应用于地铁列车再生制动的超导磁储能装置及其控制方法制造方法及图纸

本发明专利技术公开一种应用于地铁列车再生制动的超导磁储能装置，其与牵引供电系统连接，包括电力变换模块、储能模块和测控单元，电力变换模块连接在牵引供电系统与储能模块之间，测控单元用于判断牵引供电系统和超导磁储能装置的当前工作模式，并控制电力变换模块的工作状态，使储能模块能够吸收列车再生自动产生的能量并储存，在列车牵引工况时释放电能至牵引网，从而为列车提供能量。此种装置可充分吸收列车制动时产生的多余能量并将其有效、低损地储存下来，在列车牵引工况时反馈回牵引网供列车使用，合理利用列车再生制动能量的同时平稳网压，改善电能质量，提高供电可靠性。本发明专利技术还公开一种所述装置的控制方法。

【技术实现步骤摘要】
应用于地铁列车再生制动的超导磁储能装置及其控制方法
本专利技术属于城市轨道交通牵引供电
，涉及列车再生制动能量的吸收与利用技术，特别涉及一种应用于地铁列车再生制动的超导磁储能装置及其控制方法。
技术介绍
目前地铁常用的制动模式可分为电制动和空气制动两级，其中以电制动为主，空气制动为辅，当列车运行速度较高时，使用电制动，当列车速度下降至电制动不起作用时采用空气制动。电制动又分为再生制动和电阻制动，地铁列车在再生制动时，电机处于发电状态，列车的动能转化为电能返送至牵引网，当再生制动引起牵引网电压过高或者一定距离内无其他车辆吸收反馈能量时实施电阻制动，制动电阻装置一般设置在车辆底部，以热能形式耗散多余电能。因此，如何高效、充分地回收利用列车再生制动能量，是当前地铁亟需解决的问题。当前地铁再生制动能量利用方式主要包括耗能、馈能、储能三大类。耗能型主要为电阻耗能，该方式利用大功率电阻，将再生制动能量转化为热量消耗掉，这种方式的制动电阻既可以设置在车辆上，也可以设置在地面上。馈能型包括逆变回馈型和逆变吸收型，前者利用逆变器、变压器将直流母线的本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种应用于地铁列车再生制动的超导磁储能装置，其与牵引供电系统连接，所述牵引供电系统包含牵引变电所，以及回流线、馈线、接触网及钢轨，回流线、馈线均由牵引变电所引出，接触网与馈线连接，钢轨与回流线连接，而列车运行于接触网和钢轨之间；其特征在于：所述超导磁储能装置包括电力变换模块、储能模块和测控单元，其中，电力变换模块连接在牵引供电系统与储能模块之间，测控单元用于判断牵引供电系统和超导磁储能装置的当前工作模式，并控制电力变换模块的工作状态，使储能模块能够吸收列车再生自动产生的能量并储存，在列车牵引工况时释放电能至牵引网，从而为列车提供能量。/n

【技术特征摘要】
1.一种应用于地铁列车再生制动的超导磁储能装置，其与牵引供电系统连接，所述牵引供电系统包含牵引变电所，以及回流线、馈线、接触网及钢轨，回流线、馈线均由牵引变电所引出，接触网与馈线连接，钢轨与回流线连接，而列车运行于接触网和钢轨之间；其特征在于：所述超导磁储能装置包括电力变换模块、储能模块和测控单元，其中，电力变换模块连接在牵引供电系统与储能模块之间，测控单元用于判断牵引供电系统和超导磁储能装置的当前工作模式，并控制电力变换模块的工作状态，使储能模块能够吸收列车再生自动产生的能量并储存，在列车牵引工况时释放电能至牵引网，从而为列车提供能量。


2.如权利要求1所述的超导磁储能装置，其特征在于：所述电力变换模块包括隔离开关、斩波器、稳压电容、制动电阻和第一、第二IGBT，第一、第二IGBT分别带反并联二极管，其中，隔离开关包含有两路开关电路，具有通过一路开关电路连通的第一输入端和第一输出端，以及通过另一路开关电路连通的第二输入端和第二输出端，第一、第二输入端分别连接馈线和回流线，第一、第二输出端分别连接斩波器的正、负输入端，斩波器的正、负输出端分别连接稳压电容的两端；第一、第二IGBT的漏极均连接斩波器的正输出端，第一IGBT的源极则经由制动电阻连接斩波器的负输出端，第二IGBT的源极连接储能模块的正极，而储能模块的负极连接斩波器的负输出端。


3.如权利要求2所述的超导磁储能装置，其特征在于：所述储能模块包括第三至第五IGBT、第三至第四二极管、超导线圈和失超保护电阻，其中，第三IGBT的漏极与第三二极管的阴极连接，共同作为储能模块的正极，第三IGBT的源极与第四二极管的阴极连接，第四二极管的阳极与第四IGBT的源极连接，共同作为储能模块的负极；第三IGBT的源极还经由超导线圈连接第五IGBT的漏极，第五IGB...

【专利技术属性】
技术研发人员：解凯，孔宗泽，邹大云，陈根军，赵月辉，
申请(专利权)人：南京南瑞继保电气有限公司，南京南瑞继保工程技术有限公司，
类型：发明
国别省市：江苏;32