǒng)、自動扶梯系統(tǒng)；針對不同的耗能設(shè)備采用相應(yīng)的節(jié)能技術(shù)進(jìn)行控制，從而減小能耗。在實(shí)際當(dāng)中，通過科學(xué)選擇電纜的截面和走向、合理選擇變壓器容量、撤除低壓配電負(fù)荷端的無功補(bǔ)償裝里、降低變損及線損；通過采用較大截面積的鋼軌、提高鋼軌及軌道周邊系統(tǒng)的絕緣水平和對地鐵地面線路的架空避雷線進(jìn)行改造從而降低相關(guān)系統(tǒng)的電能損耗；完善計(jì)量手段，保證計(jì)量設(shè)備配置的合理性和有效性，從而保證計(jì)量數(shù)據(jù)的正確性；對于環(huán)控系統(tǒng)的節(jié)能，可以加裝屏蔽門，節(jié)能效果良好；采用變頻技術(shù)，降低空調(diào)用電量；采用vrv系統(tǒng)，減少能源浪費(fèi)；對于低壓配電系統(tǒng)的節(jié)能，低壓配電系統(tǒng)的節(jié)能主要是采用高效節(jié)能燈具，合理安排站廳站臺照明，加強(qiáng)設(shè)備房照明的管理，以及合理安排變壓器的運(yùn)行，以提高其負(fù)載率。(2)所述再生能源技術(shù)模塊采用的實(shí)現(xiàn)方式是讓列車采用再生與電阻制動技術(shù)，可以向電網(wǎng)反饋電能，從而減少能耗，并可減少輪對磨耗.降低制動噪音，改善制動的平穩(wěn)性，提高乘坐舒適度；且通過快速開通制動斬波器進(jìn)行電阻制動，可快速抑制制動電網(wǎng)過電壓，有良好的制動特性。(3)所述節(jié)能控制技術(shù)模塊采用的實(shí)現(xiàn)方式包括合理調(diào)整供電系統(tǒng)運(yùn)行方式、合理調(diào)整運(yùn)行電壓、采用變壓器節(jié)電技術(shù)、調(diào)整直流牽引系統(tǒng)的經(jīng)濟(jì)運(yùn)行、采用智能化的軟件系統(tǒng)；1)所述合理調(diào)整供電系統(tǒng)運(yùn)行方式是指軌道交通供電系統(tǒng)引入的外部電源接線方式條件具備合環(huán)換電條件則牽引系統(tǒng)整流變停電和配電變采用一運(yùn)一備的方式運(yùn)行，軌道交通供電系統(tǒng)引入的外部電源接線方式條件不具備合環(huán)換電條件則晚上停止全部整流變和系統(tǒng)一半配電變的運(yùn)行；城市軌道交通供電系統(tǒng)一般同時引入2路外部電源，采用線路變壓器組方式或內(nèi)橋接線方式分列運(yùn)行。城市軌道交通供電負(fù)荷白天和晚上的負(fù)荷差近10倍，初近期和遠(yuǎn)期的負(fù)荷差也很大，如果引入的外部電源接線方式條件具備合環(huán)換電條件，在輕負(fù)荷或晚上停運(yùn)情況下，牽引系統(tǒng)整流變停電和配電變采用一運(yùn)一備的方式運(yùn)行，可以減少全網(wǎng)近一半的變損線損。根據(jù)具體情況編制一個晚上和前期輕負(fù)荷運(yùn)行方式，用程控方式實(shí)現(xiàn)，操作方便，還有利于調(diào)整系統(tǒng)功率因數(shù)。如果不具備合環(huán)換電條件，晚上可以停止全部整流變和系統(tǒng)一半配電變運(yùn)行，可以減少系統(tǒng)1/3的變損線損。供電系統(tǒng)初次投入運(yùn)行時進(jìn)行潮流分析，以便確定電壓分布和功率分布，確定變壓器的抽頭位置和判斷無功補(bǔ)償量的大小，并確定正常的運(yùn)行方式和防止無功過補(bǔ)償現(xiàn)象發(fā)生，便于供電系統(tǒng)的經(jīng)濟(jì)運(yùn)行。根據(jù)供電系統(tǒng)負(fù)荷變化情況調(diào)整運(yùn)行方式，提高系統(tǒng)的負(fù)載率。出現(xiàn)三相負(fù)荷不平衡時，及時調(diào)整用電設(shè)備，有利于降低電能損耗。2)所述合理調(diào)整運(yùn)行電壓是指電網(wǎng)負(fù)載損耗與空載損耗的比值大于1時采取提高運(yùn)行電壓的方式，電網(wǎng)負(fù)載損耗與空載損耗的比值小于1時采取降低運(yùn)行電壓的方式，提高或者降低的百分率與銅、鐵損比率相關(guān)；城市軌道交通供電系統(tǒng)主變電所選用有載調(diào)壓變壓器或者選用有自動調(diào)整分接頭功能的變壓器，根據(jù)系統(tǒng)電壓變化或設(shè)定值進(jìn)行電壓調(diào)整，可以降低供電系統(tǒng)電能損耗。當(dāng)電網(wǎng)負(fù)載損耗與空載損耗的比值c大于表1數(shù)據(jù)時，提高運(yùn)行電壓可以起到降損節(jié)電效果；當(dāng)電網(wǎng)負(fù)載損耗與空載損耗的比值c小于表2數(shù)據(jù)時，降低運(yùn)行電壓可以起到降損節(jié)電效果。