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电气化铁路分区所再生制动能量利用系统及其控制策略 被引量:4
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作者 胡海涛 杨凯 +3 位作者 葛银波 谷雨涵 李亚楠 何正友 《中国电机工程学报》 EI CSCD 北大核心 2024年第11期4286-4297,I0009,共13页
电气化铁路发展迅速,其牵引能耗高、再生制动能量利用率低等问题日益突出。为有效提高电气化铁路再生制动能量利用效率,实现电气化铁路节能减排,该文研究一种分区所再生制动能量利用系统及其控制策略。首先,基于典型重载和高速铁路实测... 电气化铁路发展迅速,其牵引能耗高、再生制动能量利用率低等问题日益突出。为有效提高电气化铁路再生制动能量利用效率,实现电气化铁路节能减排,该文研究一种分区所再生制动能量利用系统及其控制策略。首先,基于典型重载和高速铁路实测负荷数据分析,提出基于功率融通和储能的分区所再生制动能量利用系统,并分析其运行原理。为保证再生制动能量利用系统在电气化铁路复杂负荷工况下实现再生制动能量的高效利用,提出一种含能量管理层与变流器控制层的双层控制策略。其中,能量管理层接收来自相邻变电所的实时测量信息,基于变电所工况及系统模式管理,执行能量管理策略计算得到系统运行参考功率。变流器控制层跟踪能量管理层给出的参考功率协调控制变流器,实现电气化铁路的潮流管理。最后,通过仿真验证所提分区所再生制动能量利用系统及其控制策略的正确性与有效性。结果表明,所提出的分区所再生制动能量利用系统及控制策略能够有效实现电气化铁路再生制动能量的转移利用与储能利用,提高再生制动能量利用率,有助于电气化铁路节能高效运行。 展开更多
关键词 电气化铁路 再生制动能量利用系统 分区所 储能
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电气化铁路再生制动能量利用系统保护方案研究 被引量:3
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作者 杨凯 胡海涛 +6 位作者 陈俊宇 王科 郭旭刚 谷雨涵 赵朝蓬 高仕斌 何正友 《中国电机工程学报》 EI CSCD 北大核心 2023年第24期9523-9534,共12页
再生制动能量利用系统在实现电气化铁路再生能量回收利用、节能减碳中发挥着重要作用。然而,基于潮流控制技术的再生制动能量利用系统将改变牵引供电系统原始功率潮流,其故障保护对保障电气化铁路的运行安全至关重要。为此,该文针对电... 再生制动能量利用系统在实现电气化铁路再生能量回收利用、节能减碳中发挥着重要作用。然而,基于潮流控制技术的再生制动能量利用系统将改变牵引供电系统原始功率潮流,其故障保护对保障电气化铁路的运行安全至关重要。为此,该文针对电气化铁路再生制动利用系统的故障保护方案开展研究。首先,根据再生制动能量利用系统的运行原理分析系统接入对牵引供电系统既有保护的影响。然后,结合影响分析结果提出基于“故障导向安全”原则的再生制动能量利用系统保护方案。该方案对不同类型系统故障制定分级保护策略,在此基础上通过系统自保护与牵引供电系统既有保护的协同配合保障再生制动能量利用系统的运行安全。最后,选取牵引变电所和分区所2种典型应用案例对所提保护方案进行验证。结果表明,所提保护方案能够实现再生制动能量利用系统在不同应用案例中的有效保护,保障了再生制动能量的安全利用。 展开更多
关键词 再生制动能量利用系统 电气化铁路 保护方案
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城轨交通混合型再生制动能量利用系统及其控制策略 被引量:5
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作者 李志强 胡海涛 +4 位作者 陈俊宇 王科 何正友 王茜 陈丽华 《电力自动化设备》 EI CSCD 北大核心 2023年第11期203-210,共8页
