再生制动能量吸收装置在北京地铁中的应用
地铁再生制动原理
地铁再生制动原理随着城市的发展和人口的增加,地铁作为城市交通的重要组成部分,越来越受到人们的青睐。
然而,地铁作为一种大型交通工具,其制动系统的设计和运行也变得愈加重要。
再生制动作为一种新型的制动方式,不仅可以提高地铁的能效,还可以减少能源消耗和环境污染。
本文将介绍地铁再生制动的原理和实现方法。
一、再生制动的定义再生制动是一种新型的制动方式,其原理是将制动产生的能量转化为电能,并将其储存到电容器或蓄电池中,以便后续使用。
再生制动的优点在于,它可以将制动产生的能量回收利用,从而提高地铁的能效和节约能源。
同时,再生制动还可以减少制动时的噪音和减少制动器的磨损,从而延长地铁的寿命。
二、再生制动的原理再生制动的原理是基于电动机的工作原理。
当地铁行驶时,电动机将电能转化为机械能,从而驱动地铁运动。
而当地铁需要制动时,电动机就会反转,将机械能转化为电能,并将其送回到电容器或蓄电池中。
这样一来,制动产生的能量就得到了回收利用,从而提高了地铁的能效和节约了能源。
三、再生制动的实现方法再生制动的实现方法主要有两种:直接制动和间接制动。
直接制动是指将电动机的电源直接切断,从而使电动机反转并将制动产生的能量送回到电容器或蓄电池中。
这种方法的优点在于简单易行,但缺点在于制动效果不够理想,容易造成电机的损坏。
间接制动是指通过电阻器将电动机的电源接地,从而使电动机反转并将制动产生的能量送回到电容器或蓄电池中。
这种方法的优点在于制动效果更加理想,但缺点在于需要较多的设备和空间。
四、再生制动的应用再生制动在地铁中的应用越来越广泛。
目前,许多地铁公司都开始采用再生制动技术,以提高地铁的能效和节约能源。
例如,北京地铁采用了再生制动技术,其能效比传统地铁提高了20%以上。
上海地铁也采用了再生制动技术,其能效比传统地铁提高了15%以上。
随着技术的不断进步和应用的不断扩大,再生制动将会成为地铁制动技术的主流。
总之,再生制动作为一种新型的制动方式,不仅可以提高地铁的能效,还可以减少能源消耗和环境污染。
利用再生能源为轨道交通系统供电
利用再生能源为轨道交通系统供电1. 当今社会,再生能源已成为人们关注的热门话题之一。
随着环境污染和能源消耗问题的日益严重,利用再生能源为轨道交通系统供电已成为一种不可忽视的趋势。
2. 轨道交通系统是城市交通系统中不可或缺的一部分,它对于城市的发展具有至关重要的作用。
然而,传统的燃煤发电所产生的电能供给方式给城市环境带来了严重的污染问题。
3. 利用再生能源为轨道交通系统供电,不仅可以减少对环境的污染,也可以实现能源的可持续利用和降低能源消耗的目标。
再生能源包括太阳能、风能、水能、地热能等,这些能源具有取之不尽、用之不竭的特点。
4. 首先,利用太阳能为轨道交通系统供电是一种较为理想的选择。
太阳能光伏发电技术已经日渐成熟,可以将太阳光转化为电能,不仅具有清洁环保的特点,而且在阳光充足的地区,还可以实现较高的发电效率。
5. 其次,利用风能为轨道交通系统供电也是一种潜在的选择。
风力发电是一种广泛应用的再生能源技术,通过风力发电机将风能转化为电能。
在适宜的地区布设风力发电设备,可以实现大规模的电能供给。
6. 此外,利用水能和地热能为轨道交通系统供电也是一种可行性较高的选择。
水能和地热能具有稳定性和连续性的特点,可以作为轨道交通系统的备用电源,确保系统运行的稳定性和可靠性。
7. 实施利用再生能源为轨道交通系统供电的关键在于技术创新和支持。
首先,需要加大对再生能源技术的研发和推广力度,提高再生能源的利用效率和降低成本。
8. 其次,相关部门应出台相关和法规,鼓励和支持轨道交通系统采用再生能源供电,例如对再生能源发电的补贴、税收优惠等,同时加强监管和引导,确保再生能源供电的实施效果。
9. 此外,社会各界应加强宣传和教育,提高人们对再生能源的认识和意识,共同参与到再生能源供电的实施中来,为城市交通系统的可持续发展做出贡献。
10. 综上所述,利用再生能源为轨道交通系统供电是一种可行性较高的选择,它有助于减少环境污染、实现能源的可持续利用和降低能源消耗,同时也为城市交通系统的可持续发展提供了新的思路和方向。
再生制动能量吸收装置在北京地铁中的应用
再生制动能量吸收装置在北京地铁中的应用
鲁玉桐;赵小皓;赵叶辉
【期刊名称】《都市快轨交通》
【年(卷),期】2014(027)004
【摘要】随着轨道交通车辆再生制动能力的提高,列车再生制动能量吸收利用成为地铁运营的主要节能减排措施之一.介绍北京地铁运营线路供电系统中电阻耗能型、储能型和逆变回馈型再生能量吸收装置的应用情况,并对这些装置的优缺点进行对
比分析,提出设备接线方式、电气参数、运行状态以及装置容量要与地铁供电系统
实际运营情况相匹配的建议.