在運(yùn)行電壓較高時，固定損耗增加，變動損耗減少；運(yùn)行電壓較低時，固定損耗減少，變動損耗增加。一般35～220kv宜在較額定電壓高的電壓下運(yùn)行更經(jīng)濟(jì)，33kv和10kv以下宜在額定電壓較低的電壓下運(yùn)行更經(jīng)濟(jì)，具體電壓值還需經(jīng)過計(jì)算后確定。表1提高運(yùn)行電壓降低損耗判別表提高電壓百分率12345銅、鐵損比率c1.021.041.061.081.10表2降低運(yùn)行電壓降低損耗判別表提高電壓百分率-1-2-3-4-5銅、鐵損比率c0.980.960.940.920.903)所述采用變壓器節(jié)電技術(shù)包括選用節(jié)能型變壓器和使變壓器經(jīng)濟(jì)運(yùn)行；選擇節(jié)能型變壓器或更換高能耗變壓器，減少輸配電的損耗，國內(nèi)新投產(chǎn)的非晶態(tài)合金鐵心、高溫超導(dǎo)電力變壓器負(fù)載損耗相當(dāng)于同容量s9系列變壓器國家標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定值的4.5％，可選用變?nèi)葑儔浩?，解決初期和遠(yuǎn)期、白天和晚上的負(fù)荷差問題；變壓器經(jīng)濟(jì)運(yùn)行，當(dāng)空載損耗和負(fù)載損耗相等時，變壓器效率最高，運(yùn)行最經(jīng)濟(jì)。在運(yùn)行中，使變壓器負(fù)荷盡可能在接近高效率點(diǎn)運(yùn)行。變壓器“大馬拉小車”的臨界負(fù)荷率是：s7系列為25％，s9系列為16％，非晶態(tài)變壓器為7％。變壓器經(jīng)濟(jì)負(fù)荷區(qū)負(fù)荷率是在小于75％、大于“大馬拉小車”臨界負(fù)荷率區(qū)間。在設(shè)計(jì)和運(yùn)行中應(yīng)避免出現(xiàn)“大馬拉小車”的現(xiàn)象發(fā)生。在投資和建設(shè)條件允許的情況下，在集中供電方式中，可考慮初近期和遠(yuǎn)期的主變壓器、整流變壓器、配電變壓器臺數(shù)分離，并考慮共享方式。在滿足供電可靠性的前提下減少初期變壓器的投入數(shù)量，根據(jù)負(fù)荷情況改變投退變壓器的數(shù)量，減少初期投資和降低運(yùn)營電能損耗。4)所述調(diào)整直流牽引系統(tǒng)的經(jīng)濟(jì)運(yùn)行是指合理調(diào)整軌道交通牽引直流供電系統(tǒng)中的牽引變電所、接觸網(wǎng)的運(yùn)行、供電方式；軌道交通牽引直流供電系統(tǒng)正常情況下，牽引變電所、接觸網(wǎng)采用雙機(jī)組運(yùn)行、雙邊供電方式。一般采用2臺整流機(jī)組并聯(lián)運(yùn)行，在滿足負(fù)載率和諧波的前提下，當(dāng)一臺牽引整流機(jī)組退出運(yùn)行時，采用單機(jī)組雙邊供電方式，可以減少牽引網(wǎng)的附加損耗。合理確定牽引變壓器的容量使其負(fù)載率在92％及以上，高效運(yùn)行；抑制諧波達(dá)到節(jié)能，對于整流機(jī)組采用兩臺并聯(lián)運(yùn)行，形成24脈波整流，可限制諧波的產(chǎn)生；合理選擇列車再生制動能量吸收裝置會大大節(jié)省電能。有電容儲能、飛輪儲能、電阻吸收和逆變吸收裝置。其中電容儲能方式節(jié)能效果好，對電網(wǎng)有穩(wěn)定作用，同時維護(hù)量少。5)所述采用智能化的軟件系統(tǒng)是指在電力監(jiān)控系統(tǒng)(scada)中加入遠(yuǎn)程抄表功能，采集供電、用電設(shè)備電量，進(jìn)行分類統(tǒng)計(jì)。電力系統(tǒng)中采用的能量管理軟件系統(tǒng)ems，是在數(shù)據(jù)采集和監(jiān)視控制系統(tǒng)的基礎(chǔ)上加入經(jīng)濟(jì)調(diào)度軟件edc、高級應(yīng)用軟件pas、負(fù)荷管理軟件lm等模塊，根據(jù)系統(tǒng)采集的信息和數(shù)據(jù)進(jìn)行調(diào)度分析、決策和控制，主要目標(biāo)是提高電力系統(tǒng)的自動控制水平，提高供電質(zhì)量和改善運(yùn)行的經(jīng)濟(jì)性。在軌道交通供電系統(tǒng)中可借鑒電力系統(tǒng)的部分模塊功能，對用電供電設(shè)備進(jìn)行綜合分析，對高耗能設(shè)備進(jìn)行重點(diǎn)跟蹤。另外，還可以借鑒電力系統(tǒng)的智能系統(tǒng)和專家系統(tǒng)功能。