针对城轨交通再生制动能量利用问题,结合城轨交通供电系统负荷特性,提出一种含能馈系统与储能系统的混合型再生制动能量利用系统及其控制策略。结合城轨交通供电系统架构与负荷特性,提出混合型再生制动能量利用系统拓扑结构并分析其运... 针对城轨交通再生制动能量利用问题,结合城轨交通供电系统负荷特性,提出一种含能馈系统与储能系统的混合型再生制动能量利用系统及其控制策略。结合城轨交通供电系统架构与负荷特性,提出混合型再生制动能量利用系统拓扑结构并分析其运行原理。以充分利用再生制动能量为目标制定系统能量管理策略,实现在多种运行模式和运行工况下的功率潮流管理。提出计及牵引网母线电压控制和系统动态功率分配的分层控制策略。通过仿真分析验证所提系统及其控制策略的正确性和有效性,并借助相关技术指标和经济性指标对不同再生制动能量利用方案进行对比。结果表明,所提分层控制策略能协调控制系统按需回馈、存储/释放再生制动能量,实现城轨交通再生制动能量高效利用,并有效抑制牵引网母线电压波动;同时,所提混合型再生制动能量利用方案能较好地兼顾技术效果和经济性,相比储能方案和能馈方案有一定优势,可作为城轨交通再生制动能量利用方案的选择之一。 展开更多
关键词 城轨交通 再生制动能量 能馈系统 储能系统 能量管理
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交流牵引变电所间再生制动能量利用系统及工程运行分析 被引量:4
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作者 吕顺凯 《电气化铁道》 2022年第4期1-6,16,共7页
为实现交流电气化铁路再生制动能量高效利用,助力节能增效和“双碳”目标,研究一种基于牵引变电所间有功功率转移的再生制动能量利用系统。阐述系统构成及其主要部件的功能,分析变电所间能量转移利用工作原理,制定考虑牵引负荷功率、再... 为实现交流电气化铁路再生制动能量高效利用,助力节能增效和“双碳”目标,研究一种基于牵引变电所间有功功率转移的再生制动能量利用系统。阐述系统构成及其主要部件的功能,分析变电所间能量转移利用工作原理,制定考虑牵引负荷功率、再生制动功率、转移预留阈值和系统额定容量等多重条件约束的控制策略,并通过示范工程进行节能验证。运行结果表明:提出的控制策略正确可行,能够在保持2个变电所既有工况的前提下,将再生制动能量在相邻变电所间协同利用;研制的再生制动能量利用系统节能效果良好,经济效益显著,具有较好的应用前景。 展开更多
关键词 电气化铁路 交流牵引供电系统 再生制动能量 转移利用 工程设计
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高速铁路动车组再生制动能量回收系统优化设计
5
作者 刘晶 《产业科技创新》 2024年第2期121-124,共4页
本文主要对现有的高速铁路动车组,在实现再生制动过程中的能量回收系统进行了优化设计。通过对现有再生制动能量回收系统进行深入分析,得出其能量回收效率不高、系统稳定性及可靠性有待提高等结论。基于此,本文提出了一种新型的再生制... 本文主要对现有的高速铁路动车组,在实现再生制动过程中的能量回收系统进行了优化设计。通过对现有再生制动能量回收系统进行深入分析,得出其能量回收效率不高、系统稳定性及可靠性有待提高等结论。基于此,本文提出了一种新型的再生制动能量回收系统的设计方案。该方案通过调整能量存储元件、优化能量管理策略以及系统控制算法等方法,提高了再生制动能量回收系统的能量回收效率,同时增强了其稳定性和可靠性。 展开更多
关键词 高速铁路 动车组 再生制动 能量回收 系统优化
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铁路再生制动能量利用控制策略研究
6
作者 李亚楠 谷禹涵 《高速铁路技术》 2024年第2期22-26,38,共6页
随着电气化铁路的不断发展,节能降耗关乎铁路运营效益。本文以铁路机车再生制动能量为研究对象,通过对大秦铁路再生能量现状及变电所负荷特性进行分析,研究由能量融通装置和混合储能装置组成的再生制动能量利用系统方案;对系统结构、工... 随着电气化铁路的不断发展,节能降耗关乎铁路运营效益。本文以铁路机车再生制动能量为研究对象,通过对大秦铁路再生能量现状及变电所负荷特性进行分析,研究由能量融通装置和混合储能装置组成的再生制动能量利用系统方案;对系统结构、工作原理、分部控制策略以及对既有供电设备的保护方案进行阐述,并提出基于SOC反馈的模糊控制策略,对储能系统功率进行二次修正,使其充分利用混合储能系统的物理特性。通过结合实测数据的仿真,验证所提策略的有效性和可行性。 展开更多
