一种混合型再生制动能量吸收系统及其控制方法技术方案

本发明专利技术公开了一种混合型再生制动能量吸收系统及其控制方法，所述系统存在三种不同的支路，分别为回馈400V配电系统的支路一、回馈到整流变压器的次边1180V回路的支路二以及利用储能单元将再生制动能量存储起来的支路三，再生制动能量首先通过支路一供给低压动力与照明系统使用；如果制动能量大于支路一的额定容量，则将多余的能量通过支路二，然后通过整流变压器回馈到高压交流电网供牵引变电所高压，如果再生制动能量大于整个回馈部分的容量，导致牵引网压继续升高时，则将多余的能量通过储能单元存储起来。本系统中任意一个支路可以单独运行，所需的占地面积较小，方便接入已经运营的城市轨道交通牵引变电所。已经运营的城市轨道交通牵引变电所。已经运营的城市轨道交通牵引变电所。

【技术实现步骤摘要】
一种混合型再生制动能量吸收系统及其控制方法


[0001]本专利技术属于再生制动能量吸收领域，具体是涉及一种混合型再生制动能量吸收系统及其控制方法。

技术介绍

[0002]当前城市轨道交通再生制动能量利用的方式有多种，包括回馈型、储能型以及电阻消耗型；其中电阻消耗是将制动能量直接通过电阻消耗掉，也造成了能源的浪费同时也不太经济环保；回馈型通常包括回馈到AC400V、AC1180V、AC10kV以及AC35kV交流电网；储能型即通过超级电容或飞轮等介质存储起来，当车辆牵引时再将存储的能量供车辆牵引使用。
[0003]既有的再生制动能量利用系统目前应用最多的是通过变流器逆变到交流后然后通过能馈变压器回馈到高压交流电网，且主要用于新线的建设。但是随着国家对节能环保意识的日益增强，在“双碳”目标的驱动下；对于城市轨道交通老线改造提升，加入更多的节能减排也是未来的一大趋势，由于既有线路变电所空间有限，本专利技术针对既有线路变电所空间不足的情况，构建一种新型的隔离型能馈和储能装置，一方面通过隔离型能馈装置，取消传统回馈型能馈装置的能馈变压器；另一方面本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种混合型再生制动能量吸收系统，其特征在于，所述系统由支路一、支路二和支路三组成，所述支路一的一端连接直流牵引网，另一端连接第一交流电网，所述直流牵引网的直流电通过第一隔离型DC/DC变换器得到第一隔离型的直流电，然后所述第一隔离型的直流电依次通过第一DC/AC变换器、第一滤波电感，得到第一交流电并回馈到第一交流电网；所述支路二的一端连接直流牵引网，另一端连接第二交流电网，所述直流牵引网的直流电通过第二隔离型DC/DC变换器得到第二隔离型的直流电，然后所述第二隔离型的直流电依次通过第二DC/AC变换器、第二滤波电感，得到第二交流电并通过整流变压器回馈到第二交流电网；所述支路三的一端连接直流牵引网，另一端连接储能单元，所述直流牵引网的直流电经过双向DC/DC斩波器对储能单元充电；当所述直流牵引网的电压满足回馈条件后，首先启动所述支路一进行能量回馈，将再生制动能量回馈到第一交流电网，使直流牵引网的电压稳定在设置的门槛值；若直流牵引网的电压继续升高且高于所述支路二的启动门槛电压时，启动支路二将再生制动能量回馈到第二交流电网；若直流牵引网的电压继续升高且储能单元的电压小于设定值，启动双向DC/DC斩波器给储能单元充电；若所述直流牵引网的电压低于储能单元放电的门槛值且储能单元满足放电条件，则储能单元给直流牵引网释放能量。2.根据权利要求1所述的系统，其特征在于，所述第一隔离型DC/DC变换器和第二隔离型DC/DC变换器均使用高频隔离变压器进行隔离。3.根据权利要求2所述的系统，其特征在于，所述高频隔离变压器采用LLC型谐振，所述LLC型谐振由两个电感和一个电容共同构成。4.根据权利要求1所述的系统，其特征在于，所述第一DC/AC变换器和第二DC/AC变换器均包括三电平功率模块及支撑电容。5.根据权利要求1所述的系统，其特征在于，所述第一交流电网为400V配电网，所述第二交流电网为1180V电网。6.根据权利要求1所述的系统，其特征在于，所述储能单元为超级电容组或飞轮储能单元。7.根据权利要求1所述的系统，其特征在于，所述回馈条件为直流牵引网的电压大于回馈启动门槛值。8.根据权利要求1所述的系统，其特征在于，所述双向DC/DC斩波器的工作模式为Buck模式或Boost模式，在Buck模式下，直流牵引网对储能单元充电，从而降低直流牵引网的电压；在Boo...

【专利技术属性】
技术研发人员：尹维恒，陈洁莲，王雄，吴雪峰，张祥，蔡宇峰，龙致远，谷涛，
申请(专利权)人：株洲中车时代电气股份有限公司，
类型：发明
国别省市：