3、決策支撐體系：包括電能統(tǒng)計(jì)查詢模塊、電能能耗分析模塊、用電指標(biāo)評估模塊、用電指標(biāo)預(yù)測模塊。(1)所述電能統(tǒng)計(jì)查詢模塊是根據(jù)電能計(jì)量的實(shí)時信息對現(xiàn)場各個單位的電能使用和消耗情況進(jìn)行統(tǒng)計(jì)和對比分析，提供基于時間的圖形化數(shù)據(jù)查詢功能和各種分析圖表和報(bào)表功能；電能統(tǒng)計(jì)查詢模塊采用模糊查詢和精確查詢統(tǒng)計(jì)，同時提供圖形顯示功能；(2)所述電能能耗分析模塊包括列車牽引能耗分析單元和車站能耗分析單元；1)列車牽引能耗包括牽引運(yùn)行耗電量(包括自用電量)和惰性、制動及停電時的自用電量，列車牽引能耗的影響因素包括線路條件、列車類型、列車編組方式、列車滿載率；①列車類型對列車牽引能耗的影響：軌道交通系統(tǒng)的列車類型對列車運(yùn)行起著決定性的作用。列車類型不同，不僅是列車大小尺寸及容量的差別，更重要的是列車的自重、運(yùn)營速度等技術(shù)指標(biāo)有較大的差別，直接影響列車編組、輸送能力等多個方面，從而影響了軌道交通系統(tǒng)的列車運(yùn)行能耗；②列車編組對列車牽引能耗的影響：列車的編組主要由高峰斷面客流量以及運(yùn)輸組織決定。列車的編組數(shù)量越大，滿足運(yùn)營需要所需牽引力越大，能耗隨之增加?？刹捎贸酢⒔?、遠(yuǎn)期不同編組形式，其優(yōu)點(diǎn)為針對不同的運(yùn)量選擇不同的編組有利于節(jié)能，有利于運(yùn)輸組織，吸引客流；③列車滿載率對列車牽引能耗的影響：列車在滿載情況下，乘客質(zhì)量在列車總質(zhì)量中一般占25～30％：而當(dāng)列車滿載率下降到運(yùn)營公司可以接受的50％的狀態(tài)時，乘客質(zhì)量在列車總質(zhì)量中將下降到17％左右。換言之，隨著滿載率的下降，牽引能耗將主要用于無效牽引在列車滿載率低于30％的時候，列車的無效牽引比較大，為了解決這一問題，若采用加大行車間隔的方式，則會大幅降低服務(wù)水平，這對于平峰時段客流占總客流80％的乘客，尤其是客流強(qiáng)度約在高峰客流強(qiáng)度三分之一時段的50％乘客來說，其服務(wù)水平難以接受，也將為城市軌道交通吸引客流帶來負(fù)面影響。若采用分時段編組的高密度運(yùn)行方案，在保證高服務(wù)水平的前提下，采用靈活編組的行車組織方案比固定編組的方案將有效降低列車運(yùn)行能耗和系統(tǒng)能耗。2)車站能耗包括照明能耗、動力能耗；所述照明能耗包括車站照明能耗、區(qū)間照明能耗；所述車站照明能耗包括工作照明能耗、節(jié)電照明能耗、事故照明能耗、疏散標(biāo)志照明能耗、廣告照明能耗；所述動力能耗包括自動扶梯系統(tǒng)能耗、空調(diào)能耗；述自動扶梯，是帶有循環(huán)運(yùn)動梯路向上或向下傾斜(30°～35°)輸送乘客的固定電力驅(qū)動設(shè)備。自動扶梯按其規(guī)格大小可分為輕型、中型和重型(沒有明確的劃分)。城市軌道交通系統(tǒng)車站的自動扶梯在額定負(fù)載運(yùn)行情況很短，大多數(shù)時間都處于空載和輕載情況下運(yùn)行，耗費(fèi)大量電能，城市軌道運(yùn)輸每天上下班的客流高峰時問很短，不足四小時，在非高峰時間，自動扶梯空載的時問遠(yuǎn)遠(yuǎn)大于載客時間。根據(jù)乘客人數(shù)來調(diào)整自動扶梯運(yùn)行速度，自動扶梯作為城市軌道交通車站的服務(wù)設(shè)施，在客流高峰期要全速運(yùn)行，以保證乘客輸送的迅速便捷。在客流量少的平峰階段，可以采取調(diào)節(jié)自動扶梯運(yùn)行速度的方法節(jié)約能耗，尤其是自動扶梯在空載上行時，消耗功率隨著扶梯速度的增大而逐步增大，自動扶梯在20％額定轉(zhuǎn)速時所消耗的功率是額定轉(zhuǎn)速所消耗功率的21％；空載下行時，采取調(diào)節(jié)自動扶梯運(yùn)行速度的方法節(jié)約能耗，尤其在自動扶梯負(fù)載小于20％時下行運(yùn)行時，盡量降低運(yùn)行速度，節(jié)約能耗?？傊鶕?jù)客流來調(diào)節(jié)自動扶梯運(yùn)行，具有很好的節(jié)能效果。所述通風(fēng)空調(diào)系統(tǒng)，是地鐵工程中的重要系統(tǒng)，當(dāng)列車正常運(yùn)營時，它的主要功能是排除地鐵空間的余熱余濕，保證地鐵內(nèi)部空氣環(huán)境達(dá)到規(guī)定的標(biāo)準(zhǔn)，為乘客和工作人員提供一個適宜的人工環(huán)境，滿足其生理和心理上的要求；而當(dāng)列車發(fā)生事故時，通風(fēng)空調(diào)系統(tǒng)還應(yīng)保證對事故區(qū)域進(jìn)行有效的通風(fēng)。