城市轨道交通新型车载储能系统的研制.pdf

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1、第7期．、llj_lllIlllll。0_lIl_ll。⋯lll_l_llll1_lIl_。lIl_11撕密嘏锆城市轨道交通新型车载储能系统的研制*成建国张一文小龙(1．深圳市地铁集团有限公司，518000，深圳；2．深圳市华力特电气股份有限公司，51800()，深圳／／第一作者，硕士研究生)摘要在分析传统地面集中式储能系统的基础上，利用超城市轨道交通列车一般采用电制动和空气制动级电容可储存大电量、快速充放电等特点，研制替代列车制(部分列车采用液压制动或磁轨制动替代空气制动电阻的新型车载储能装置。该装置包括一次系统和二次动)。其中，电制动又

2、分为再生制动和电阻制动。城系统。一次系统主要由断路器、IGBT(绝缘栅双极晶体管)市轨道交通列车制动过程中，优先采用再生制动l1]，及电容器组等组成。二次系统主要为控制器，对升降压模块当再生制动能量不能被接触网或地面储能装置吸收的IGBT进行控制以及计算等。该装置能有效减少轨道交时，启动电阻制动。通列车牵引能耗，减少列车制动热量散发，降低隧道温升，达电阻制动主要是将电能转换成热能，并通过强到节能减排的效果，同时可降低列车实际运营成本。关键词城市轨道交通；列车制动电阻；车载储能系统迫风冷的方式消耗掉。城市轨道交通列车在正常运中图分类号U270

3、．35营时电制动相当频繁，电阻制动消耗的能量日积月D0I：10．16037／j．1007—869x．2015．07．022累，是一个非常可观的数字。根据测算，上海轨道交通2号线北新泾站至成宁路站，一般情况下每列车DevelopmentofNewOn-boardEnergyStorageSystemforUr’制动电阻每天消耗的能量总和为10．8kWhl2j。上banRailTransit海轨道交通2号线共有3()个站，初步估算，制动电ChengJianguo，ZhangYi，WenXiaolong阻一年消耗的能量约为11．8x1()kWh，

4、消耗电费AbstractAbstractBasedonananalysisofthetraditional为1(】．6万元(按工业用电0．9元／kWh计算)。centralizedgroundenergystoragesystem，andthesuperca—本文阐述了一种新的能量储存及利用装置，其pacitorfeaturinglargeamountofpowerstorage，quick能吸收列车电阻制动中消耗的能量，可用来替代列chargeanddischarge，anewon—boardenergystoragedevice车制动电

5、阻。当列车实施电阻制动时，该装置吸收isdevelopedinplaceoftrainbrakingresistor．Thisdeviceiscomposedofprimarysystemandsecondarysystem．The能量；当列车牵引时，其释放能量。primarysystemmainlyconsistsofCB，IGBT(insulated1电阻制动能量吸收方案研究gatebipolartransistor)andcapacitorbank，whilethesee—ondarysystemmainlyincludescontr

6、ollers，whichcontro1传统的制动储能装置，是在牵引变电站设置集IGBTofstepup／downmodulesandcalculatealgorithms，中式储能系统，直接利用接触网或接触轨作为媒介，etc．Thisdevicecaneffectivelyreducethetractionenergy通过判断接触网或接触轨直流电压进行充放电。其consumptionofrailtransittrainsandmetrobrakingheat原理框图如图1所示。dissipation，decreasetemperaturer

7、iseinculvertfortheeffectofenergyconservationandemissionreduction．Asaresult，thedevicecansavetheactualoperatingcostofljtrainswithgoodpracticalvalue．Keywordsurbanrailtranist；trainbrakingresistor；on—直流升／降压模块电容器组boardenergystoragesystemFirst-authorSaddressShenzhenMetroGroupCo．，

8、Ltd．，图1传统储能装置原理框图518(】(】()，Shenzhen，China*省部产学研结合项目(2()12B(j9(J5(J(J()22，由广东省人民政府、教育部、科技部