The invention discloses a power supply system and a power supply method of isolated grid electrified railway based on battery energy storage and multi-energy complementarity. The power supply system includes photovoltaic power generation unit, wind power unit, power supply unit of energy storage locomotive and traction transformer. The photovoltaic power generation unit, wind power unit and power supply unit of energy storage locomotive are assembled on AC bus or DC bus, and the photovoltaic power generation unit is assembled on AC bus or DC bus. It charges the power supply unit of the energy storage locomotive together with the wind power generation unit through small current, and the AC bus is supplied by the traction transformer for the railway network. The electric energy on the DC bus is transformed into AC by the energy storage converter, and then is collected on the AC bus, and then is supplied by the traction transformer for the railway network. The above-mentioned power supply system and method can increase the reliability of railway network power supply and save annual electricity, construction cost, initial investment of equipment and later operation and maintenance cost.
【技术实现步骤摘要】
基于电池储能多能互补的孤网电铁供电系统及供电方法
本专利技术涉及一种基于电池储能多能互补的孤网电铁供电系统及供电方法，属于铁路网领域。
技术介绍
目前电气化铁路系统已成为货物运输、人们出行不可或缺的方式之一，给我国经济发展奠定了深厚的根基。电气化铁路供电系统主要采用如图1所示的V/V接线的供电方式(方式一)，或者采用如图1所示的Scott接线的供电方式(方式二)。主要存在以下几个问题：1)铁路列车的供电完全依赖电网，一旦电网或牵引变电站出现故障，将导致机车停运，严重影响机车运行的安全性及可靠性；2)牵引变电站主要由220kV输电线路、牵引变压器、高压开关柜及二次保护设备组成，且所有设备需要双套冗余配置，工程建设成本很高，花费时间很长。3)大功率、不对称、冲击性的铁路负荷，严重影响220kV高压网电能质量、功率因素，且增加电网调峰压力；为解决电能质量问题，并网口需设置SVG、综合潮流控制器等设备，间接地增加了建设成本及运维成本；每条20～30km的供电臂列车并不是很密集的现实，致使众多牵引牵引变压器利用率很低，每年需要缴纳极高的容量电费。有鉴于此，本专利技术人对此进...
【技术保护点】
1.一种基于电池储能多能互补的孤网电铁供电系统，其特征在于：包括光伏发电单元、风力发电单元、储能机车供电单元和牵引变压器，其中，所述光伏发电单元、风力发电单元、储能机车供电单元汇集于交流母线或直流母线上，光伏发电单元与风力发电单元通过小电流共同为储能机车供电单元充电，交流母线通过牵引变压器为铁路网供电；直流母线上的电能通过储能变流器转变为交流电后汇集于交流母线上，然后通过牵引变压器为铁路网供电。
【技术特征摘要】
1.一种基于电池储能多能互补的孤网电铁供电系统，其特征在于：包括光伏发电单元、风力发电单元、储能机车供电单元和牵引变压器，其中，所述光伏发电单元、风力发电单元、储能机车供电单元汇集于交流母线或直流母线上，光伏发电单元与风力发电单元通过小电流共同为储能机车供电单元充电，交流母线通过牵引变压器为铁路网供电；直流母线上的电能通过储能变流器转变为交流电后汇集于交流母线上，然后通过牵引变压器为铁路网供电。2.如权利要求1所述的一种基于电池储能多能互补的孤网电铁供电系统，其特征在于：所述基于电池储能多能互补的孤网电铁供电系统还包括为储能机车供电单元充电的后备应急电源单元。后备应急电源单元在无风、无光等极端特殊的情况下，为储能机车供电单元充电，保证机车供电的可靠性。3.如权利要求1所述的一种基于电池储能多能互补的孤网电铁供电系统，其特征在于：所述光伏发电单元包括多个并联在交流母线上的光伏阵列，所述光伏阵列通过光伏逆变器与交流母线相连。4.如权利要求1所述的一种基于电池储能多能互补的孤网电铁供电系统，其特征在于：所述光伏发电单元包括多个并联在直流母线的光伏阵列。5.如权利要求1所述的一种基于电池储能多能互补的孤网电铁供电系统，其特征在于：所述风力发电单元包括多个并联在交流母线上的风力发电机。6.如权利要求1所述的一种基于电池储能多能互补的孤网电铁供电系统，其特征在于：所述风力发电单元包括多个并联在直流母线上的风力发电机，所述风力发电机通过AC/DC转换模块与直流母线相连。7.如权利要求1所述的一种基于电池储能多能互补的孤网电铁供电系统，其特征在于：所述后备应急电源单元包括多个并联的燃气轮机，燃气轮机与交流母线相连，为机车供电单元充电。8.基于电池储能多能互补的孤网电铁供电系统的供电方法，其特征在于，包括如下步骤：工作状态判断和工作模式识别：若为非工作状态，则进行故障判别及检修，若为工作状态，则工作模式识别后进行下序步骤；铁路网接触线有机车通过模式：当检测到接触网上有机车通过，此时储能机车供电单元电池与风力发电单元、光伏发电单元共同为机车负荷供电，满足其负荷需求；如牵引变压器发生故障，电能无法传输给机车，此时，该路段暂时停运，牵引变压器进行故障检修，风力发电单元与光伏发电单元为储能机车供电单元充电；铁路网接触线无机车通过模式：当检测到接触网上无机车通过，此时风力发电单元、光伏发电单元实时为储能机车供电单元进行小电流均衡充电，储能机车供电单元则汇集风、光电能，以便满足机车通过时的电能供给。9.如权利要求8所示的基于电池储能多能互补的孤网电铁供电系统的供电方法，...
【专利技术属性】
技术研发人员：梁立中，陈冲，
申请(专利权)人：洁电北京储能科技有限公司，
类型：发明
国别省市：北京,11
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