通風(fēng)空調(diào)系統(tǒng)是地鐵系統(tǒng)中第一能耗大戶。有統(tǒng)計(jì)表明，通風(fēng)空調(diào)系統(tǒng)能耗約占整個地鐵用電負(fù)荷的45％～60％。通風(fēng)空調(diào)系統(tǒng)方案的合理與否嚴(yán)重影響地鐵運(yùn)營能耗，因此，通風(fēng)空調(diào)系統(tǒng)制式的選擇必須著重考慮能耗指標(biāo)，選擇合理的節(jié)能方案。目前，國內(nèi)地鐵通風(fēng)空調(diào)系統(tǒng)制式常見的有屏蔽門系統(tǒng)和閉(開)式系統(tǒng)。屏蔽門系統(tǒng)是在車站站臺上設(shè)置與列車車門聯(lián)動啟閉的屏蔽門，將站臺與軌道隔開，車站內(nèi)的通風(fēng)空調(diào)系統(tǒng)相對獨(dú)立運(yùn)行?？照{(diào)季節(jié)，車站通風(fēng)空調(diào)系統(tǒng)為少量新風(fēng)或全新風(fēng)狀態(tài)運(yùn)行；非空調(diào)季節(jié)，車站空調(diào)為全通風(fēng)狀態(tài)運(yùn)行，區(qū)間隧道通風(fēng)以活塞通風(fēng)為主。閉式系統(tǒng)是指在空調(diào)季節(jié)，車站和區(qū)間隧道內(nèi)的空氣除空調(diào)機(jī)引進(jìn)少量新風(fēng)外，系統(tǒng)與外界基本處于一種不相通的形式，在非空調(diào)季節(jié)亦可作開式運(yùn)行，即利用活塞風(fēng)井、車站出入口、兩端洞口及機(jī)械通風(fēng)與室外大氣相通進(jìn)行通風(fēng)換氣，排除軌道交通產(chǎn)生的熱量。近年來，隨著研究的不斷深入，一種改進(jìn)的閉式通風(fēng)空調(diào)系統(tǒng)在地鐵設(shè)計(jì)中得到應(yīng)用，被稱為集成閉式通風(fēng)空調(diào)系統(tǒng)(以下簡稱“集成閉式系統(tǒng)”)。該制式系統(tǒng)的主要特點(diǎn)是車站公共區(qū)通風(fēng)空調(diào)系統(tǒng)和區(qū)間通風(fēng)系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)部分設(shè)備及風(fēng)道的共用，車站不需設(shè)置組合式空調(diào)機(jī)組，而是利用風(fēng)道內(nèi)設(shè)置的大型表冷器及車站通風(fēng)機(jī)組成空氣處理系統(tǒng)，為車站提供通風(fēng)空調(diào)。車站通風(fēng)機(jī)、排熱風(fēng)機(jī)同時兼作區(qū)間事故風(fēng)機(jī)。3)電能能耗的影響因素包括時間要素、區(qū)域要素、車站要素、線路節(jié)能破、車輛要素、設(shè)備要素、季節(jié)要素：所述時間要素，包括施工期、調(diào)試期、初期、近期和遠(yuǎn)期；軌道交通施工過程中，通常有部分線路在完成階段建設(shè)目標(biāo)后即開始運(yùn)營，這表明運(yùn)營長度對軌道交通網(wǎng)絡(luò)總能耗將產(chǎn)生直接的影響。所述區(qū)域要素，包括市區(qū)和郊區(qū)；市區(qū)人員流動性大，市區(qū)軌道交通的載客量明顯高于郊區(qū)，載客量的多少對于電梯、空調(diào)等設(shè)施的能耗會產(chǎn)生影響。所述車站要素，包括高架站、地面站和地下站；不同的線路，站內(nèi)耗電會有較大差距，特別在使用空調(diào)的季節(jié)，地下和地面的能耗明顯高于高架。所述線路節(jié)能坡，采用比例包括高、中和低。所述車輛要素，包括a型車、b型車、c型車等。所述設(shè)備要素，牽引供電系統(tǒng)、通風(fēng)與空調(diào)系統(tǒng)、屏蔽門、照明、給排水、自動扶梯、弱電系統(tǒng)、車輛基地設(shè)備；不同型號的列車采用不同的節(jié)能型設(shè)施，不同類型的車站(地上、地下)根據(jù)運(yùn)行的實(shí)際情況采用不同的節(jié)能措施，都可以達(dá)到節(jié)能的目的。所述季節(jié)要素，包括春、夏、秋和冬；隨著夏季的到來，地鐵總能耗有明顯的上升，季節(jié)因素對能耗的變化有極其明顯的影響。電能能耗分析采用灰色關(guān)聯(lián)分析法對各個要素進(jìn)行灰色關(guān)聯(lián)度分析，所述關(guān)聯(lián)度，是事物之間、因素之間關(guān)聯(lián)性大小的量度。