关键词 电气化铁路 再生制动能量 能量融通装置 混合储能系统 SOC反馈
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城市轨道交通直流牵引供电系统再生制动能量利用对钢轨电位的影响 被引量:6
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作者 胡维锋 夏波 《城市轨道交通研究》 北大核心 2021年第10期176-181,共6页
针对城市轨道交通直流牵引供电系统中杂散电流泄漏腐蚀和钢轨电位限制装置频繁动作的问题,对直流牵引供电系统再生制动能量利用给钢轨电位的影响进行了分析。建立了多列车动态运行过程中杂散电流和钢轨电位分布模型,仿真分析了杂散电流... 针对城市轨道交通直流牵引供电系统中杂散电流泄漏腐蚀和钢轨电位限制装置频繁动作的问题,对直流牵引供电系统再生制动能量利用给钢轨电位的影响进行了分析。建立了多列车动态运行过程中杂散电流和钢轨电位分布模型,仿真分析了杂散电流和钢轨电位的分布规律,并将其和列车功率的分布进行对比,得出了列车再生制动能量远距离利用量越大,钢轨电位增加越多。通过列车制动电流的利用量以及杂散电流最大值、钢轨电位最大值的对比分析,进一步验证了所提方法的正确性。 展开更多
关键词 城市轨道交通 直流牵引供电系统 再生制动能量利用 钢轨电位
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1500V城轨系统再生制动能量的储存利用 被引量:1
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作者 付志飞 《电子技术与软件工程》 2014年第21期143-143,共1页
近年来,我国城市交通发展迅速,且为人们的出行提供了较大的便利。随着低碳环保型城市建设目标的制定与实施,城轨系统中再生制动能量的储存与转换已成为当前城市建设中的重点工作。本文以1500V城轨系统的再生制动能量储存利用作为研究对... 近年来,我国城市交通发展迅速,且为人们的出行提供了较大的便利。随着低碳环保型城市建设目标的制定与实施,城轨系统中再生制动能量的储存与转换已成为当前城市建设中的重点工作。本文以1500V城轨系统的再生制动能量储存利用作为研究对象,通过分析实现系统再生制动能量储存装置的基本原理,进而对1500V城轨系统再生制动能量的储存与利用方法展开了深入研究。 展开更多
关键词 1500V城轨系统 再生制动能量 储存利用
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轨道交通车辆再生制动能量及利用率的仿真研究 被引量:16
9
作者 林仕立 宋文吉 +1 位作者 胡婧娴 冯自平 《城市轨道交通研究》 北大核心 2014年第5期59-63,67,共6页
介绍了锂离子电池储能系统在轨道交通再生制动能量回馈利用中的应用。为了确定电池储能系统的容量和功率等级,建立了再生制动能量的计算模型。通过该模型可以对单辆车的再生制动能量进行仿真计算。在此基础上研究了车辆再生制动时直流... 介绍了锂离子电池储能系统在轨道交通再生制动能量回馈利用中的应用。为了确定电池储能系统的容量和功率等级,建立了再生制动能量的计算模型。通过该模型可以对单辆车的再生制动能量进行仿真计算。在此基础上研究了车辆再生制动时直流牵引网络的能量传递模型,分析了其它车辆运行状况对再生制动能量利用率的影响。并且以广州地铁4号线为例进行仿真研究,验证了轨道交通再生制动能量仿真模型的正确性,为电池储能系统的应用奠定了基础。 展开更多
关键词 轨道交通 电池储能系统 再生制动能量 利用 仿真
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利用再生制动能量回收控制系统提高电动汽车续驶里程 被引量:1
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作者 邓桂芳 《电力需求侧管理》 2018年第4期21-21,共1页
电动汽车经过数十年的发展,其各项标准己经基本达到了正常用车需求,但是却迟迟不能占据市场,主要原因就是目前的电动汽车的续驶里程尚不能满足用户的期望值。如何增加电动汽车的续驶里程是电动汽车发展过程中一个极其关键的问题。采用... 电动汽车经过数十年的发展,其各项标准己经基本达到了正常用车需求,但是却迟迟不能占据市场,主要原因就是目前的电动汽车的续驶里程尚不能满足用户的期望值。如何增加电动汽车的续驶里程是电动汽车发展过程中一个极其关键的问题。采用再生制动技术,进行能量回收是电动汽车增加续驶里程的一个重要手段。 展开更多