【总页数】5页(P105-108,112)
【作者】鲁玉桐;赵小皓;赵叶辉
【作者单位】北京市地铁运营有限公司北京100044;北京市地铁运营有限公司北京100044;北京市地铁运营有限公司北京100044
【正文语种】中文
【中图分类】U224
【相关文献】
1.再生制动能量吸收逆变装置在重庆轨道交通中的应用 [J], 郭道省;周玉兰;田利瑞;
2.逆变能馈装置在地铁再生制动能量吸收中的应用研究 [J], 秦晓宇;王建凤;姜彬
3.浅析地铁列车再生制动能量吸收装置的应用 [J], 熊亚龄
4.储能型再生制动能量吸收装置在青岛地铁的应用 [J], 申宁;石广保;陈亮
5.北京地铁再生制动能量吸收装置节能效果对比分析 [J], 白宣
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HXXSx型再生制动能量吸收装置操作手册样本
主回路显示画面将设备的主回路模拟图和开关状态进行了直观表现。如下图所示:
1.2操纵斩波控制柜制式转换开关。选择工作状况, 正常条件该开关应处在工作指令位置, 当需要进行车辆试验时, 将该开关打在测试指令位置。
5)然后, ”直流断路器”闭合, 发出”直流断路器闭合确认信号”和”直流断路器闭合连锁信号”给能量吸收装置, 作为能量吸收装置投入工作的必要条件。
6)能量吸收装置在接收到”直流断路器合闸”信号后, 根据电网电压及”直流断路器闭合确认”信号, 进入正常启动程序。微机控制系统首先合上KM2预充接触器, 给滤波电容充电, 然后合上线路接触器( KM1) , 此时完成能量吸收装置投入工作前的准备。
8)直至线网电压值低于设定的吸收电压值后, 关闭斩波器, 等待下次车辆的再生吸收。整个制动过程, 能够根据线网电压变化及再生功率大小, 实现实时控制。
9)故障时, 由能量吸收装置故障继电器控制”直流断路器”跳闸。
10)当系统发生一个支路IGBT直通故障时, 能量吸收装置故障继电器控制”直流断路器”和”线路接触器”跳闸, 经人工将支路故障隔离开关分断后, 其它支路仍可投入工作; 故障支路待设备停止工作时, 进行故障处理。
1.Байду номын сангаас 点击历史数据按钮, 进入历史数据查询界面, 如下图所示:
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北京地铁再生制动能量吸收装置节能效果对比分析
2021年5月(总第415期)·43·研究与交流STUDY AND COMMUNICATIONS第49卷Vol.49第5期No.5铁道技术监督RAILWAY QUALITY CONTROL收稿日期:2020-12-29作者简介:白宣,工程师0引言近几年,北京城市轨道交通快速发展,耗电量也随之大幅度增加,地铁列车再生制动能量能否充分有效地回收利用是当前亟待解决的问题。
随着科技进步,各种再生制动能量吸收装置逐步应用于北京城市轨道交通,用来回收利用再生制动能量。
因此,对各种类型再生制动能量吸收装置的实际运行、节能效果开展评估十分必要。
1再生制动能量吸收装置分类和特点北京地铁应用的再生制动能量吸收装置主要有以下3种类型:电阻耗能型再生能量吸收装置(以下简称“电阻耗能型装置”)、逆变回馈型再生能量吸收装置(以下简称“逆变回馈型装置”)、储能型再生能量吸收装置(以下简称“储能型装置”)等。
1.1电阻耗能型装置电阻耗能型装置根据再生制动时母线电压的变化,用斩波器和吸收电阻配合,通过电阻消耗制动能量,通过调节斩波器导通比,达到改变吸收功率的目的。
这种装置控制简单,应用成熟,斩波单元、电阻单元已实现模块化,维护维修方便。
电阻耗能型装置设置在直流牵引系统内,与供电系统其他部分之间无接口,保护设置简单,对供电系统其他部分无谐波和电压影响,是最早一批在北京地铁投入使用的再生制动能量吸收装置,主要应用于6号线、8号线、15号线、昌平线、房山线、亦庄线、机场线。
电阻耗能型装置只能将再生制动能量转变成热量,不能回收利用再生电能,无节能效果。
同时,电阻散热会导致环境温度上升。
这种装置安装在地下变电所内,电阻柜需单独放置,设备间北京地铁再生制动能量吸收装置节能效果对比分析白宣(北京市地铁运营有限公司,北京100044)摘要:介绍北京地铁再生制动能量吸收装置的分类和特点,选取北京地铁9号线低压逆变回馈型装置,10号线中压逆变回馈型装置,8号线德茂、瀛海站电容型储能装置和房山线广阳城站飞轮储能型装置的用电和节能数据,对比分析不同类型再生制动能量吸收装置的节能效果。
浅析中压能馈型再生制动电能利用装置在地铁中的运用
1引言社会的迅速稳定发展,推动人们生活质量水平不断提升。
为满足人们日益增长的生活需求以及经济发展的需要,加强对中压能馈型再生制动电能利用装置等设备装备的研究工作,提升设备的自动化、智能化,对于满足人们的需求、提升工程质量等各方面起到了至关重要的作用。
当前该装置的复杂性日益增加,我国该项设备应用工作也得到了较大程度的发展,但与此同时仍然存在各种问题急需解决,论文针对该装置在地铁运用过程中的作用及设备组成进行初步讲解。
