城市轨道交通能量回馈系统.ppt

城市轨道交通能量回馈系统城市轨道交通能量回馈系统城市轨道交通能量回馈系统Page?2城市轨道交通能量回馈系统背景自工业革命以来，人类向大气中排放的CO2等吸热性强的温室气体逐年增加，大气的温室效应也随之增加，已引起全球气候变暖等一系列严重问题。《联合国气候变化框架公约》、《京都议定书》以及《哥本哈根协议》等公约的签订表明了全世界各国在保护环境、减少排放等领域的广泛共识。温家宝总理在哥本哈根气候会议上曾承诺：“我国到2020年单位国内生产总值二氧化碳排放量比2005年下降40%~45%。”城市轨道交通是所有公共交通方式中最绿色环保的，但其能耗和碳排放总量仍十分巨大，如何利用低碳技术降低能耗，减少碳排放是城市轨道交通行业的重要课题。城市轨道交通系统目前正采用或研究的低碳技术包括车辆轻型化技术、提升车载系统部件的效率、提升再生制动能力、空调通风系统智能化控制技术、节能型LED光源技术等等，其中供电系统回馈能量的再利用技术也是重要节能减排技术之一。

Page?2城市轨道交通能量回馈系统背景自工业革命以来，人类向大气中排放的CO2等吸热性强的温室气体逐年增加，大气的温室效应也随之增加，已引起全球气候变暖等一系列严重问题。《联合国气候变化框架公约》、《京都议定书》以及《哥本哈根协议》等公约的签订表明了全世界各国在保护环境、减少排放等领域的广泛共识。温家宝总理在哥本哈根气候会议上曾承诺：“我国到2020年单位国内生产总值二氧化碳排放量比2005年下降40%~45%。”城市轨道交通是所有公共交通方式中最绿色环保的，但其能耗和碳排放总量仍十分巨大，如何利用低碳技术降低能耗，减少碳排放是城市轨道交通行业的重要课题。城市轨道交通系统目前正采用或研究的低碳技术包括车辆轻型化技术、提升车载系统部件的效率、提升再生制动能力、空调通风系统智能化控制技术、节能型LED光源技术等等，其中供电系统回馈能量的再利用技术也是重要节能减排技术之一。

Page?3二技术思路初探三现行技术方案简介一再生制动能量分析可靠的、创造的、世界的、超越的、绿色的

Page?4一再生制动能量分析常规牵引供电系统主要优点：结构简单、可靠、经济主要缺点：谐波特性不佳；直流电压不可控；制动能量不能利用

Page?5一再生制动能量分析整流器再生制动车辆牵引加速车辆

Page?6一再生制动能量分析电制动能量的约30%被列车利用，其余的制动能量都被电阻消耗掉。因此可以利用的能量为22%*70%=15.4%能源浪费 背离低碳、环保理念热量聚集 加热隧道、洞室加大通风消耗额外能量耗散这些热量。

Page?7一再生制动能量分析headway10min15%-25%/dayHeadway10min5%-15%/day

Page?8二技术路线初探回生再生吸收电阻整流器R发热消耗型回生再生回馈逆变器整流器回馈型回生再生超级电容整流器储能型

二、技术路线初探能量消耗型技术路线车载能量吸收装置地面再生能量吸收装置

飞轮储能缺点： 系统复杂，空间需求大 处于技术研究和实验室验证阶段。二、技术路线初探能量储存型技术路线

二、技术路线初探能量储存型技术路线超级电容器储能超级电容器大容量：30000~80000F储能密度高：大于20KJ/Kg供应商较多：MAXWELL、VINA、和众汇能超级电容器储能方式车载超级电容器地面超级电容器

二、技术路线初探超级电容储能基本电路拓扑

二、技术路线初探能量回馈型技术路线能量回馈到电力系统当中，必然要求将直流电能转换为交流电能，按逆变器的交流侧电压进行分类，相对的可以分为三个等级：低压回馈：400V中压回馈：1180V高压回馈：10KV,35KV（33KV)

二、技术路线初探低压回馈+电阻消耗型方案1主要优点：实现制动电能的再利用主要缺点：回馈电能容量受限于400V系统容量，制动电阻不能取消回馈电能交流侧电压低，电流大，设备损耗和体积大

二、技术路线初探--全PWM方案2主要优点：无需额外二极管整流回路，能量双向流动；直流电压可控，根据需要可设定为恒压或变压；在实现整流功能的同时实现无功补偿（STATCOM)；扩大输电能力，增大站间距离；主要缺点：变流器过载能力差，需按300%过载进行容量计算，成本显著增加。

二、技术路线初探PWM中压回馈方案3主要优点：节省隔离变压器，占地面积少。回馈电能完全利用。主要缺点：二极管整流器与回馈装置之间存在固有环流；

二、技术路线初探高压回馈方案4主要优点：