一种储能式有轨电车供电负荷调节方法及系统技术方案

本发明专利技术提供了一种储能式有轨电车供电负荷调节方法及系统，包括：若外部电源的进线负荷超过设计容量，减少该所述外部电源的供电范围内的全部或部分整流充电站的输出功率和/或断开该所述外部电源供电范围内的部分整流充电站。本发明专利技术能保持储能式有轨电车的外部电源报装容量维持不变，且能通过多种调节方式的单独或组合使用，使得系统能力的利用率大大提高，甚至在降低外部电源报装的容量时，仍然能达到相同的运力，同时避免了人工调节实时性差、无法动态调节各整流充电站的充电功率，且调节方式单一的问题。

【技术实现步骤摘要】
一种储能式有轨电车供电负荷调节方法及系统
本专利技术涉及轨道交通领域，尤其涉及一种储能式有轨电车供电负荷调节方法及系统。
技术介绍
作为城市新兴的一种先进的公交方式，现代有轨电车具有运行可靠、舒适、节能、环保等特点，已成为中小城市公交的骨干模式以及大城市地铁、轻轨等系统的有力补充。现代有轨电车供电负荷主要有接触网授电、地面供电和车载储能装置供电三大类，其中，车载储能装置供电具有景观效果好、投资省、工程量小等特点，近些年来发展迅猛。车载储能装置供电的方式主要应用于储能式有轨电车系统，储能式有轨电车系统需在轨道沿线车站设置整流充电站，有轨电车利用停站时间对一般为超级电容的车载储能装置快速充电，车载储能装置充满电的时候一般在30s左右，车载储能装置充满电之后，有轨电车驶入下一个区间，在该区间内有轨电车依靠车载储能装置提供牵引电力。储能式有轨电车系统从城市电网引入中压电源，其沿线的整流充电站主要采用集中和分散两种方式。集中式整流充电站的供电方式是指在沿线的部分车站集中设置充电整流站，每个充电整流站通过直流电缆向相邻的2～3个车站提供整流电源，未设置充电整流站的车站仅设置充电桩。该方式虽然仅需在部分车站设置充电整流站，总体来说充电整流站占地面积较小，且充电整流站的负荷易于控制，但是设置了充电整流站的车站与通过其供电的2～3个车站之间需要敷设大量的直流电缆，工程投资较大，且运营中的线损较大。因此，目前一般采用分散式整流充电站的供电方式，即根据车载储能装置的续航特性，在需要充电的车站均设置整流充电站，各整流充电站之间设置交流环网电缆。该方式是在轨道沿线区间仅设置一回中压电缆，工程投资较少，运行线损较小，但是各充电站由于均设置整流充电站，占地面积较大，更为严重的是，对于整流充电站的负荷控制难度较大。目前，针对分散式整流充电站的供电方式，其中各整流充电站的外部电源的进线负荷若超过设计容量时，为了满足各种工况下充电负荷的需求，要么提高外电设计容量，要么采用极端工况时人工切除负荷；但是，提高外电设计容量将增加外部电源报装容量，导致系统电缆及设备的设计容量增大，同时可能增加运营电费；而人工切除负荷则会导致负荷调节速度慢，调节方式单一，不能充分利用系统能力。因此，需要针对分散式整流充电站的供电方式中，控制多个整流充电站的外部电源的进线负荷超过设计容量时的调节方式进行改进，使得在不增加外部电源报装容量的前提下，能够灵活自动调节超过设计容量的外部电源的进线负荷，使得外部电源的进线负荷在设计容量内。
技术实现思路
为了解决目前有轨电车的分散式整流充电站的供电方式中，控制多个整流充电站的外部电源的进线超过设计容量时，只能提高外电设计容量或者人工切除负荷，导致外部电源报装容量增大或调节速度慢，调节方式单一，不能充分利用系统能力的问题，一方面，本专利技术提供了一种储能式有轨电车供电负荷调节方法，包括：若外部电源的进线负荷超过设计容量，减少该外部电源的供电范围内的全部或部分整流充电站的输出功率和/或断开该外部电源供电范围内的部分整流充电站。优选地，减少该外部电源供电范围内的全部或部分整流充电站的输出功率，包括：若外部电源的进线负荷超过设计容量达第一设定值，等比例降低该外部电源的供电范围内的全部整流充电站的输出功率，以使得外部电源的进线负荷在设计容量以内。优选地，减少该外部电源供电范围内的全部或部分整流充电站的输出功率，还包括：若外部电源的进线负荷超过设计容量达第二设定值，降低该外部电源的供电范围内的部分整流充电站的输出功率，以使得外部电源的进线负荷在设计容量以内。优选地，断开该外部电源供电范围内的部分整流充电站，包括：若外部电源的进线负荷超过设计容量达第三设定值，断开该外部电源的供电范围内的部分整流充电站。优选地，若外部电源的进线负荷超过设计容量达第三设定值，断开该外部电源的供电范围内的部分整流充电站之后，还包括：若外部电源的进线负荷降低至第四设定值，恢复部分整流充电站的供电。其中，第一设定值、第二设定值、第三设定值和第四设定值均分别根据具体工程线路条件、行车停站计划、车辆电气参数等经计算后确定。另一方面，本专利技术还提供了一种储能式有轨电车供电负荷调节系统，包括：现场执行单元、控制器单元和通信通道单元，现场执行单元和控制器单元通过通信通道单元连接。优选地，现场执行单元包括第一数据处理器以及与第一数据处理器连接的第一数据采集模块、第一数据存储模块、第一输入输出模块、第一通信接口模块、第一人机接口模块、第一时钟模块和第一电源模块，现场执行单元设于整流充电站内。优选地，控制器单元包括第二数据处理器以及与第二数据处理器连接的第二数据采集模块、第二数据存储模块、第二输入输出模块、第二通信接口模块、第二人机接口模块、第二时钟模块和第二电源模块，控制器单元设于为整流充电站供电的外部电源所在的开闭所内。优选地，通信通道单元的通信介质为电缆或光纤。本专利技术提供一种储能式有轨电车供电负荷调节方法及系统，当外部电源的进线负荷超过设计容量时，通过减少该外部电源的供电范围内的全部或部分整流充电站的输出功率的限制功率措施和/或断开该外部电源的供电范围内的部分整流充电站的负荷切除措施，使得外部电源的进线负荷超过设计容量时，能通过自动调节外部电源供电范围内的整流充电站的输出功率，从而调节外部电源的进线负荷，本专利技术能保持外部电源报装容量维持不变，且能通过多种调节方式的单独或组合使用，使得系统能力的利用率大大提高，甚至在降低外部电源报装的容量时，仍然能达到相同的运力，同时避免了人工调节实时性差、无法动态调节各充电站充电功率，调节方式单一的问题。附图说明图1为根据本专利技术一个优选实施方式的储能式有轨电车供电负荷调节系统的结构示意图；图2为根据本专利技术一个优选实施方式的现场执行单元的结构示意图；图3为根据本专利技术一个优选实施方式的控制器单元的结构示意图；图4为根据本专利技术一个优选实施方式的储能式有轨电车供电负荷调节方法的一次接线示意图。具体实施方式下面结合附图和实施例，对本专利技术的具体实施方式作进一步详细描述。以下实施例用于说明本专利技术，但不用来限制本专利技术的范围。为了解决目前有轨电车的分散式整流充电站的供电方式中，控制多个整流充电站的外部电源的进线负荷超过设计容量时，只能提高外电设计容量或者人工切除负荷，导致外部电源报装容量增大或调节速度慢，调节方式单一，不能充分利用系统能力的问题，一方面，本专利技术提供了一种储能式有轨电车供电负荷调节方法，包括：若外部电源的进线负荷超过设计容量，减少该外部电源的供电范围内的全部或部分整流充电站的输出功率和/或断开该外部电源供电范围内的部分整流充电站。具体地，分散布置储能式的有轨电车供电系统由若干个外部电源为全线负荷提供电源，每个外部电源的供电范围内的多个车站内，部分车站分别设置一个整流充电站。有轨电车车辆按照设计的行车间隔发车，供电负荷平均分配在各外部电源供电范围内，但因为有轨电车的路权多为共享路权，当出现各种原因导致的道路拥堵时，将可能导致多辆有轨电车集中在同一外部电源的供电范围内，此时该外部电源的供电范围内的整流充电站将同时对多辆有轨电车充电，该外部电源的供电范围内的整流充电站充电的同时系数大大提高。当该外部电源的进线负荷容易超过设计容量时，如果在设计时提高本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种储能式有轨电车供电负荷调节方法，其特征在于，包括：若外部电源的进线负荷超过设计容量，减少该所述外部电源的供电范围内的全部或部分整流充电站的输出功率和/或断开该所述外部电源供电范围内的部分整流充电站。