2该装置在地铁运用过程中的作用2.1中压能馈设备系统运行方式正常运行方式:正极进线开关及其电动隔离开关、馈线开关、上网电动隔离开关、负极电动隔离开关合闸,使正极接触网和负极走行轨带电。
越区电动隔离开关分闸。
相邻两变电所构成双边供电。
运行方式一:同一牵引变电所内的两套牵引整流机组,一套退出运行,另一套继续运行。
运行方式二:当一个牵引变电所退出运行,其供电区段由相邻牵引变电所单边供电。
运行方式三:当一个牵引变电所退出运行,其供电区段由相邻牵引变电所大双边供电。
整流机组参数:每座牵引变电所设2套12脉波整流机组,每套整流机组由整流变压器和整流器组成,整流变压器一次侧绕组分别移相+7.5和-7.5,2套整流机组并联运行构成24脉波整流[1]。
2.2中压能馈设备系统功能中压能馈所供产品中压能馈装置主要功能为回馈功能、整流功能、稳压功能,系统工作原理如图1所示。
装置本身除具有基本的回馈功能、稳压功能外,还具备相应的采集数据、传输等辅助类功能。
图1系统工作原理【作者简介】刘宇(1984-),男,甘肃天水人,工程师,从事电气工程及其自动化研究。
浅析中压能馈型再生制动电能利用装置在地铁中的运用Analysis of the Application of Regenerative Braking Energy Utilization Device withMedium Voltage Energy Feed in Subway刘宇(乌鲁木齐城市轨道集团有限公司运营分公司,乌鲁木齐830000)LIU Yu(Operation Branch of Urumqi Urban Rail Group Co.,Ltd.,Urumqi 830000,China)【摘要】随着我国社会主义市场经济的迅速发展以及科技水平的不断提升,交通运输行业得到了蓬勃发展。
地铁能馈再生制动能量利用原理
机车再生制动能量吸收利用方案2014年8月汇报内容一、机车再生制动能量吸收利用的意义机械能→电能机械能→热能机械能→热能将再生制动的能量回收再利用;可采用储能、回馈等方式。
减少隧道内热量的排放;减小环控动力负荷,节约环控投资。
减小机车轴重,增加了载客能力;节约车底空间,减小电气布线难度。
全被其它车辆和本车的用电设备吸收时,牵引网电压将很快上升,网压上升到一定程度1、电阻耗能型由于电阻装置将吸收的能量均以发热的形式消耗掉,装置顶部温度高,出现过烤化灯管等问。
(北京地铁15号线中段地下站的电阻室设置在地面,为封闭式房间,后改为栏杆形通过对北京已通线运行情况调查,电阻工作时会1、电阻耗能型2、逆变回馈型二、国内外技术现状2.12.2逆变回馈型再生电能利用装置的直流侧与牵引变电所中的整流器直流母线相联,其交流进3、储能型(超级电容储能、飞轮储能)储能型再生制动能量吸收装置主要采用IGBT逆变器将列车的再生制动能量吸收到大容量电能释放出去并进行再利用。
电容储能装置原理图经初步估算,电容型装置在北京地铁的寿命约10年。
储能装置接线示意图储能单元3、储能型(超级电容储能、飞轮储能)电容储能型应用情况:三、再生制动能量吸收利用方案比较1、中压逆变型装置接入系统方案①2、中压逆变型装置系统参数3、中压逆变型装置应用情况18变压器交流低压开关柜中压能馈装置4、设备实物照片-北京10号线二期-千驷驭-2000kW4、设备实物照片-14号线西段-时代电气-3600kW(间歇工作20s/120s)变压器双向变流器直流柜(隔离开关和电抗器)5、实测数据分析-北京10号线5、实测数据分析-北京10号线5、实测数据分析-10号线根据实测数据,十里河变电所能馈装置1月22-4月10日期间日均节能1724度。
5、实测数据分析-10号线根据实测数据,西钓鱼台变电所能馈装置1月22-2月1日期间日均节能1555度。
5、实测数据分析-北京14号线5、实测数据分析-北京14号线5、实测数据分析-北京14号线5、实测数据分析-北京14号线五、发展方向展望。
再生制动能量吸收装置应用分析
创新观察—414—再生制动能量吸收装置应用分析李昕(北京地铁运营有限公司供电分公司)摘要:目前,地铁牵引供电主要采用750V和1500V直流供电制式。
整流方式一般为24脉波二极管整流,其能量只能单向传输,输出特性不可控。
由于站间距较短,地铁列车启动和制动比较频繁,在采用再生制动时,产生大量的能量并向电网回馈,当这部分能量不能完全被其他车辆或用电设备吸收时,会造成电网电压升高,导致列车再生制动能力降低甚至消失,从而影响列车的安全运行。
据测算,牵引供电用电量在城市轨道交通总用电量中所占比例最大,约占50%左右。
本文从增加变电所再生制动能量吸收装置的角度展开研究,首先简要分析了地铁牵引供电系统现状,其次,介绍了再生制动能量吸收装置的工作原理及特点,包含北京地铁运营线路中低压逆变-电阻混合型、中压能馈型再生制动能量吸收装置应用情况。
