工业革命以来，主要依赖化石能源的高碳增长方式，现已发展到一定阶段，需要寻求突破，走人与自然和谐共生的绿色发展之路，实现人类可持续发展。两年前，我国提出“双碳”目标，将提高国家自主贡献力度，二氧化碳排放力争于2030年前达到峰值，努力争取2060年前实现碳中和。

白云电气集团作为专注于绿色电力能源行业的排头兵企业，紧随国家政策，聚焦人类与客户需求，积极参与碳达峰行动和能源革命，制定了企业“十四五”发展规划，核心是聚焦绿色智慧能源主战场，持续构建数字化、电力电子、定制化解决方案三大能力，助力建设新型能源体系。

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全新突破

城市轨道交通透明供电系统

中国工程院院士李立浧在《发展透明电网为双碳目标做贡献》报告中指出，实现“双碳”目标能源是关键，发展可再生能源是根本，新型电力系统是核心技术支撑。实现碳达峰、碳中和，电力行业任务最重、责任最大，承担着主力军作用。

为此，李立浧院士提出“新型电力系统——透明电力系统”概念，就是不完全依赖电网模型，在海量数据基础上，通过大数据和计算技术，透过数据关系发现电力系统运行规律，实现电网的智能运行。以信息技术、计算机技术、数据通信技术、传感器技术、电子控制技术、自动控制理论、运筹学、人工智能等全面构建电网。

2022年8月，中国城市轨道交通协会发布了《中国城市轨道交通绿色城轨发展行动方案》，提出2025年综合能耗强度下降10%以上，2030年下降15%以上的目标，体现城轨行业完成双碳目标的决心和绿色发展的担当。

白云电气集团在城市轨道交通领域准确理解并把握了“双碳”背景下城市轨道交通智能智慧化、绿色低碳化和国产自主化的发展趋势。旗下产业公司广州市扬新技术研究有限责任公司（简称“扬新智能”）多年来深耕轨道交通供电领域，率先提出了“城市轨道交通透明供电系统”的概念，以完全国产自主化的“智能硬件+专利算法+智慧系统+百万点实时数据库+自主知识产权物联网平台”等产品和技术为支撑，让供电系统“看得见、看得清、管得准”，实现智慧运维、云上巡检，使供电系统更安全、更高效、更低碳。

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技术引领

透明供电系统的电力“超能力”

什么是透明供电系统？

透明供电系统，就是利用异地同步采样、云平台技术，对供电系统各节点各支路的电压电流、开关状态等信息进行采集、存储、监视、分析、计算，实现整条线网运行状态的透明化，为智能运维和云上巡检提供工具和决策依据。

主要功能

助力“双碳”目标赋能轨道交通系统

各供电设备、交直流电缆、接触网、轨电位的健康管理及云上巡检；
地铁线网实时交直流潮流计算和可视化展示；
实时评估各供电环节的能耗分布，为节能降耗提供分析手段和数据支撑；
为故障定位、杂散电流、轨电位异常等疑难问题分析、排查提供分析手段和数据支撑。

核心技术

（一）

异地同步采样技术

扬新智能在业内首次提出“异地同步采样技术”，实现整个城市的地铁供电系统采样数据的同步性，对供电系统进行全景式的时域和频域分析，奠定供电系统数字孪生的基础。

扬新智能自主研发了具有异地同步采样功能的各类智能终端，帮助用户准确感知供电系统的工作状态、健康状况、微小故障，监控电力系统运行情况，掌握并管理供电系统各环节的能耗，快速、准确地定位故障，提升运维的智能化水平。

（二）

云平台技术

扬新智能基于自主知识产权的云平台技术，支持业主在特定场景下快速定制软件应用，具备高性能、易扩展、易修改、分布式部署等优势，覆盖了能源管理、供电系统健康管理、电力监控及调度、故障预测以及环境控制等多类应用，将城市轨道交通供电全系统可视化展示出来，达到管理可视化、故障可视化、状态可视化、寿命可视化、安全可视化，从而实现云上巡检。

系统架构

实时线网图

（三）

健康卡

扬新智能率先提出了 “健康卡模板”概念，通过映射为各类设备建立“健康卡”。“健康卡”可以收集、储存、管理运行数据，并进行计算和分析。通过“健康卡”可以展示系统运行状态，评估各类设备的健康状况，作为其全生命周期管理、云上巡检工作的基础，也是各类设备数字孪生的模型。

