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中国铁道科学2024年第01期:基于储能的非电气化铁路新型牵引供电系统架构及关键技术

来源:期刊VIP网 时间:


作者:陈冲;贾利民;赵天宇;王得勇;吴命利;蔡明;

单位:华北电力大学国家能源交通融合发展研究院;北京交通大学交通运输学院;北京能高自动化技术股份有限公司;北京交通大学电气工程学院;

摘要:为解决非电气化铁路采用110 kV/220 kV强网传统方案构建电气化铁路牵引供电系统难度大、成本高的问题,提出一种基于储能的以风、光等新能源为主体的新型牵引供电系统。分别从储能技术类别、工作原理、数学模型和典型应用等方面对新型牵引供电系统进行总结,阐明适配新型牵引供电系统的储能技术属性,阐述新型牵引供电系统内涵、特征和形态,并建立新型牵引供电系统的电气拓扑、测控平台、监控网络和管控逻辑架构;面向新型牵引供电系统源-荷随机强波动特征,从整体视角论述组分相互作用机理、系统稳定运行机制、能量流均衡机制和系统效能涌现机理,以及规划与优化配置、电能高效变换、能量自洽调度、效能评估和性能保持等关键技术。结果表明:建立基于储能的非电气化铁路新型牵引供电系统,可实现非电气化铁路的绿色低碳、弹性自洽、经济高效的电气化升级;为后续开展“理论研究-仿真验证-试验验证-评估优化”循环迭代的闭环研究提供参考借鉴。

关键词:新型牵引供电系统;;储能技术;;新能源;;非电气化铁路;;绿色弹性

基金资助:国家能源集团科技创新项目(GJNY-21-89);; 中国工程院战略研究与咨询项目(2021-XZ-25)