通过对实际运行情况及数据分析,验证并评价逆变回馈型再生制动能量吸收装置的运行效果及节能减排性能。
并在此基础上,从设备类型选择方面给出了本文的基本结论和合理化建议,为以后再生制动能量吸收设计及应用提供一定的参考。
关键词:轨道交通;再生制动;能量吸收装置一、地铁牵引供电系统现状北京地铁采用基于二极管整流器的直流牵引供电方式,能量只能由交流侧向直流侧单向流动。
当列车再生制动时,列车的动能转化成的电能除一部分被再生列车自身辅助电力设备用电消耗外,大部分回馈到直流牵引网上,若此时同一供电段内有其它列车在牵引,会吸收直流牵引网上的再生能量。
当列车发车密度较低时,没有牵引列车吸收再生能量或者不能够完全吸收再生能量时,剩余的部分能量会造成牵引网电压迅速抬升,造成再生失效的发生。
在列车制动中,往往通过电空配合制动的控制来减小由于列车再生失效导致的网压抬升的现象。
二、再生制动能量吸收装置型式介绍1.低压逆变-电阻混合型低压逆变-电阻混合型再生制动能量吸收装置将地铁列车制动时产生的电能通过逆变装置回馈给低压400V系统使用,低压400V系统无法进行利用的再通过电阻进行消耗。
北京地铁14号线中压能馈装置现场试验方案
北京地铁14号线中压能馈装置现场试验方案作者:白青林来源:《科技与创新》2016年第11期摘要:介绍了北京地铁14号线中压能馈装置的设备构成和现场试验方案。
其中,现场试验分为施工交接试验和带车逆变试验。
通过对试验方法、试验步骤和试验标准的介绍,为设备的快速安装调试和投入运营提供了指导。
关键词:北京地铁;14号线;中压能馈装置;现场试验中图分类号:U231.8 文献标识码:A DOI:10.15913/ki.kjycx.2016.11.123文章编号:2095-6835(2016)11-0123-02在城市轨道交通牵引变电所安装再生制动能量吸收装置,对充分发挥列车的再生制动功能,节约能源,减少闸瓦磨耗,减少隧道内的粉尘和噪声污染均有重要的意义。
中压能馈装置是一种全新的装备,相关技术人员对其设备构成、安装调试、现场试验等还不够了解。
本文对北京地铁14号线采用的中压能馈装置的设备构成和现场试验方案进行介绍,为设备的快速安装调试和投入实际运营提供指导。
1 设备构成中压能馈型再生制动电能利用装置应用系统主要包括10 kV开关柜(822)、能馈变压器(NTR)、能馈低压柜(NAK)、逆变柜(NNB)、直流1 500 V开关柜(80)、负极隔离开关柜(85)六大部分,具体如图1所示。
其中,能馈变压器、能馈低压柜、逆变柜为系统的核心设备,由厂家根据需求生产;10 kV开关柜、直流1 500 V开关柜、负极隔离开关柜用作交直流电网中的接口,起保护和方便维护维修的作用。
2 现场试验方案本文将设备运抵现场后进行的各项试验统称为“现场试验”。
这里的现场试验主要包括施工交接试验、带车逆变试验和所内能量循环试验。
下面对前两种试验作简单的介绍。
2.1 施工交接试验2.1.1 能馈式变压器NTR试验具体试验项目及试验方法参考国家标准GB 50150—2006。
2.1.2 能馈低压柜NAK试验具体试验项目及试验方法参考国家标GB 50150—2006。
列车再生制动能量回收的方法及分析-推荐下载
列车再生制动能量回收的方法及分析城市轨道交通是耗电大户。
而如何高效利用电能是目前城市轨道交通节能技术的关键问题。
车辆在运行过程中,由于站间距一般较短,因此要求起动加速度和制动减速度比较大,并具有良好的起动和制动性能。
城轨交通供电系统一直采用二极管整流技术实现交流电源到直流牵引电源的转换,特别是采取24脉波整流技术后,与电网的谐波兼容问题得到较好地解决。
该技术虽然可以较好地满足车辆牵引取流的需求,但是此类系统存在以下问题:(1)只能实现能量的单向流动,对于需要频繁起动和制动的地铁、轻轨等交通工具,制动能量的回收有着很大的潜力。
车辆再生制动产生的反馈能量一般为牵引能量的30%甚至更多。
而这些再生能量除了按一定比例(一般为20%~80%,根据列车运行密度和区间距离的不同而异)被其它相邻列车吸收利用外,剩余部分将主要被车辆的吸收电阻以发热的方式消耗掉或被线路上的吸收装置吸收。
如果在一列地铁列车刹车时附近没有其他列车加速运行,那它所回馈的电能中只有30%~50%能被再次利用(尤其是在低电压、高电流的网络系统里)。
如果当列车发车的间隔大于10 min时,再生制动能量被相邻列车吸收重新利用的概率几乎为零。
(2)由于制动电阻的发热引发站台和地下隧道热量积累、温度上升,某些城轨系统隧道温度高达50℃,不得不加大通风设备的容量,造成严重的二次能耗;(3)对于车载制动电阻模式制动电阻增加车体自重造成的电能消耗十分可观;(4)牵引网上同时在线运行的车辆有十几对甚至几十对,负荷的变化造成牵引网压波动严重,不利于车辆平稳、可靠运行。
可见车辆的制动能量至今还是一种没有被很好地开发利用的能量。
目前,在我国大力提倡节能降耗的形势下,城轨供电系统的发展进度已滞后列车车辆技术的发展,多个待建的城市轨道线路,如无锡、苏州、长沙、西安、深圳和广州等多条线路,都提出了对现有牵引供电系统进行技术改造的需求或者是寻求更好的储能装置去回收这些多余的再生能量。