健康卡模板与健康卡的映射关系

（四）

高级应用算法

助力“双碳”目标赋能轨道交通系统

通过几十项专利算法，实现透明供电系统的高级应用，包括：

整条线网的实时交直流潮流计算和可视化展示；
感知系统中的微小电流，实现轻微负荷分析和轻微故障识别；
实时评估各供电环节的能耗分布，为节能降耗提供数据基础；
供电设备（接触网、回流轨、电缆、变压器、整流器等）参数辨识，评估健康状态；
分析排查接触网泄漏电流、直流线网杂散电流、供电系统故障定位、直流电缆泄漏电流、轨电位异常等疑难问题；

上网电缆直流潮流时域波形图

（五）

智能终端及传感器

针对城市轨道交通供电系统，开发了具有自主知识产权智能终端及传感器，实现即装即用、非侵入式接入到系统中，采样分辨率可达到微秒级，在微观时间尺度上呈现供电系统，是实现“透明化”的底层支撑。

交流同步录波装置

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直流同步录波装置

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霍尔传感器

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分布式轨电位传感器

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故障指示器

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03

应用案例

赋能轨道交通，服务多元场景

（一）

广州地铁榕景主所-电能质量监测

通过在榕景主所110kV进线安装电能质量监测系统实现在线实时监测线路电压及相关波形，通过以太网通讯方式传输，将采集的数据信息送入实时数据库，借助波形分析软件，可以使现场设备的运行状态信息能及时的得到集中处理，为设备状态的检测和不良设备的维护提供可靠的实时数据和历史依据。

上图为电流电压实时波形，监测到电网电压频繁发生跌落，发现了地铁重要负荷受到扰动的原因。

（二）

重庆地铁3号线-直流线网监测系统

扬新智能的直流线网监测系统应用在重庆地铁3号线，用于各站点同时记录、监测和分析直流线网的波形，并进行故障分析与定位。

（三）

广州地铁18号线-变压器监测

扬新智能的交流监测系统应用在广州地铁18号线，发现了某次变压器内部故障前励磁涌流已经发生问题，为变压器故障排查提供了数据支持。

变压器励磁涌流及故障电流波形

助力“双碳”目标赋能轨道交通系统

目前，扬新智能的透明供电系统以以各种不同的形态，例如直流线网故障定位系统、电能质量监测、交直流开关柜监测、上网电缆和隔离开关柜监测系统等应用在广州地铁、长沙地铁、昆明地铁、重庆地铁等地，取得了良好的效益。

透明供电系统可以采用云上巡检代替人工巡检，初步估算可至少降低30%以上的人力需求。另外，也可以针对冶金、石油、化工等不同行业客户定制个性化的透明供电系统，更好地保障供电，降低运维成本。

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行业荣誉

奋楫笃行，实力有目共睹

2022年11月，中国机械工业联合会发布了《关于机械工业先进科技工作者和优秀创新团队评审结果的公示》，广州市扬新技术研究有限责任公司城市轨道交通透明供电创新团队获评“优秀创新团队”。

2020年，广州市扬新技术研究有限责任公司“城市轨道交通供电全寿命周期智能运维管理系统研发与应用”获得广东省机械工程学会科学技术奖励特等奖、广东省机械工业科学技术奖特等奖。

2021年，广州市扬新技术研究有限责任公司“轨道交通供电系统断路器智能运维关键技术研究及产业化应用”获得广东省机械工程学会科学技术奖励二等奖、广东省机械工业科学技术奖二等奖。

实现碳达峰、碳中和目标，能源是“主战场”，电力是“主力军”。白云电气集团始终专注于为客户提供源、网、荷、储一体化绿色智慧能源和节能降碳解决方案，正以坚实的产业、完善的产品链为根基，以“绿色能源，美好生活”为使命，聚焦数字化、电力电子、新服务、新能源、材料及材料应用等核心业务板块，坚持高标准、高效的技术研发及创新，进一步提升数字化、电力电子、定制化解决方案三大核心能力，持续为客户创造价值，致力于成为绿色智慧能源的践行和引领者。

潮头登高再击桨，逐梦奋进正当时。在守护蓝色星球和美丽中国建设的道路上，白云电气集团将继续肩负“绿色能源，美好生活”的使命，携手各领域合作伙伴，共创人类美好未来！

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