它定量地描述了事物或因素之間相互變化的情況，即變化的大小、方向與速度等的相對性。如果事物或因素變化的態(tài)勢基本一致，則可以認(rèn)為它們之間的關(guān)聯(lián)度較大，反之，關(guān)聯(lián)度較小。對事物或因素之間的這種關(guān)聯(lián)關(guān)系，雖然用回歸、相關(guān)等統(tǒng)計(jì)分析方法也可以做出一定程度的回答，但往往要求數(shù)據(jù)量較大、數(shù)據(jù)的分布特征也要求比較明顯。而且對于多因素非典型分布特征的現(xiàn)象，回歸相關(guān)分析的難度常常很大。相對來說，灰色關(guān)聯(lián)度分析所需數(shù)據(jù)較少，對數(shù)據(jù)的要求較低，原理簡單，易于理解和掌握，對上述不足有所克服和彌補(bǔ)。具體包括以下步驟：(1)原始數(shù)據(jù)處理：采用將原始數(shù)據(jù)減去原始數(shù)據(jù)的平均值然后再除以原始數(shù)據(jù)的標(biāo)準(zhǔn)差的方法對原始數(shù)據(jù)進(jìn)行無量綱化處理；(2)計(jì)算關(guān)聯(lián)系數(shù)：首先確定分析序列，設(shè)因變量數(shù)據(jù)構(gòu)成參考序列x′0，各自變量數(shù)據(jù)構(gòu)成比較序列x′i(i＝1，2，3…n)，n個數(shù)據(jù)序列形成矩陣如式①所示：式中，x′i表示主元素，矩陣①中的第1行代表分析的樣本數(shù)據(jù)，列代表主元素，矩陣本身表示一個主因素；(3)對變量序列進(jìn)行無量綱化：采用式②對變量序列進(jìn)行無量綱化，xij為主元素i的第j個指標(biāo)的無量綱化結(jié)果；x′ij為主元素i的第j個原始數(shù)據(jù)指標(biāo)對應(yīng)于原始數(shù)據(jù)指標(biāo)的平均值，st(x′ij)為對應(yīng)于原始數(shù)據(jù)指標(biāo)的標(biāo)準(zhǔn)差；無量綱化處理后，各因素序列形成矩陣如式③所示：對于每個主因素，選擇最優(yōu)樣本數(shù)據(jù)作為參考序列，與其關(guān)聯(lián)度越大表示與耗電量越相關(guān)。假設(shè)第i個主元素為xi＝(xi(1)，xi(1)，xi(2)…xi(n))t，i＝1，2，3…n；④構(gòu)造最優(yōu)樣本：x0＝(x0(1)，x0(1)，x0(2)…x0(n))t；⑤(4)求絕對差值矩陣、最大差值和最小差值：計(jì)算式③中矩陣的第一列與其余各列對應(yīng)值的絕對差值，形成絕對差值矩陣如式⑦所示：式中，δ0i(k)＝|x0(k)-xi(k)|，(i＝1，2，…n，k＝1，2，…n)；⑧絕對差值矩陣中最大值和最小值，即為最大差值和最小差值：(5)計(jì)算關(guān)聯(lián)系數(shù)：對式⑦的絕對差值矩陣中數(shù)據(jù)作如下式⑩的變換得到關(guān)聯(lián)系數(shù)矩陣如式所示：其中，ρ為分辯系數(shù)，取值范圍為(0，1)，關(guān)聯(lián)系數(shù)ξ0i(k)是不超過1的正數(shù)，絕對差值δ0i(k)越小，關(guān)聯(lián)系數(shù)ξ0i(k)就越大，ξ0i(k)反映第i個比較序列xi與參考序列x0在第k期的關(guān)聯(lián)程度；(6)計(jì)算關(guān)聯(lián)度：用比較序列xi與參考數(shù)列x0的各個時期的關(guān)聯(lián)系數(shù)之平均值來定量反映這兩個數(shù)列的關(guān)聯(lián)程度，其計(jì)算公式為：式中，r0i(k)為第k個比較數(shù)列xi與參考數(shù)列x0的關(guān)聯(lián)度。(3)所述用電指標(biāo)評估模塊包括客流量能耗指標(biāo)評估單元、車輛周轉(zhuǎn)量指標(biāo)評估單元、客運(yùn)周轉(zhuǎn)量指標(biāo)評估單元、車站動力能耗指標(biāo)評估單元；所述客流量能耗指標(biāo)評估單元采用的計(jì)算方式為：年(月)總耗電量/客流總量，單位為度/人次；該指標(biāo)反映了區(qū)域及季節(jié)影響因素，區(qū)域不同，客流量變化明顯，季節(jié)不同，客流量的大小將間接影響總耗電量。所述車輛周轉(zhuǎn)量指標(biāo)評估單元采用的計(jì)算方式為：年(月)總耗電量/車輛運(yùn)行總里程，單位為度/車·km；該指標(biāo)反映了時間、車輛類別及線路節(jié)能坡采用的因素，不同的運(yùn)營期能耗表現(xiàn)明顯不同，據(jù)研究采用節(jié)能坡的線路對節(jié)省能耗有幫助，車型不同則能耗不同，該指標(biāo)則能體現(xiàn)不同車型能耗的比較。