【技术实现步骤摘要】
轨道交通应用氢能、综合能源融合轨道交通供电的方法、设备和仿真
[0001]本专利技术属于轨道交通和能源领域，具体涉及燃料电池技术等低碳发电和储电技术应用于轨道交通供电系统和无轨电车供电系统，同时与综合能源站融合一起，实现能源综合利用和区域能源优化。
技术介绍
[0002]全球变暖和环境污染问题日益严重，在减排大趋势下。实现上述目标需要减少对包括石油、煤炭等化石能源的依赖，而我国电力大部分来自煤炭发电，采用更清洁能源如氢气、天然气等绿色能源可帮助实现上述目标。轨道交通领域的供电系统尤其是牵引供电系统较为独立，包括无轨电车系统，可采用燃料电池技术进行发电，需要提供基于燃料电池技术构建的轨道交通系统供电的方法、设备和系统，同时应用于城市轨道交通系统，可融合考虑综合能源站，实现多种能源综合利用，以及区域能源优化和调节电能。
[0003]现有的轨道交通系统供电系统、燃料电池列车存在下述问题，综合能源站未能融合城市轨交供电或无轨电车等供电：1)目前国内电网电力大部分来自于化石能源燃烧发电，能源转化效率低且污染严重。电气化轨道交通...
【技术保护点】
【技术特征摘要】
1.应用分布式电站（或综合能源站或智慧能源站）直接放置于轨道交通包含无轨电车和磁浮列车系统沿线附近，配置变流装置对燃料电池组发电、或风电、或光伏发电等进行变压变流，同时配置蓄能装置如超级电容、电池等，供电输出端接变流装置，提供牵引电网所需要的功率、电压等级、供电制式如直流或交流电、回流方式，包括磁悬浮交通系统和无轨电车双线接触网供电方式，满足电气化线路牵引用电需求，同时通过变流装置或/和向附近车站、数据服务器中心、调度中心等周边区域供电；利用工作中产生的热向周边区域如车站、数据服务器中心、调度中心等场所供应热水暖气，通过配置制冷装置可向周边区域如车站、数据服务器中心、调度中心等场所集中供冷。2.普铁或客运专线供电系统，采用单相交流供电，分布式电站向其中一段区段供电，与之相邻的两端供电臂可设置为同相位，可减少分布式电站供电区段内分相区，在相邻同相位供电臂故障，可通过分布式电站向故障供电臂跨区供电，也可通过相邻供电臂对故障的分布式电站供电区段实施跨区供电，可通过配置分布式发电站取消高坡重载分相区解决过分相困难区段；城市轨道交通系统包括无轨电车等供电采用直流供电，相邻供电区段可跨区供电，实现供电桥臂故障由相邻供电桥臂跨区供电，提高运输效率。3.可支持中小运量轨道交通如有轨电车、无轨电车、云轨、空轨等站内快速充放电，因站间间距小，可利用车辆自带储能装置如超级电容和电池（包含固态电池等）支撑站间运行（可至少满足两个站间运行的所用能量，当其中一个车站供电出故障，可支持到下一个车站进行充电），利用上述分布式发电站向车站或多个车站供电，车站配置储能装置如电容或电池能够实现快速的充放电，满足车辆到站快速充电和车辆到站停车的电制动能量回收；站间无接触网或第三轨等，提高城市市貌和供电安全，站内供电布线可走地下，不影响市容和安全。4.针对沿线设置接触网或第三轨的轨道交通系统，针对直流牵引供电系统，沿线分布式电站配置储能装置如超级电容或电池对列车制动能量进行回收；针对交流牵引供电系统，通过对牵引电网交流电整流储存于分布式发电站的直流侧的储能设备如超级电容或电池等实现能量回收。5.可通过在绿色能源丰富利用便利的且靠近轨道交通沿线设置分布式电站吸纳本地能源，减少输配电费用，向轨道交通牵引供电提供电力，配置一定容量的储能装置，提供稳定连续电力供应，降低碳排放；分布式电站可融合轨道交通包含无轨电车牵引供电和动力电的变电站，实现分布式电站与电网冗余向轨道交通供电，提供供电可靠性；新建城市轨道交通或无轨电车等电气化线路，尽量采用高电压平台，可减少变电站或分布式电站数量，降低成本。6.可采用仿真技术或数字孪生技术在信息化平台虚拟仿真分布式电站/综合能源站工作机理、工作状态、运行关系等，并通过实体预留的接口帮助监控运营、执行预测性维护和...
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