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第４４卷第２期东北电力大学学报Ｖｏｌ.４４ꎬＮｏ.２

２０２４年４月ＪｏｕｒｎａｌｏｆＮｏｒｔｈｅａｓｔＥｌｅｃｔｒｉｃＰｏｗｅｒＵｎｉｖｅｒｓｉｔｙＡｐｒ.２０２４

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ＤＯＩ:１０.１９７１８/ｊ.ｉｓｓｎ.１００５２９９２.２０２４０２００５１０７

考虑光伏和能量调度装置的电气化铁路储能运行调度

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赵丽颖ꎬ张灵芝ꎬ郑焕坤ꎬ龚事引

(１.湖南铁路科技职业技术学院ꎬ湖南株洲４１２００６ꎻ２.华北电力电力大学ꎬ河北保定０７１００３)

摘要:随着我国大力发展绿色经济和推行节能减碳ꎬ在电气化铁路系统内考虑新能源和列车制动能量

相互利用被不断关注ꎮ文中提出了一种考虑光伏和能量调度装置的电气化铁路储能运行调度方法ꎬ在传统牵

引变电所内融入光伏ꎬ通过储能和能量调度装置相互配合ꎬ提高列车再生制动能量的利用率ꎬ减少电网向牵引

供电系统输送的电能ꎬ同时加强了源荷间的供电可控性和灵活性ꎮ数值模拟仿真表明采用文中方法优化后ꎬ牵

引供电系统向电网获取的电能减少了２５００ｋＷｈꎬ验证了所提方法的有效性ꎮ

关键词:绿色经济ꎻ节能降碳ꎻ能量调度装置ꎻ储能ꎻ运行调度

中图分类号:ＴＭ９２文献标识码:Ａ

移动负荷与光伏出力类似ꎬ具有较强的波动性ꎬ原本

０引言

供电系统具有较强的峰谷差异ꎬ引入光伏后ꎬ使得供

近年来ꎬ国家大力发展绿色经济ꎬ号召节能降碳ꎬ电系统的不确定性进一步增加ꎬ运行调度更为复杂ꎮ

推动了新能源的快速发展ꎮ同时随着新能源在电网渗另外ꎬ列车制动会产生大量的制动能量ꎬ该部分能量

透率的不断提高ꎬ网架压力越来越大ꎬ上网电价也在不主要以回馈电网和被相邻列车利用ꎬ受限于现有独立

断降低ꎬ压缩了新能源供应商的利润空间ꎬ进而众多电区段供电方式ꎬ绝大部分制动能量均被回馈到电网ꎬ

源侧的新能源开始不断寻找负荷ꎬ尤其是大负荷ꎬ逐步然而目前电网采取反送不计ꎬ且反送电能质量较差ꎬ

[１]还会面临被考核的风险ꎬ因此对于此部分能量的充分

转向就地消纳方式ꎬ确保绿电最大限度的被利用ꎮ

截至２０２３年底ꎬ全国铁路营业里程高达１５.９万利用尤为重要ꎮ目前ꎬ有两种方法ꎬ一是配置储能ꎬ在

公里ꎬ其中电气化超过７３％ꎬ铁路对于电能的需求不时空特性上转移能量ꎬ等待不同时间不同地点出现的

断增加ꎬ尤其是可靠稳定的电能ꎬ因此众多的新能源牵引负荷ꎬ同时发挥储能在新能源上的平抑作用ꎻ另

涌入电气化铁路系统ꎬ利用牵引负荷消纳绿电ꎮ另一是配置能量调度装置(ＥｎｅｒｇｙＤｉｓｐａｔｃｈｉｎｇＤｅｖｉｃｅꎬ

外ꎬ国内外以光伏为主的新能源应用到牵引供电系统ＥＤＥ)ꎬ在不同供电区段内疏导能量ꎬ扩大能量可能流

的案例屡见不鲜ꎮ２０１２年ꎬ日本已在平泉站站旁安通的范围ꎬ增加被临车吸收的可能性ꎮ结合文献[４]

装功率为７８ｋＷ光伏系统ꎬ为牵引负荷提供能量支可知ꎬ储能可根据存储的形式划分为机械储能、化学

撑ꎮ２００２年ꎬ德国柏林安装了功率为１８９ｋＷ的光伏储能、电磁储能和电化学储能ꎮ其中电化学储能尤为

组件ꎬ实现了投运一月送电两万度的效果ꎬ同时德国成熟且成本较低ꎬ建设周期短ꎬ符合为电气化铁路供

[５]

将进一步提高可再生能源在牵引供电系统