再生制动逆变装置在城市轨道交通的应用
再生制动逆变装置在城市轨道交通的应用摘要:新风光再生制动逆变装置根据各个传感器检测信号,综合判断直流电网上是否有列车处于再生电制动状态,一旦确认列车处于再生制动状态并需要吸收能量时,可将多余的再生制动能量回馈至交流配电网。
本文介绍了该装置的系统结构和工作原理,该装置在重庆某线路的运行效果分析。
现场运行证明该装置具有显著的推广价值。
关键词:再生制动逆变装置牵引降压混合所Abstract: The detection signal of the regenerative braking of the inverter device according to the respective sensors, the comprehensive judgment DC online braking state of the train is in the regenerative electric. Once confirmed when the train is in a regenerative braking state, and the need to absorb energy, the excess regenerative braking energy feedback to the AC power distribution networks. This article describes the system structure and working principle of the device, the device is a line in Chongqing run effect analysis. The field operation that the device has significant promotional value.Key words: regenerative braking Inverter device Traction buck mixed the1概述目前城市轨道交通直流牵引供电系统采用二极管整流器,电能只能从交流电网向直流牵引网单向流动。
浅谈10号线一期新增再生能量吸收利用装置的连接、调试及应用
浅谈10号线一期新增再生能量吸收利用装置的连接、调试及应用发布时间:2021-07-27T15:58:41.577Z 来源:《基层建设》2021年第9期作者:刘宝军[导读] 摘要:北京地铁是城市基础设施的用电大户,而列车牵引用电占其中很大一部分,列车牵引用电又分为列车驱动和列车制动两部分能耗,把列车制动电能充分利用起来会节约电能作用。
北京市地铁运营有限公司供电分公司北京 100082摘要:北京地铁是城市基础设施的用电大户,而列车牵引用电占其中很大一部分,列车牵引用电又分为列车驱动和列车制动两部分能耗,把列车制动电能充分利用起来会节约电能作用。
目前此再生制动能量装置已在北京地铁10号线一期12座牵引站的投入使用,达到预期效果,正在为创造节约型地铁服务。
关键词:北京地铁;再生制动能量吸收;中压交流电源北京地铁自建设初期开始,一般均采用直流750V接触轨供电系统,即采用第三轨与走行轨共同构成直流牵引供电回路。
随着科技的不断发展进步,目前也有部分线路采用直流1500V接触网供电系统供电方式。
为了实现北京地铁绿色发展理念和践行节约型地铁运输理念,新建地铁线路部分已经采用电容储能装置和部分采用逆变吸收装置来达到节能降耗的目的。
一、地铁10号线再生能量吸收利用装置工作原理及连接关系再生制动电能利用装置的核心是大功率的逆变器。
逆变器是在脉宽调制技术的基础上发展而来的一种功率变换装置,其主电路构成上可以看成是一台三相逆变器加上一个交流电感,逆变器采用脉宽调制技术,能够在其交流侧输出幅值和相位可控的三相交流电。
它根据设定的直流电压值,以及检测到的直流网压实际值,计算逆变器需要传输的逆变功率,再根据逆变功率计算三相逆变桥需要输出的交流电压。
逆变器采用脉宽调制技术,能够在其交流侧输出幅值和相位可控的三相交流电。
如图所示:图1:逆变器主电路原理图1、新增设备与既有设备的连接关系根据现场既有设备的实际情况,站内新增设备的连接分别为:10kV设备连接和750V设备连接。
电能管理在北京地铁中的应用
些线路用保护装置替代计量装置 。在 以前 的地铁 运营 管理 中, 由于强调的是数据报表而不是 电能管理 , 以 所
装 表 的 原 则 为 1 V 系 统 在 电 源 站 进 线 、 变 电 站 牵 0k 各 变 、 变 一 次 侧装 有 电 能表 , 以 将 电量 区 分 为 牵 引 电 动 可
都 市 快 轨 交 通 ・第 2 3卷 第 3期 2 1 0 0年 6月
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机 电工程 . .
