探析高速公路分布式远距离智慧的节能供配电系统
探析高速公路分布式远距离智慧的节能供配电系统彭兴刚（重庆市华驰交通科技有限公司，重庆400000）
【摘要】针对高速公路监控设施供配电，在简述分布式远距离智慧节能供配电系统原理的基础上，对系统的主要功能和应用优势进行深入分析，为这一系统的大范围推广应用提供可靠参考依据。
【关键词】高速公路；监控设施；供配电系统；分布式远距离智慧节能供配电系统
【中图分类号】TM761.4【文献标识码】A【文章编号】2095-2066（2019）02-0223-02
如今，我国高速公路里程正持续增长，用于监控管理的设备越来越多，为使这些设备稳定运行，保证供配电系统的稳定性是重要前提。而传统供配电系统已经无法满足实际需要，需要引入分布式远距离智慧的节能供配电系统。
1系统概述
以某高速公路为例进行分析，该高速公路是区域路网的重要部分，对缓解交通压力和满足居民日常出现需求均有重要作用。路线中,C标段总长126km左右，在该标段中，共设有87个摄像机与31个显示屏，共
118个设施均通过在收费站中布置的供配电系统来实现供电，在低压配电系统中，其平均供电半径为6.9km，供电距离可以达到7.3km。
因本路段的监控设备分布较为分散，且有大量大型设备，利用传统供配电系统无法满足实际要求。所以，为确保所有监控设备都能正常、安全运行，引用全新的供配电系统，即“分布式智慧节电”，这一供配电系统将物联网和感知技术手段作为基础，并将智能电网作为主要控制手段，建成一套既安全可靠，又绿智能的全新供配电系统，进而为高速公路的运行管理及发展决策提供可靠支撑。该系统主要由以下部分构成:①上位机组;②下位机;③供电网络和通信网络;④管控平台[1]。
该系统的输入形式为三相380V，由上位机输出1000V的单相电压，然后由电力电缆将其传输到相应的用电负载。在用电负载部位，由下位机使这一高电压变成380V与220V的低电压，并向负载处持续供电。
其中，对上位机而言，它主要具有以下功能:①输入控制;
②整流;③逆变;④升压;⑤功率补偿;⑥输出保护。在这些功能中，输入控制功能模块能对市电输入进行实时监测和自动保护，如果市电产生电源故障，比如缺相、过电压和欠电压等，这一系统可将外界实际情况为依据实行智能化保护，以此避免受到故障较大干扰和影响；系统的整流功能模块能有效防止浪涌，减小纹波系数，保证整流效率；系统的逆变功能模块主要采用以危机控制为基础的PWM与IGB
T等技术，不仅体积较小和具有较高的效率，而且能实现多模块冗余，保证运行的可靠性；系统的升压模块主要采用的是干式升压变，具有噪音较小，升温小和维护便利等优势特点；系统的功率补偿功能模块引入了过零触发手段，对负载及其发生的变化进行实施跟踪与监测，并根据跟踪与监测结果进行必要的功率补偿，以此提高对谐波的实际吸收率，保证电能质量；系统的输出保护功能模块主要是对输出回路实施在线监测，掌握回路的各项电力参数，通过检测确定回路的实际情况，然后根据检测结果设定报警的界限，使输出达到安全可靠，此外，还应安装避雷器，避免雷电对设备造成损坏。
系统的下位机能对由上位机传输的交流电实施调压，以此为各级负载持续提供电压等级符合要求且稳定的电能，并能对用电负载所处实际用电状态进行实时监测，对负载供电回路进行远程控制。该系统不仅适用于各大高速公路，而且还能在桥梁与隧道等的照明控制及实时监控中使用，为负载的
正常运行提供可靠电能。
2系统主要功能
2.1远距离供电
该系统由上位机的有效处理，使市电变成电压为1140V
及3300V的单相电，然后由下位机将其转变成电压为380V
及220V的负载供电，达到远距离供电目标。
2.2大功率带载
对系统的上位机而言，其工作方式主要为无主均流和逆
变模块并联，如果其中一个功能模块产生故障，则不会对整个
系统的正常运行造成影响，其能提供5~600kVA的较大容量,
基本能满足所有负载的运行要求。
2.3智能通信与远程开关控制
系统的上位机和下位机都能实现远程智能通信，在运行
时可对下位机的输出回路实施调压控制与开关控制，并能根
据用户预先确定的时间完成调压及开关控制。与此同时，调压
与各项开关操作局不会对设备正常运行造成影响[2]。
2.4电力与能耗监测
对于系统的上位机和下位机，其输入及输出端口均能实
现电力监控，其中，下位机能对它的输出回路实施数据动态采
集，并对包含运行状态、温度和湿度等在内的环境参数进行采
集，然后由光纤链路使采集到的数据进入到监控中心，此时,
工作人员采用配套软件即可对设备的实际电力情况与能耗情
况进行动态监测。
2.5多路输入
系统的上位机能对多路市电进行接入，这样除了能实现
冗余保护，还能与应急发电设备相接入，并在有故障产生后,
仍能保证设备可以正常运行。这项功能是其它任何一种系统
都不具备的。
供2.6UPS与EPS电源
在系统的电源柜当中，配置了蓄电池，如果市电产生故
障，则蓄电池能继续线路供电，使重要的照明及监控设施都不
会发生断电，即便市电断开，依然能保证设施正常使用，从而
具备不间断供电及应急供电两项功能。
2.7隔离变压器
如果系统的输入和输出都是高压，则对于传统的供电系
统，应配以隔离变压器，用于避免线路影响电网。但本系统采
用内部核心处理方式，能将线路和市电有效隔离，发挥与采用
隔离变电器相同的功能。除此之外，还能有效防止市电发生浪
涌及其对路段内各类设施造成的影响，也能减轻高压电流等
