地铁用飞轮储能型再生制动能量回收装置应用效果分析.pdfVIP

第51卷第8期铁道技术监督研究与交流

Vol.51No.8RAILWAYQUALITYCONTROLSTUDYANDCOMMUNICATIONS

地铁用飞轮储能型再生制动能量回收装置应用效果分析

张策

（北京市地铁运营有限公司供电分公司，北京100082）

摘要：为了研究地铁用飞轮储能型再生制动能量回收装置应用效果，介绍飞轮储能型再生制动能量

回收装置组成和工作原理，并在北京地铁挂网试验。试验结果表明：飞轮储能型再生制动能量回收装置能

回收、再利用地铁列车再生制动过程中转化的电能，实现节能效果，同时能稳定牵引网电压。

关键词：地铁动车组；再生制动；飞轮；储能；能量回收装置

中图分类号：U231.8文献标识码：B文章编号：1006-9178（2023）08-0056-05

Abstract：Inordertostudytheapplicationeffectoftheflywheelregenerativebrakingenergyrecoverydeviceforsub‐

way,thecompositionandworkingprincipleoftheflywheelregenerativebrakingenergyrecoverydeviceareintro‐

ducedandtestedinBeijingsubway.Thetestresultsshowthattheflywheelregenerativebrakingenergyrecoveryde‐

vicecanrecoverandreusetheconvertedelectricenergyintheprocessofregenerativebrakingofsubwaytrains,which

cannotonlysaveelectricenergy,butalsostabilizethevoltageoftractionnetwork.

Keywords：MetroEMU;RegenerativeBraking;Flywheel;StoreElectricalEnergy;EnergyRecoveryDevice

流器组成。GTR飞轮包括高速永磁电机和储能部

0引言

分。高速永磁电机是GTR飞轮的核心部件，有发

飞轮储能技术在国外的城市轨道交通领域已有电机和电动机2种运行状态。高速永磁电机作为电

成熟的应用。例如，法国的里昂、巴黎地铁，美国动机运行时，将电能转化为机械能，储存能量；作

的洛杉矶、纽约地铁等。我国飞轮储能技术发展相为发电机运行时，将机械能转化为电能，释放能

对较晚，能够满足城市轨道交通领域频繁充放电技量。储能部分由碳纤维玻璃纤维复合材料转子、被

术的飞轮储能技术仍处于研究试用阶段。2018年，动磁轴承和液体动力针式轴承等构成。

北京市地铁运营有限公司开始研究地铁用飞轮储能GTR飞轮主要参数为工作区转速27000r/min~

型再生制动能量回收装置（以下简称“飞轮储能电36000r/min，可利用储能容量1.58kWh，工作电

能回收装置”），2019年在北京地铁线试验。为了压570V~900V。

研究飞轮储能电能回收装置应用效果，开展飞轮储驱动变流器用于交直流电压转换，既可将牵引

能电能回收装置试验，并分析研究试验数据。网直流电转变为交流电，驱动飞轮，实现储能，又

可将交流电转变为直流电反馈到牵引网，实现电能

1飞轮储能电能回收装置组成