关键词 制动能量回收 再生制动技术 电动汽车 续驶里程 控制系统 利用 汽车发展 期望值
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电动汽车再生制动系统回收特性与能量流分析 被引量:6
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作者 张树培 黄璇 荆哲铖 《重庆交通大学学报(自然科学版)》 CAS 北大核心 2015年第1期157-161,共5页
装有再生制动系统的电动汽车可以回收利用原本被制动系统消耗的能量,从而降低能耗且提高整车的经济性。通过分析再生制动系统制动时的能量流关系,参考已有的评价方法,提出了一套能够有针对性的全面的反应再生制动系统回收特性的评价指标... 装有再生制动系统的电动汽车可以回收利用原本被制动系统消耗的能量,从而降低能耗且提高整车的经济性。通过分析再生制动系统制动时的能量流关系,参考已有的评价方法,提出了一套能够有针对性的全面的反应再生制动系统回收特性的评价指标,并搭建了再生制动试验平台,以某电动汽车为例,通过试验明确了其再生制动系统的能量流与回收特性的关系,对再生制动系统的研究与开发提供参考依据。 展开更多
关键词 车辆工程 再生制动系统 能量 评价
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混合电动汽车再生制动能量控制系统设计 被引量:2
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作者 姚国春 张维刚 +1 位作者 杨卫列 朱小林 《计算机测量与控制》 CSCD 2006年第7期905-908,共4页
混合电动汽车是目前技术条件下解决能源危机和环境保护的最佳汽车技术解决方案,而再生制动是电动汽车独有的节能环保技术;利用自主开发的CAN总线智能模块和嵌入式微计算机主控模块,组成了混合动力电动汽车的再生制动能量回收控制系统,... 混合电动汽车是目前技术条件下解决能源危机和环境保护的最佳汽车技术解决方案,而再生制动是电动汽车独有的节能环保技术;利用自主开发的CAN总线智能模块和嵌入式微计算机主控模块,组成了混合动力电动汽车的再生制动能量回收控制系统,运用相应的控制策略设计能量系统控制程序,实现了电动汽车上再生制动能量控制;经过上车的实际使用表明,控制系统运行良好,并能大大提高能量利用率,配备该系统后可比未配置该系统前节能达20%以上。 展开更多
关键词 CAN总线 混合电动汽车 再生制动 能量回收 控制系统
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地铁车辆再生制动能量利用率影响因素 被引量:9
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作者 沈小军 曹戈 《同济大学学报(自然科学版)》 EI CAS CSCD 北大核心 2019年第11期1648-1655,共8页
采用情景分析法,搭建了城市轨道交通车网仿真模型,对发车间隔、上下行发车时间差、载客量、行车密度、路况地理状态等因素对再生制动能量利用率及牵引变电站牵引能耗的影响进行了分析,给出再生制动能量利用率的主要影响因素.通过再生制... 采用情景分析法,搭建了城市轨道交通车网仿真模型,对发车间隔、上下行发车时间差、载客量、行车密度、路况地理状态等因素对再生制动能量利用率及牵引变电站牵引能耗的影响进行了分析,给出再生制动能量利用率的主要影响因素.通过再生制动能量利用率较低的工况仿真,分析了站点列车制动电阻开启次数、低电压出现次数与该站点再生制动能量的利用以及电能质量间的作用关系.以上海地铁线路运营时段的发车间隔为例,运用仿真方法,探讨了地面储能系统容量配置与城市轨道交通发车间隔的取值控制策略.研究成果可为城市轨道交通节能提供理论指导. 展开更多
关键词 城市轨道交通 列车再生制动 能量利用 影响因素
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电气化铁路供电系统再生制动能量利用方案探讨 被引量:2