所述客運(yùn)周轉(zhuǎn)量指標(biāo)評估單元采用的計(jì)算方式為：年(月)總耗電量/客運(yùn)周轉(zhuǎn)總量，單位為度/人·km；該指標(biāo)考慮人的因素的同時也考慮了運(yùn)營里程，綜合反映了季節(jié)、車型、節(jié)能坡、設(shè)備類別及區(qū)域的影響，體現(xiàn)力更強(qiáng)，集合度更高。所述車站動力能耗指標(biāo)評估單元采用的計(jì)算方式為：年(月)總耗電量/(站×天)，單位：度/站·天；該指標(biāo)反映站內(nèi)各個設(shè)備的能耗。進(jìn)一步，所述用電指標(biāo)評估模塊是采用建立能耗指標(biāo)綜合評估的遺傳投影尋蹤模型的方法來進(jìn)行用電指標(biāo)評估；基于遺傳投影尋蹤方法的能耗指標(biāo)綜合評估流程圖如圖2所示，包括以下步驟：1)對各單項(xiàng)能耗指標(biāo)進(jìn)行分級，在各等級范圍內(nèi)通過隨機(jī)取值的方法建立投影指標(biāo)，該投影指標(biāo)包括各能耗單項(xiàng)指標(biāo)及其所對應(yīng)的等級；所述單項(xiàng)能耗指標(biāo)包括客流量能耗指標(biāo)、車輛周轉(zhuǎn)量指標(biāo)、客運(yùn)周轉(zhuǎn)量指標(biāo)；具體為客流量能耗指標(biāo)最大值、客流量能耗指標(biāo)最小值、客流量能耗指標(biāo)平均值、車輛周轉(zhuǎn)量指標(biāo)最大值、車輛周轉(zhuǎn)量指標(biāo)最小值、車輛周轉(zhuǎn)量指標(biāo)平均值、客運(yùn)周轉(zhuǎn)量指標(biāo)最大值、客運(yùn)周轉(zhuǎn)量指標(biāo)最小值、客運(yùn)周轉(zhuǎn)量指標(biāo)平均值；2)將投影指標(biāo)按照某一投影方向投影到一維空間上，得到投影指標(biāo)在一維空間的投影值，將投影值的標(biāo)準(zhǔn)差、投影值與投影指標(biāo)對應(yīng)的評估等級之間的相關(guān)系數(shù)作為考察投影指標(biāo)的變異信息，從而建立投影目標(biāo)函數(shù)；3)利用遺傳算法求解投影目標(biāo)函數(shù)最大值來估計(jì)最佳投影方向；4)根據(jù)最佳投影方向得到投影指標(biāo)的最佳投影值與評估等級之間的散點(diǎn)圖，從而建立能耗指標(biāo)綜合評估的遺傳投影尋蹤模型。具體如下：對各單項(xiàng)能耗指標(biāo)進(jìn)行分級：各單項(xiàng)能耗指標(biāo)指標(biāo)及其分級如圖3、圖4和圖5所示，各單項(xiàng)能耗指標(biāo)平均分為9級，從1～9級電能節(jié)能情況逐級下降，相關(guān)參數(shù)定義如下：設(shè)客流量最大值為kll_max，客流量最小值為kll_min，進(jìn)線電量最大值為jxdl_min，進(jìn)線電量最小值為jxdl_max，運(yùn)營里程最大值為yylc_max，運(yùn)營里程最小值為yylc_min；客流量能耗指標(biāo)最大值為kll_index_max，客流量能耗指標(biāo)最小值為kll_index_min；客流量能耗指標(biāo)平均值為kll_index_avg，則客流量能耗指標(biāo)最大值：客流量能耗指標(biāo)最小值：客流量能耗指標(biāo)平均值：kll_index_avg＝(kll_index_max+kll_index_min)/2；設(shè)車輛周轉(zhuǎn)量指標(biāo)最大值為clzzl_index_max、車輛周轉(zhuǎn)量指標(biāo)最小值為clzzl_index_min、車輛周轉(zhuǎn)量指標(biāo)平均值為clzzl_index_min；則車輛周轉(zhuǎn)量指標(biāo)最大值：車輛周轉(zhuǎn)量指標(biāo)最小值：車輛周轉(zhuǎn)量指標(biāo)平均值：clzzl_index_avg＝(clzzl_index_min+clzzl_index_max)/2；設(shè)客運(yùn)周轉(zhuǎn)量指標(biāo)最大值為kyzzl_index_max、客運(yùn)周轉(zhuǎn)量指標(biāo)最小值為kyzzl_index_min、客運(yùn)周轉(zhuǎn)量指標(biāo)平均值為kyzzl_index_avg，則客運(yùn)周轉(zhuǎn)量指標(biāo)最大值：客運(yùn)周轉(zhuǎn)量指標(biāo)最小值：客運(yùn)周轉(zhuǎn)量指標(biāo)平均值：kyzzl_index_avg＝(kyzzl_index_min+kyzzl_index_max)/2；在各等級范圍內(nèi)通過隨機(jī)取值的方法建立投影指標(biāo)，從而形成樣本集。