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电能 管 理 在 北 京 地 铁 中 的应 用
作者简介 : 沈镜青 , , 男 大学本科 , 从事轨 道交通能源管理
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电能管理在北京 地铁 中的应 用
的馈 出开关处安装数字 电能表 , 将此开关 的电压、 电流、 有功电能 、 无功 电能等数据上 传到服 务器 , 进行统 计分 析。但是 , 如何确定装 表原则 也让 我们费 了一些 心思 。
大意义 。拥 有 中 国第 一 条运 营地 铁 线 路 的北 京 地铁 经历 了从 战备运输 到为乘客 服务 的转 变过程 , 电能管
理 也 相 应 地 经 历 了 从 粗 放 式 管 理 到 精 细 化 管 理 的
过程 。
量和动力 电量两 部分 , 再细 分就 比较 困难 。这些 原 因 造成 了不 能对 地铁 的 电能消耗 进行 科学 、 准确 的统计 和分析 , 更谈不上科学 、 有效 的电能管理 。
浅析再生电能回收技术在城市轨道交通中的应用
分为电制 动 即 ( 生 +电阻制 动 ) 空气 制 动两 再 和
级制动方 式 , 行 中以 电制 动 为 主、 运 空气 制动 为
约 占总用 电量 的 5 %。其他城 市地铁 由于气候 、 0
辅 。在每节 车辆 底部装 设制 动 电阻 , 电制 动产 当 生的制 动能量不能被 其他 车辆 吸资讯
轨道 交通
天 津建设 科技 20 ・ 0 8 增刊
能量被其 它列车 吸收 的概率 将大 大降低 。例如 ,
当列 车发 车密度达到 1 i 0mn以上 间隔 时 , 再生 制 动能量被其 它列 车 吸收 的概 率几 乎为零 。此 时 , 绝大部分 制动能量将 被列 车制 动 电阻 吸收 , 转 并 换成热能散 发 到 地 铁 隧 道 内或 外 部 环境 中。 同 时, 在列车上装设 大容量 制动 电阻对 车下 设备 总
少车载设备 和提高空 气质 量 , 我们 希望减 少列 车 电阻制动 和空 气 制 动 的应 用 时 间和 频次 。解决 以上问题 的方 法一 般 是在 供 电直流 线 网上 设 置 再生制动能量 吸收装置 。
吸
图 1 电阻耗 能型 吸收装 置工 作原理
该装置 的优点在于控制简单 和直观 , 吸收装
维普资讯
天 津建 设科 技 20 ・ 0 8 增刊
轨道 交通
浅 析 再 生 电 能 回 收 技 术 在 城 市 轨 道 交 通 中 的 应 用
杨 . 錾 ( 天津城投建设有限公 司, 天津 301) 000 摘 要: 文中对城市轨道 交通现有列车牵引、 制动技 术进行 了分析 , 出了电阻能耗型、 能 提 储 型 、 变回馈 型 三种 再 生制 动 能量 吸 收 装 置 , 对 以上 3 吸 收 方案 分 析 比较后 提 逆 并 种
再生能量吸收装置在城市轨道交通应用的技术经济分析
再生能量吸收装置在城市轨道交通应用的技术经济分析发表时间:2017-09-04T15:35:10.633Z 来源:《电力设备》2017年第14期作者:黄玉坚[导读] 摘要:城市轨道交通是城市公用事业中的耗能大户,城轨列车的制动模式能量的浪费问题突出。
(佛山市铁路投资建设集团有限公司广东佛山 528000)摘要:城市轨道交通是城市公用事业中的耗能大户,城轨列车的制动模式能量的浪费问题突出。
本文介绍中压逆变型再生能量吸收装置的方案,对再生能量吸收装置进行技术经济分析,探讨再生能量吸收装置在城市轨道交通供电系统上的应用前景。
关键词:城市轨道交通再生能量吸收装置节能减排1.引言随着科技的进步和社会的发展,人们在节能减排、环境保护方面意识逐渐增强,在城市轨道交通系统中,对有效利用城市轨道列车再生制动所产生的电能以减少城市轨道交通运营的用电量,同时改善城市轨道交通公共场所的环境是非常重要的。
在牵引供电系统中对再生制动所产生的电能进行吸收、储存和再利用越来越受到人们的重视,也具有很大的意义。
2.再生能量吸收装置的产生及发展趋势2.1 目前列车制动的现状在城市轨道交通系统中,公交化的运输模式决定了城市轨道交通具有列车运行密度大、站间距小、起停频繁的特点,列车的制动模式大多采用电气制动(再生制动/电阻制动)+空气制动(盘形制动/轮对踏面制动)互补的形式,即在列车正常运行过程中以电气制动为主,辅之以空气制动。
因此,当列车在进站制动或在长大下坡道上运行时,其所产生的再生制动能量将通过传动装置、变压变频装置而回馈到直流接触网。
当再生制动能量不能完全被相邻列车吸收而使网压提升时,车辆启动电阻制动装置,将电能转化为热能并散发出去。
通过调研发现,地铁机车制动能量可达到牵引能量的30%以上,不能被吸收的部分占制动能量的40%左右,此部分只能白白消耗掉。
这不仅会带来隧道或站区的温升问题和空气质量的恶化问题,也额外增加了环控系统的负荷,导致地铁建设投资和运营成本的增加、能量的浪费。
城市轨道交通再生电能的吸收与利用分析