【技术特征摘要】
1.一种储能式有轨电车供电负荷调节方法，其特征在于，包括：若外部电源的进线负荷超过设计容量，减少该所述外部电源的供电范围内的全部或部分整流充电站的输出功率和/或断开该所述外部电源供电范围内的部分整流充电站。2.根据权利要求1所述的一种储能式有轨电车供电负荷调节方法，其特征在于，所述减少该所述外部电源供电范围内的全部或部分整流充电站的输出功率，包括：若所述外部电源的进线负荷超过所述设计容量达第一设定值，等比例降低该所述外部电源的供电范围内的全部整流充电站的输出功率，以使得所述外部电源的进线负荷在所述设计容量以内。3.根据权利要求1所述的一种储能式有轨电车供电负荷调节方法，其特征在于，所述减少该所述外部电源供电范围内的全部或部分整流充电站的输出功率，还包括：若所述外部电源的进线负荷超过所述设计容量达第二设定值，降低该所述外部电源的供电范围内的部分整流充电站的输出功率，以使得所述外部电源的进线负荷在所述设计容量以内。4.根据权利要求1所述的一种储能式有轨电车供电负荷调节方法，其特征在于，所述断开该所述外部电源供电范围内的部分整流充电站，包括：若所述外部电源的进线负荷超过所述设计容量达第三设定值，断开该所述外部电源的供电范围内的部分整流充电站。5.根据权利要求4所述的一种储能式有轨电...

【专利技术属性】
技术研发人员：王开康，温建民，马德明，许龙，
申请(专利权)人：中铁第四勘察设计院集团有限公司，
类型：发明
国别省市：湖北,42