投影指標(biāo)包括反映能耗情況的各單項(xiàng)能耗指標(biāo)x*(i，j)，i＝1，2，…n，j＝1，2，…m，及其對應(yīng)的評估等級y(i)，i＝1，2，…n，能耗越差，對應(yīng)的評估等級就越高；為了使指標(biāo)的變化范圍統(tǒng)一，采用式對x*(i，j)進(jìn)行歸一化處理為x(i，j)，即x(i，j)＝x*(i，j)/xmax(j)，i＝1，2，…n，j＝1，2，…m；其中，xmax(j)為第j個指標(biāo)的最大值；n為樣本的個數(shù)；m為指標(biāo)個數(shù)。投影目標(biāo)函數(shù)的建立：建立能耗指標(biāo)綜合評估模型就是建立x(i，j)與y(i)之間的數(shù)學(xué)關(guān)系，投影尋蹤方法將n維數(shù)據(jù)x(i，j)綜合成以a＝(a(1)，a(2)，…，a(m))為投影方向的一維投影值z(i)：為了在投影時找到數(shù)據(jù)的特征，要求在綜合投影值時，投影值z(i)應(yīng)盡可能大地提取x(i，j)中的變異信息，即z(i)的標(biāo)準(zhǔn)差sz應(yīng)盡可能大，同時要求z(i)與y(i)的相關(guān)系數(shù)rzy的絕對值|rzy|盡可能大，因此取投影目標(biāo)函數(shù)為f(a)＝sz|rzy|；投影目標(biāo)函數(shù)的優(yōu)化：投影目標(biāo)函數(shù)f(a)隨著投影方向a變化而變化，可通過求解投影目標(biāo)函數(shù)最大值來估計(jì)最佳投影方向a*，即maxf(a)＝sz|rzy|；這是一個以a＝(a(1)，a(2)，…，a(m))為優(yōu)化變量的非線性優(yōu)化問題，用常規(guī)方法處理較困難，遺傳算法則是一種比較通用的全局優(yōu)化方法，它通過模擬生物界“適者生存”的規(guī)則以及群體內(nèi)部染色體信息交換機(jī)制來進(jìn)行全局優(yōu)化，能夠簡便有效的解決上述問題。其基本思想是，隨機(jī)抽取若干個初始投影方向作為初始群體，用遺傳算法來優(yōu)化投影目標(biāo)函數(shù)，并建立與投影目標(biāo)函數(shù)的大小相應(yīng)的適應(yīng)度函數(shù)，適應(yīng)度函數(shù)大的個體被保留的機(jī)會就大，通過選擇、雜交、變異等遺傳操作，最后適應(yīng)度數(shù)值最大的所對應(yīng)的個體與最大投影目標(biāo)函數(shù)對應(yīng)的最佳投影方向a*相對應(yīng)。利用最佳投影方向可以判斷各評估指標(biāo)對綜合評估目標(biāo)的貢獻(xiàn)大小。建立能耗指標(biāo)綜合評估的遺傳投影尋蹤模型：將最佳投影方向a*按式做歸一化得到權(quán)重向量w*＝(w*(1)，w*(2)，…，w*(m))，并將此權(quán)重代入式可以得到第i個樣本的投影值z(i)。根據(jù)z(i)與y(i)構(gòu)成的散點(diǎn)圖，可以建立能耗指標(biāo)綜合評估的數(shù)學(xué)模型，從而對能耗情況進(jìn)行綜合評估；即其中，x(i，j)為隨機(jī)生成的樣本，并將其按式進(jìn)行了歸一化后得到散點(diǎn)圖如圖6所示：表3散點(diǎn)圖各階層的端點(diǎn)投影值(4)所述用電指標(biāo)預(yù)測模塊是對用電指標(biāo)進(jìn)行合理客觀的預(yù)測，預(yù)測出電力負(fù)荷在未來時期的變化趨勢及狀態(tài)，從而為電能指標(biāo)的下達(dá)提供一定的參考價值；用電指標(biāo)預(yù)測模塊采用建立灰色系統(tǒng)gm(1，1)模型的方法進(jìn)行預(yù)測。建立灰色系統(tǒng)gm(1，1)模型的方法的實(shí)質(zhì)是對原始數(shù)據(jù)序列進(jìn)行一次累加生成，使其成為有規(guī)律性的數(shù)列，然后再建立gm(1，1)模型，即建立微分方程。求解該微分方程，得到方程的參數(shù)a、u值。最后得到累加數(shù)列的灰色預(yù)測gm(1，1)模型，進(jìn)行預(yù)測。具體步驟為：設(shè)x(0)為原始數(shù)據(jù)序列x(0)＝[x(0)(1)，x(0)(2)，x(0)(3)…x(0)(n)]；對該數(shù)據(jù)列進(jìn)行一次疊加，生成新的數(shù)據(jù)數(shù)列為x(1)＝[x(1)(1)，x(1)(2)，x(1)(3)…x(1)(n)]；依照新數(shù)據(jù)序列編號規(guī)律對新數(shù)據(jù)序列，建立對應(yīng)的白化微分方程為式中a、b為方程參數(shù)，記做在最小二乘準(zhǔn)則下yn＝bp的解為式即為gm(1，1)參數(shù)a、b的矩陣辨識計(jì)算式。