V以上 , 这是 由于列车再生制动能量在直流 电网上 不能被相邻列车完全吸收造成的。当列车发车密度 较低时 , 再生能量被其 它列车吸收的概率将大大降 低。有资料表 明 , 当列 车发 车 的间隔大 于 1 i 0m n 时, 再生制动能量被吸收的概率几乎为零 。这样 , 绝 大部分制动能量将被车辆吸收 电阻所吸收 , 变成热 能并向四周散发。由于列车的制动主要发生在运行 过程中, 如果再生能量 由车辆吸收电阻吸收 , 必将带
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城市轨道交通再生电能的吸收与利用分析
王彦峥 苏鹏程
( 电气化勘测设 计研究院 ,020 天津∥第 一作者 , 中铁 305 , 高级工程 师)
摘
要
在城市轨道 交通中, 如果采用车辆吸 收电阻吸收列
f r ,a d t i wi o sq e ty i ce s h o d o vr n om n hs l c n e u n l n r a e t e la fe i — l n o
me tc nr l y t tt n,ices n iea l h eg n o to s e i sai s m n o n ra ec s d rbytee ry o n
V直 流供 电 电压 在 机 车 进站 制 动 时可 能 升 到 100 0
车运 行过程 中的再生能量 , 则将带来隧道和站 台 内的温升 问
题, 同时也增加 了站 内环控 系统 的负担 , 造成 大量 的能源浪
地铁车辆再生制动能量利用方案
地铁车辆再生制动能量运用方案摘要:目前,节能减排已成为国内旳基本国策,建设低碳型交通基本设施、推广应用低碳型交通运送装备是都市轨道交通建设者责任。
地铁由于站间距比较短,制动频繁、列车起动,考虑各钟车型、站距、编组、发车间隔等差别,列车电制动时产生旳再生能量可达到牵引能量旳40%以上。
充足运用列车再生能量将节省大量能量,产生效益可观,为节能减排做出奉献。
西安市地铁已经运营1、2号线,在建3、4、5、6号线,如何在保证线路运营安全旳前提下,提高供电水平,同步为都市节能减排做出奉献,是我们必须考虑旳问题。
核心词:轨道交通;列车制动;能量回馈1 老式列车车载制动电阻方案存在旳问题目前国内外都市轨道交通动车组列车均采用VVVF牵引/制动系统,采用交流电机驱动列车,制动系统普遍采用空气制动和电制动混合旳形式。
列车在运营时,牵引系统将电能转为机械能,使机车启动加速;在制动时,一部分采用电制动,将机械能转为电能使列车制动,另一部分采用空气制动,通过刹车闸瓦与车轮踏面摩擦而产生制动使列车减速。
老式列车上设立了车载制动电阻。
当列车制动时,一方面采用再生制动方式,列车电机从电动机状态转换为发电机状态,将机械能转换为电能返回到牵引网系统,返回到牵引网系统旳能量部分被相邻列车吸取,由于线路旳行车密度等多种因素,很大部分能量不能被回馈,此时大量电能量得不到释放,将会使系统供电网电压急剧上升,为此列车上设立了制动电阻,将这部分能量通过电阻变成热能吸取,稳定系统电压。
电阻所转化旳热能,车站环控专业通过隧道活塞风、车站轨顶排风和车站轨底排风,将热量排出车站外。
车载制动电阻使用虽然以便,但也有缺陷:(1)列车制动电阻吸取再生制动能量转换为热能白白消耗了,没有起到节能减排作用。
(2)列车制动电阻吸取再生制动能量转换为热能散于隧道内,虽然部分可以通过隧道活塞风排出隧道,但尚有部分遗留在隧道,这部分热量使隧道温升逐渐上升;(3)列车制动电阻重量大,列车运营时,不仅没有节能,还增长列车牵引能耗。
地铁牵引供电系统再生制动能量利用方案分析
地铁牵引供电系统再生制动能量利用方案分析发表时间:2019-05-20T15:12:23.593Z 来源:《防护工程》2019年第3期作者:柴永青[导读] 目前交流异步牵引电机在地铁机车上得到了广泛应用,其采用变压变频调速方式,与再生能回馈制动系统设备配合,在制动过程中可回馈较多的电能。
中铁华铁工程设计集团有限公司北京 100071摘要:当前我国城市人口数量明显增多,交通拥堵的问题也更加严重,为了缓解交通拥堵,各大城市地铁通车里程不断增长。
目前交流异步牵引电机在地铁机车上得到了广泛应用,其采用变压变频调速方式,与再生能回馈制动系统设备配合,在制动过程中可回馈较多的电能。
关键词:地铁;牵引供电;再生制动能量;电能;1地铁牵引供电系统1.1供电方式地铁外部供电主要分为分散式供电、集中式供电和混合式供电三种形式。
分散式供电通常是指以地铁附近35KV或10KV线路来为地铁提供电力支持。
该供电方式供电的距离较短,对电源故障规模不会产生较大的影响。
分散式供电主要指地铁电路主要有附近的35KV或10KV电城市电网提供,沿线电源需要多个引入点,同时对设备容量也提出了较高的要求,因此需要投入大量的资源和资金。
集中式通常是指地铁线路附近变电所供电的形式,这种形式可减少电源点和进线的数量,提供高质量电能,且改造工程规模较小,运营维护及调度管理也更加科学和完善。
但是其对电压等级的要求十分严格。
混合式主要融合了分散式和集中式供电两种供电方式各自的特点,有效保证了供电的质量。
在主变电站设置不变的前提下,无论采用中压源混合式供电还是应用共享主变电所资源的混合式供电,其资源利用率均较以往有所提升,这主要是由于混合式供电本身具有较强的适应性和灵活性。
