中壓能饋逆變裝置在軌道交通中的應(yīng)用

1、中壓能饋逆變裝置在城市軌道交通中的應(yīng)用中壓能饋逆變裝置在城市軌道交通中的應(yīng)用王會豐劉恒摘要：摘要：通過對再生制動能量的分析及再生制動能量吸收裝置的對比介紹，得出逆變回饋式裝置是當(dāng)前解決列車再生制動能量問題的較優(yōu)措施。給出了中壓能饋逆變裝置在北京地鐵15號線供電工程的設(shè)計方案，并進(jìn)行了現(xiàn)場試驗(yàn)和應(yīng)用效果分析。關(guān)鍵詞：關(guān)鍵詞：軌道交通再生能量逆變回饋節(jié)能減排1引言引言目前城市軌道交通普遍采用交流傳動即VVVF（VariableVoltage

2、VariableFrequency）動車組列車，其制動一般為電制動(即再生制動、電阻制動)和空氣制動兩級。在車輛高速運(yùn)行時，使用再生制動和電阻制動，當(dāng)減速到電制動不起作用時，使用空氣制動。列車在運(yùn)行過程中，由于站間距較短，列車啟動、制動頻繁，制動能量相當(dāng)可觀，可以達(dá)到牽引能量的40％以上，部分再生制動能量（一般為20%～80%，根據(jù)列車運(yùn)行密度和區(qū)間距離的不同而異）可以被線路上同一供電區(qū)段相鄰車輛和本車輔助系統(tǒng)吸收，剩余部分將主要被列車

3、的吸收電阻以發(fā)熱的方式消耗掉或被線路上的吸收裝置吸收。當(dāng)列車發(fā)車密度較低時，再生能量被其他車輛吸收的概率將大大降低。資料表明，當(dāng)列車發(fā)車間隔大于10min時，再生制動能量被吸收的概率幾乎為零，此時絕大部分制動能量將被再生能量吸收裝置吸收，變成熱能并向四外散發(fā)，這不僅浪費(fèi)能量，而且也增加了站內(nèi)空調(diào)通風(fēng)裝置的負(fù)擔(dān)，并使建設(shè)費(fèi)用和運(yùn)行費(fèi)用增加。如能將這部分能量儲存再利用，這些問題將迎刃而解。2再生制動能量吸收裝置的類型和特點(diǎn)再生制動能量吸收裝

4、置的類型和特點(diǎn)目前，國內(nèi)外再生制動能量吸收裝置主要有電阻耗能型、電容儲能型、飛輪儲能型和逆變回饋型等4種。2.1電阻耗能型電阻耗能型是在變電所設(shè)置一套電阻吸收裝置，將列車的再生制動能量消耗掉，從而抑制接觸網(wǎng)網(wǎng)壓的飆升。該裝置的優(yōu)點(diǎn)：控制簡單，可以取消(或減少)列車電阻制動裝置，降低車輛投資，提高列車動力性能；對降低隧道溫度、減少閘瓦的消耗和制動粉塵、3.1能饋逆變裝置原理能饋逆變裝置是將地鐵車輛進(jìn)站制動時產(chǎn)生的直流電能逆變成與交流電網(wǎng)同

5、幅值、同相位交流電能的電力電子裝置，其原理圖如圖31所示。圖31能饋逆變裝置示意圖能饋逆變裝置主要采用電力電子器件構(gòu)成大功率晶閘管三相逆變器，該裝置的直流側(cè)與牽引變電所中的直流母線相聯(lián)，其交流進(jìn)線接到交流電網(wǎng)上，當(dāng)再生制動使接觸網(wǎng)直流電壓超過規(guī)定值時，逆變器啟動并從直流母線吸收電流，將再生直流電能逆變成工頻交流電回饋至交流電網(wǎng)。3.2中壓能饋逆變裝置湖南恒信電氣有限公司生產(chǎn)的中壓能饋逆變裝置可以實(shí)現(xiàn)上述目的，在國內(nèi)地鐵中得到了初步應(yīng)用。