式中(btb)-1bt事實(shí)上是數(shù)據(jù)矩陣b的廣義逆矩陣，其中式中，b為(n-1)階數(shù)據(jù)矩陣，yn為數(shù)據(jù)向量，p為參數(shù)向量，令z(1)為x(1)的均值序列z(1)＝[z(1)(2)，z(1)(3)，z(1)(4)…z(1)(n)]：由式白化形式微分方程為z(1)(k)＝0.5x(1)(k)+0.5x(1)(k-1)；可以得到gm(1，1)預(yù)測模型為對進(jìn)行累減生成還原，得到的預(yù)測值，即gm(1，1)的預(yù)測模型為：預(yù)測模型建立后，通常要利用已知的歷史資料對模擬預(yù)測值的精度進(jìn)行檢驗(yàn)，以判定模型是否合適可用。gm(1，1)模型的預(yù)測精度有多種檢驗(yàn)方法，主要的有殘差大小檢驗(yàn)法、關(guān)聯(lián)度檢驗(yàn)法、后驗(yàn)差檢驗(yàn)法，這里采用后驗(yàn)差檢驗(yàn)法：令x(0)為原始序列，為預(yù)測值序列k＝2，3…n原始數(shù)據(jù)x(0)(k)的平均值x(0)(k)的方差殘差殘差ε(0)(k)的平均值ε(0)(k)的方差則稱為后驗(yàn)差比值；定義為小誤差概率；一個好的預(yù)測，要求c越小越好，一般要求c≤0.35，最大不超過0.65。預(yù)測好壞的另一個指標(biāo)是小誤差概率要大。所謂小誤差是指絕對偏差或者說，相對誤差一般要求p≥0.65，不得小于0.7。按照p與c的大小，可將預(yù)測精度分為4個等級，各個等級標(biāo)準(zhǔn)如表4，如果經(jīng)檢驗(yàn)不合格，可以建立gm(1，1)殘差模型進(jìn)行修正。指標(biāo)c越小越好，c越小表示s1越大，s2越小。s1越大，表明歷史數(shù)據(jù)方差大，歷史數(shù)據(jù)就越離散。s2越小，表明殘差方差越小，殘差離散程度大。c小，表明盡管歷史數(shù)據(jù)很離散，而模型所得的預(yù)測值與實(shí)際值之差并不太離散。指標(biāo)p越大越好，p越大，表示殘差與殘差平均值之差小于給定值0.6745s1的點(diǎn)越多。按照c與p兩個指標(biāo)，可以綜合評定預(yù)測模型的精度。表4等級標(biāo)準(zhǔn)根據(jù)gm(1，1)模型的預(yù)測數(shù)據(jù)的殘差q(0)(t)，定義殘差序列如果q(0)(t)序列存在負(fù)值，首先應(yīng)該對其進(jìn)行正化處理。常用的方法就是將殘差數(shù)據(jù)列中的每一個數(shù)值加上一個適當(dāng)?shù)恼龜?shù)，使其變成非負(fù)的。則正化處理后的殘差數(shù)列為q(0)＝[q(0)(1)，q(0)(2)，q(0)(3)…q(0)(n)]；還原后得到優(yōu)選地，一種面向軌道交通的電能質(zhì)量及節(jié)能分析系統(tǒng)包括服務(wù)器硬件和windowsserver2008操作系統(tǒng)，基于visualstudio2010軟件開發(fā)平臺使用c#編程語言和數(shù)據(jù)庫sql2008，所使用的系統(tǒng)架構(gòu)為sql2008+ado.net+asp.net；所采用的的運(yùn)行模式為瀏覽器/web服務(wù)器/數(shù)據(jù)庫服務(wù)器三層架構(gòu)模式。本發(fā)明提供的一種面向軌道交通的電能質(zhì)量及節(jié)能分析系統(tǒng)開發(fā)時主要工作就在服務(wù)器端完成，服務(wù)器端主要負(fù)責(zé)開發(fā)、維護(hù)網(wǎng)上的內(nèi)容與資源，負(fù)責(zé)信息的收集、存儲、發(fā)布。客戶端直接利用現(xiàn)有的局域網(wǎng)或internet連接，不需要特殊設(shè)置和安裝，使用標(biāo)準(zhǔn)的internet瀏覽器，直接訪問web服務(wù)器，通過web服務(wù)器程序就可以實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)庫中存儲數(shù)據(jù)的遠(yuǎn)程操作，從而不存在客戶端程序的開發(fā)和維護(hù)。本發(fā)明不局限于以上所述的具體實(shí)施方式，以上所述僅為本發(fā)明的較佳實(shí)施案例而已，并不用以限制本發(fā)明，凡在本發(fā)明的精神和原則之內(nèi)所作的任何修改、等同替換和改進(jìn)等，均應(yīng)包含在本發(fā)明的保護(hù)范圍之內(nèi)。當(dāng)前第1頁12