电气化铁路牵引供电储能装置及其方法

摘要

本发明公开了一种电气化铁路牵引供电储能装置及其方法，在牵引变电所设置储能装置，在牵引变压器输出端的α或β供电臂与钢轨之间连接一套储能装置，或在α和β供电臂与钢轨之间各连接一套储能装置。储能装置包括控制单元、隔离变压器和依次相连的PWM变流器、能量变换电路和储能元件。控制单元根据α和/或β供电臂电压、电流的大小和方向进行计算，完成对PWM变流器和能量变换电路的控制，实现储能装置与所连接供电臂之间的能量交换。本发明可充分回收机车制动回馈电能，提高牵引供电系统能量利用率，降低牵引变压器安装计费容量，节约成本，在用电低谷段也可以吸收能量存储，起到削峰填谷的作用，同时兼具动态无功补偿和低次谐波治理功能。

主权项

一种电气化铁路牵引供电储能装置，其特征在于：在牵引变压器（2）输出端的α供电臂或β供电臂与钢轨（6）或地之间连接一套储能装置（3），或在所述牵引变压器（2）输出端的α供电臂和β供电臂与钢轨（6）或地之间各连接一套所述储能装置（3），所述储能装置（3）设置在牵引变电所中；所述储能装置（3）进一步包括控制单元（34）、隔离变压器（35）和依次相连的PWM变流器（30）、能量变换电路（31）、储能元件（32），所述控制单元（34）分别与所述PWM变流器（30）和能量变换电路（31）相连；所述隔离变压器（35）的原边绕组连接在所述牵引变压器（2）输出端的α供电臂和/或β供电臂与所述钢轨（6）或地之间，所述隔离变压器（35）的每个次边绕组与一个PWM变流器（30）相连；所述控制单元（34）用于，检测所连接供电臂的电压和电流，并计算该供电臂的总电流I_S、基波有功电流I_P和基波无功电流I_Q；如果判断所述基波有功电流I_P＜0，则所述控制单元（34）控制所述能量变换电路（31）工作在储能状态，将制动回馈电能储存于所述储能元件（32）中，实现节能；如果判断所述总电流I_S＞所连接供电臂的额定电流I_e，则所述控制单元（34）控制所述能量变换电路（31）工作在释能状态，将所述储能元件（32）中的能量释放出来利用，以提高供电能力。