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原文传递一种电气化铁路牵引供电系统及方法

专利名称：	一种电气化铁路牵引供电系统及方法
摘要：	本申请公开了一种电气化铁路牵引供电系统及方法，所述系统包括电源单元、混合储能单元、牵引供电调节单元与牵引网单元；所述电源单元为混合储能单元充电，混合储能单元为牵引网单元供电，满足机车供电需求，所述牵引供电调节单元与牵引网单元相连，调节牵引网单元两供电臂之间的功率平衡。所述的电气化铁路牵引供电系统及方法，利用牵引供电调节单元优化牵引变压器、储能变流器的容量配置，实现混合储能单元放电满足机车/动车组用能需求时牵引变压器、储能变流器免受不对称负载影响，大幅提高了牵引变压器、储能变流器利用率，利用混合储能单元隔离电网与牵引供电单元的直接电气连接，实现电网与铁路牵引供电网的松耦合。
专利类型：	发明专利
申请人：	青海能高新能源有限公司微电网储能技术分公司
发明人：	陈冲;贾利民;金成日;梁立中
专利状态：	有效
申请日期：	1900-01-20T00:00:00+0805
发布日期：	1900-01-20T12:00:00+0805
申请号：	CN201911422806.9
公开号：	CN111137180A
代理机构：	绍兴市知衡专利代理事务所(普通合伙)
代理人：	张媛
分类号：	B60M3/00;B60M3/02;H02J3/00;H02J3/28;B;H;B60;H02;B60M;H02J;B60M3;H02J3;B60M3/00;B60M3/02;H02J3/00;H02J3/28
申请人地址：	814000 青海省海东市海东工业园区中关村村东路8号
主权项：	1.一种电气化铁路牵引供电系统，其特征在于：包括电源单元、混合储能单元、牵引供电调节单元与牵引网单元；所述混合储能单元包括容量型储能设备、功率型储能设备，分别与容量型储能设备、功率型储能设备相连的若干台储能变流器，以及用于升压的牵引变压器；所述电源单元为混合储能单元充电，混合储能单元为牵引网单元供电，满足机车供电需求；所述牵引供电调节单元与牵引网单元相连，调节牵引网单元两供电臂之间的功率平衡。 2.如权利要求1所述的一种电气化铁路牵引供电系统，其特征在于：所述牵引供电调节单元包括铁路功率调节器、能量型储能设备、双向DC-DC变流器、单相牵引变压器；铁路功率调节器实现双供电臂有功功率的交换，并通过发出无功功率，保证27.5kV母线三相电流的实时对称；能量型储能设备通过双向DC-DC变流器补偿/吸收双供电臂交换能量后的有功功率缺额/剩余；单相牵引变压器则将铁路功率调节器的交流低压升至27.5kV。 3.如权利要求1所述的一种电气化铁路牵引供电系统，其特征在于：所述容量型储能设备采用液流电池、铅酸电池、铅炭电池、燃料电池、抽水蓄能、超导电磁或压缩空气。 4.如权利要求1所述的一种电气化铁路牵引供电系统，其特征在于：所述功率型储能设备采用锂电池、超级电容或飞轮储能。 5.如权利要求1所述的一种电气化铁路牵引供电系统，其特征在于：所述电源单元至少包括分散式风电机组、分布式光伏组、燃料电池组、柴油机/小水电组、配电网和高压电网中一种。 6.如权利要求5所述的一种电气化铁路牵引供电系统，其特征在于：所述燃料电池组与制氢设备相连，通过制氢设备产生电能。 7.如权利要求5所述的一种电气化铁路牵引供电系统，其特征在于：所述风散式风电机组、分布式光伏组、燃料电池组组成直流微网结构或交流微网协同为混合储能单元充电。 8.一种电气化铁路牵引供电系统的供电方法，其特征在于包括如下步骤： 1)当牵引供电系统的主控系统判定系统满足投运条件时，电气化铁路牵引供电系统正常运行；如不满足，牵引供电系统停运，主控系统则进行故障排查； 2)当电气化铁路牵引供电系统正常运行时，主控系统被赋予供电臂额定电压Un，机车/动车组额定牵引有功功率PLN_tra，机车/动车组额定回馈有功功率PLN_bra，并实时采集α、β两供电臂机车/动车组的有功功率PLα、PLβ；牵引供电系统的选择模块根据α、β两供电臂机车/动车组运行状态判定系统隶属工况；针对电气化铁路牵引供电系统的不同运行工况，主控系统使混合储能单元和牵引供电调节单元按照各自预设公式发出/吸收有功功率和无功功率。
所属类别：	发明专利