摘要：为了以更高的性价比实现牵引供电系统(RPS)并网性能的提升,提出一种计及再生制动能量的铁路潮流控制器(RPFC)功率柔性分配方法,所提方法旨在确保系统满足并网指标的前提下降低RPFC的设计容量,能够同时适用于RPFC的前期设计与实时控制。首先,建立包含RPFC的V/v牵引供电系统数学模型,推导了RPFC两侧变流器补偿功率与一次侧功率因数间的数学关系;然后,在计及再生制动能量的前提下重点讨论了不同补偿目标及补偿模式对RPFC两侧变流器补偿功率的影响,并基于实测负荷数据的功率因数-功率(PF-P)分布特性提出一种精准模拟两相负荷的方法,为RPFC的设计提供指导,在保证系统能满足相关并网指标的前提下,设计计及再生制动能量的RPFC功率柔性分配方法;最后,利用实测负荷数据对所提方法的性能进行了验证。

摘要：加强再生制动能量利用技术研究及应用,有助于铁路节能、节支和绿色发展。为实现再生制动能量直接与高效利用,基于变电所间再生制动能量调度互用原理,设计了一种由能量管理装置和能量调度装置构成的电气化铁路再生制动能量利用系统,提出了基于牵引负荷需求、再生制动能量、系统额定功率和预设调度阈值等多约束条件的最优控制策略,并通过示范工程进行了全面的现场应用验证。测试结果表明,系统方案设计合理,控制策略正确可行,再生制动能量利用率达到62.5%,符合设计预期。

摘要：为低成本地解决高速铁路或重载铁路牵引供电系统中的三相电流不平衡问题,提出了一种考虑电力机车再生制动能量反馈的混合铁路功率调节器HRPC(hybrid railway power conditioner)对负序电流进行补偿。HRPC由模块化RPC和所提的一种新型静止无功补偿器SVC(static var compensator)组成。首先,详细介绍了HRPC的拓扑结构及其工作原理,分析了列车不同运行工况下的三相电流不平衡度及负序补偿原理。然后,设计了模块化RPC和新型SVC的控制策略。最后进行了仿真验证。仿真结果表明,所提HRPC具有较好的负序补偿能力,且降低了补偿装置的成本,易于工程应用。

摘要：为实现交流电气化铁路再生制动能量高效利用,助力节能增效和“双碳”目标,研究一种基于牵引变电所间有功功率转移的再生制动能量利用系统。阐述系统构成及其主要部件的功能,分析变电所间能量转移利用工作原理,制定考虑牵引负荷功率、再生制动功率、转移预留阈值和系统额定容量等多重条件约束的控制策略,并通过示范工程进行节能验证。运行结果表明:提出的控制策略正确可行,能够在保持2个变电所既有工况的前提下,将再生制动能量在相邻变电所间协同利用;研制的再生制动能量利用系统节能效果良好,经济效益显著,具有较好的应用前景。

摘要：为解决2个相邻变电所在同一时刻分别从电网获取电能和向电网反送电能问题,对相邻变电所间再生制动能量转移利用技术进行研究和工程验证。分析再生制动能量在相邻变电所间转移利用的工作原理,提出一种基于信息流和能量流协同控制的分布式系统设计方案。通过直接高效转移利用再生制动能量,实现铁路节能节支。制定计及牵引负荷需求、再生制动能量和系统额定功率等多约束条件的转移利用策略,建立一种由能量管理层和变流控制层组成的分层控制架构,研究功率转移控制算法,并在陇海铁路开展示范应用。现场运行结果证明,系统方案设计合理,控制策略正确可行,节能效果良好,日均节约电量达14.5 MW·h。

摘要：文中结合最新理论研究,分析了道岔融雪装置和制动能量利用现状,创新地提出了一种基于回收列车再生制动能量作为供给的融雪系统设计思路。该系统能智能判断岔道环境并自主实施融雪。文中计算了安装此系统后不同类型道岔所回收的制动能量,并对比分析了不同融雪方式的能耗,结果体现了本系统的节能高效,为解决铁路道岔融雪设备能耗大、成本高等痛点问题提供了可靠的解决方案。

摘要：随着超级电容、锂离子电池、飞轮等储能元件技术的飞速发展,储能技术在城市轨道交通中得到日益广泛的应用。针对地面存储式再生制动能量利用装置,首先总结了储能装置可实现的功能,然后介绍储能技术在地面式再生制动能量吸收和利用装置中的应用现状,最后从储能装置的系统设计与评价方法、充放电控制策略、储能装置设计的角度分析了需要进一步深入研发的课题。

摘要：结合线路参数、列车运行工况以及时刻表等因素,分析了同一供电区段内列车再生制动能量的利用情况,建立基于再生制动能量利用与运行时刻表设计的多车节能优化模型。通过引入浓度免疫算法,调整列车时刻表中发车间隔、停站时间、运行时间等要素并优化列车操纵工况,求解出实际线路下的节能运行时刻表及多车节能驾驶策略。结合南宁地铁1号线某供电区段的仿真数据证明,采用优化的节能运行时刻表在满足正点运行的前提下,提高再生制动能量的利用率达11.4%,降低列车运行的总能耗达16.9%。

摘要：目前,城市轨道交通再生制动能量利用率较低,大部分由电阻转变成热能消耗掉。为此,设计了一种再生制动能量逆变回馈电网装置,实现再生制动能量的回馈利用,并有效减少了隧道内因电阻发热而产生的温升。阐述了逆变回馈装置的组成及设计方法,给出其控制策略,以单列机车为例进行了仿真模拟,证明该装置在机车制动时能够维持直流牵引网电压的稳定,回馈电能给交流电网。建立了实验模拟装置,通过实验结果验证了该控制方法的可行性和有效性。

摘要：为回收利用交流电气化铁路列车产生的再生制动能量,研究了再生制动能量管理及控制系统。提出一种基于牵引负荷状态的能量综合管理策略,以牵引变压器两供电臂负荷功率为信息载体表示系统的不同工作模式,多种工作模式可相互切换。在混合储能装置内部功率分配中,通过引入锂电池荷电状态SOC(state of charge)及超级电容中间调节电压,保证了储能单元能够根据各自储能特性运行。设计了铁路功率调节器RPC(railway power conditioner)变换器和储能接口双向DC/DC变换器的控制算法。仿真结果表明该系统的正确性和有效性。