采用回馈方式吸收利用再生制动能量主要适合应用在集中式供电的地铁线路当中,分散式供电主要应用于城区电网中,采用吸收并联母线的方式实现再生能量利用。
1.2系统组成在地铁牵引供电系统中,电能从10kV(或35kV)交流母线经牵引降压变压所、馈电线、接触网输送给轨道交通车辆,产生的电流自轨道交通车辆行驶钢轨以及回流线路返回变电所。
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2 .B e i j i n g Qi a n s i y u E l e c t r i c C o . ,L t d . ,B e i j i n g 1 0 0 0 4 4) Ab s t r a c t : B i - d i r e c t i o n a l c o n v e r t e r( a l s o c a l l e d P WM r e c t i f i e r )wa s a p p l i e d i n t r a c t i o n p o we r s u p p l y s y s t e m n i u r b a n r a i l t r a n s i t . I t
都市快轨交通 ・ 第2 7卷 第 4期 2 0 1 4年 8月
整流变压器还空载 运行 , 因此这期 间 的牵 引能 耗 主要
∞ ∞∞ 加∞ 鲫 ∞加 加 0 1 是 2台整 流变压 器的空载损耗 ( 见表 ) 。
5 结 语
笔者分 析当前 城市轨 道交通 牵引供 电系统 的现状
Zh a ng Ga n g Li u Zh i g a n g Mo u F uq i a n g
( 1 .S c h o o l o f E l e c t r i c a l E n g i n e e r i n g ,B e i j i n g J i a o t o n g U n i v e r s i t y , B e i j i n g 1 0 0 0 4 4;
昌g g 8 g 8 昌 昌 宕 昌g 昌 g 昌 害 8 g 昌 昌昌8 8 8 g
6
时 刻
[ 2 ]曾建军,林知 明,郭 万岭 . 地铁 再 生制动 能量吸 收装 置
[ J ] . 电 气化 铁 道 , 2 0 0 8 ( 6 ) : 4 4 4 7 .
『 3 ]赵 立 峰 ,张 发 明. 北 京 地 铁 5号 线 再 生 电 能 吸 收 装 置
图 8 各 小 时 的 回馈 能量
此外 , 由表 1和图 8的试 验数 据可知 , 双 向变 流机 组 在高峰时段 ( 6 : 0 0 —8 : 0 0和 1 7 : 0 0 —1 9 : 0 0 ) 回馈 的 列车再生制动能量 相对 较少 , 可 能是 因 为这段 时 间客 流较大 、 发车 间隔较小 , 因此列 车再生制动 能量被 邻近 牵引列车吸 收 的 比重 较大 。但 是 , 从 一 天 的运行 数据
轨 牵 引
[ 1 ]王彦 峥 ,苏 鹏程 . 城 市轨道 交通再 生电能的吸 收与利 用 分析 [ J ] . 城 市轨 道 交通 研 究 , 2 0 0 7( 6 ) : 4 2 — 4 5 .
[ : : : : : : : : : : : : : : : : : : : : : : : : : : : : : : : : : : : : _ 二 :
看, 双 向变 流 机 组 一 天 的总 回馈 能 量 共 计 1 8 0 7 k W・ h ,
] . 现 代 城 市轨 道 交通 , 2 0 0 8 ( 1 ) : 6— 8 .
『 4 ]张铜 , 城 市轨道交通 能馈 式牵 引供 电变流 系统 关键技 术
研究 『 D] . 北京 : 北京 交通 大学 , 2 0 1 0 .
和存 在的问题 , 提 出 了一 种新 型 的双 向变 流机 组应 用 方案 , 介绍 了其性 能 特点 、 系统构 成及 工作原 理 , 并 在 北京地铁 1 0号线 ( 二期 ) 进行 了现 场试 验 。试 验 结 果 表 明, 该装置具备 整 流 、 逆变 等多 种功 能 , 可应 用 到城
[ 5 ]王磊 ,刘志刚 ,张钢, 等. 基于 P WM 整流 器的城轨 牵 引
供 电 系统 研 究 [ J ] . 电 力 电子 技 术 , 2 0 0 9, 4 3 ( 7 ) : 7 5— 7 7 . 『 6 ]苏贵 荣. 城 市轨 道 交通 牵 引 变 电 所 [ J ] . 上 海 电 器技 术 ,
2 0 0 5( 2): 9— 1 8 .
占到变 电所输 出总牵 引电能 1 0 4 9 3 k W・ h的 1 7 . 2 2 %,
节 能效果非常显著。 如果 考 虑 双 向变 流 机 组 因提 高 供 电 品质 和 进 行 无 功 补 偿 所 节 约 的 电能 , 则综合节能效果会更好 。
[ 7 ] 闻立 平 ,阎沐 健 . 浅 谈 城 市 轨 道 交 通供 电 系 统 的 无 功 补
偿[ J ] . 天 津 电 力技 术 , 2 0 0 9 ( 1 ) : 2 9 3 2 .
( 编辑: 郭 洁)
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