带来的不利影响。
2.8稳压
系统的上位机和下位机能使输出电压保持稳定，对于下
位机，其输出电压发生的波动不会超过±5V，这样能有效延长
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设备寿命，并减少用于保养和维修的成本。
2.9抑制浪涌
系统的上位机能对市电和用户侧的电网进行隔离，使用户侧的电网不会受到市电发生波动造成影响。与此同时，还能减小浪涌对市电造成的不利影响，保证系统运行的稳定性与安全性。
2.10功率补偿
如前所述，系统的上位机能对供配电实施功率补偿，减小系统的无功损失，一般情况下，该系统的功率补偿效果能达到0.95以上。
3系统应用优势
3.1安全
该系统的应用能实现精细化的互联和感知，对设备的实际运行状况进行实时监控，减小因故障等原因造成的隐患，使各类设备都始终处于稳定运行状态。
3.2可靠
由多个电源进行不间断供电，并利用旁路开关达到冗余配置目标，这样能从根本上提高系统运行可靠性。
3.3优质
对电网的闪变、谐波和冲击进行有效抑制，输出纯净电能，对供电系统及其供电质量予以全面优化，同时单相供电技术的合理引入还能从本质上防止供电系统出现三相不平衡，最终有效延长设备寿命，减少维护及更换等方面的费用。3.4经济
通过对单相供电技术的合理应用，还能减少电能的损耗，使供电系统的新建费用减少10%左右。此外，还能为管理提供便利，防止三相不平衡造成产生的所有问题，有效保证电能质量，进一步延长设备寿命[3]。
3.5智能
系统能实现以下三级控制：第一级为本地控制；第二级为下位机控制；第三级为远程控制。系统的上位机能通过CPU 实现智能通信，完成对各个回路的调压、控制及开关操作。同时，下位机还能对回路电力参数进行采集，并将其传输至监控管理模块实现监测和分析，达到对电力系统进行监控的根本目标。
3.6节能
能以设备的实际情况和需要为依据，对回路开关状态进行控制，或对输出电压进行调节，以此真正实现按需供配电，减少不必要的损失。实践表明，通过对这一系统的应用，能减少近15%的综合能耗，节能效果十分显著。
4结束语
综上所述，通过对这一供配电系统的合理应用，能有效解决采用传统供配电系统存在的节能性差和故
障率较高等实际问题，系统的实际运行可保持稳定，并具有很高的稳定性和智能化程度。
参考文献
[1]邹泽华.浅谈分布式智慧节能供电系统在淮盐高速全程监控系统中
的应用效果[J].江苏科技信息,2015(31):61~62.
[2]赵锡民.隧道照明中分布式智慧供电系统应用浅析[J].中国交通信
息化,2016(11):136~137.
[3]田贺平，孙舟，王伟贤.考虑节能效益的企业分布式电源优化配置[J].电力系统保护与控制,2017(10):22~23.
收稿日期：2019-1-15
公路工程设计中路线布设及路基设计要点孙小威（河南省交通规划设计研究院股份有限公司，河南郑州450000）
【摘要】公路工程中的路线布设设计以及路基设计都属于其中的重点设计内容，前者能够对工程施工
周期以及施工质量产生影响，而后者能对公路工程边坡安全与质量造成影响。所以，此文针对路线布设设计以及路基设计相关要点入手，对公路工程中设计方案的选择原则展开分析，期望可以为选择公路工程的设计方案提供一定的参考借鉴。
【关键词】公路工程；路线布设；路基设计
【中图分类号】U416.1【文献标识码】A【文章编号】2095-2066（2019）02-0224-02
路线布设与路基设计成效以及规范化水平，都与公路项目设计质量与后续工程施工进展有直接性关系。所以，项目参与方必须加强有关路线布设以及路基设计的重视。特别是对应的设计部门，必须与公路项目实际需求以及质量需求结合考虑，保证路基设计以及路线布设的合理与科学，进而为建设优质型公路项目奠定坚实的基础。
1公路工程中路线布设的重要性分析公路工程路线布设设计属于公路工程的整体设计要点，公路路线特别是高级别的公路路线属于公路骨架，公路工程路线设计是否合理科学，会对公路桥隧，人工构造物以及路面路基的设计产生很大影响。一个优良且合理的公路设计，能够提供清晰明确的行车方向引导，能够提供充分视距与其余相关信息，可以满足驾驶人员都期望获得的相关效果。公路路线设计，主要包含公路的几何线形，路面设计，安全设施以及构造物位置之类要点，属于对交通安全产生影响的关键因素。有关公路的几何设计会对公路安全性有决定性作用，若是依靠选线来确定公路的走向且
以此进行几何线形的确定，那么其余项目，比如：隧道设置、桥涵构造物位置以及安全设施都随着所选择几何线形而确定下来。
现今，我国的公路路线布设设计依旧依据传统的概念原则进行相关的设计。现今有关高等级的公路需要依照交通量以及车速发展状况，依据交通工程学概念理论展开设计，对于一些几何路线不可以只是照搬其余国家的参数与方法。因为汽车工业与公路交通运输业迅猛发展，所以公路的行车速度持续提升，交通量正处于剧增形势，因此交通事故愈发频繁起来。我们需要基于自身的实践工作，针对我国国情，采取适当的技术理论，加强对我国公路标准与规范的完善健全，使其更加适应我国现状，不仅保障质量，而且要尽量减少造价。目前，公路路线布设设计不能够只停留到几何尺寸设计方面，要满足路线设计以及人机工程学等多方面要求，公路工程路线布
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