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作者 吕顺凯 《铁道技术监督》 2022年第7期46-52,共7页
为助力铁路供电系统节支降耗,针对适用于牵引与电力合建变电所的再生制动能量利用方案开展研究。阐述三端口再生制动能量利用装置构成及其工作原理,提出基于转移路径最优原则和以最大化利用为目标的多变流器协同控制策略,并依据京沪高... 为助力铁路供电系统节支降耗,针对适用于牵引与电力合建变电所的再生制动能量利用方案开展研究。阐述三端口再生制动能量利用装置构成及其工作原理,提出基于转移路径最优原则和以最大化利用为目标的多变流器协同控制策略,并依据京沪高速铁路某合建变电所配置及其相关参数进行仿真分析。结果表明,再生制动能量利用方案及其控制策略正确可行,能够将牵引供电系统可用的再生制动能量按需实时转移至电力供电系统,实现直接、高效利用,从而减少电费支出,降低铁路运营成本。 展开更多
关键词 电气化铁路 牵引变电所 供电系统 再生制动能量 协同控制
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网压上限值对地铁列车再生制动能量利用影响 被引量:6
15
作者 陈磊 胡文斌 +2 位作者 孙其升 吕建国 赵刚 《电气化铁道》 2014年第5期47-50,共4页
以南京地铁2号线为例进行直流牵引供电仿真,计算出不同发车间隔下网压上限值为1 750 V和1 800 V时地铁牵引供电系统各部分能量消耗,得出系统总再生能量制动利用率和节电率的变化。仿真结果表明,提高网压上限值能够提高再生制动能量利用... 以南京地铁2号线为例进行直流牵引供电仿真,计算出不同发车间隔下网压上限值为1 750 V和1 800 V时地铁牵引供电系统各部分能量消耗,得出系统总再生能量制动利用率和节电率的变化。仿真结果表明,提高网压上限值能够提高再生制动能量利用比例,达到一定节能的效果。 展开更多
关键词 地铁 再生制动能量 网压上限值 牵引直流供电系统
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地铁再生制动能量利用仿真研究 被引量:1
16
作者 肖梓林 《黑龙江科技信息》 2015年第13期98-100,共3页
为了实现列车再生制动能量的有效利用,构建了逆变回馈型能量吸收装置的等效模型,结合平行多导体传输线和链式网络模型,在Visual c#.net平台开发了城市轨道交通直流牵引供电仿真系统。针对实际线路的牵引供电系统设计方案和运行图,给出... 为了实现列车再生制动能量的有效利用,构建了逆变回馈型能量吸收装置的等效模型,结合平行多导体传输线和链式网络模型,在Visual c#.net平台开发了城市轨道交通直流牵引供电仿真系统。针对实际线路的牵引供电系统设计方案和运行图,给出了仿真结果,验证了逆变回馈装置的应用可以实现列车再生能量的有效利用,节约了牵引能耗,为优化城市轨道交通牵引供电系统设计方案提供了有效途径。 展开更多
关键词 城市轨道交通系统 再生制动能量 直流牵引供电系统
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含地面再生制动能量利用装置的供电设计和节能指标评估
17
作者 刘炜 张戬 +2 位作者 马庆安 曾佳欣 杨乾锋 《都市快轨交通》 北大核心 2021年第6期32-38,共7页
逆变回馈装置和储能装置等地面再生制动能量利用装置(GRUD)在城市轨道交通牵引供电系统中的应用逐渐普遍。针对GRUD的供电系统设计问题,首先建立不同GRUD的供电计算模型,并以此为基础,建立GRUD的优化设计与运营模型,设计阶段目标函数为G... 逆变回馈装置和储能装置等地面再生制动能量利用装置(GRUD)在城市轨道交通牵引供电系统中的应用逐渐普遍。针对GRUD的供电系统设计问题,首先建立不同GRUD的供电计算模型,并以此为基础,建立GRUD的优化设计与运营模型,设计阶段目标函数为GRUD寿命期限内的系统综合成本,运营阶段目标函数为系统牵引能耗。针对含GRUD供电系统的节能效果评估问题,提出从牵引能耗和主变电所能耗两个角度计量的节能效果评估指标,并提出基于节能效果评估的在线监测与控制系统。最后,对含GRUD的供电系统设计提出应转变的思路,为系统设计提供一定参考。 展开更多
关键词 城市轨道交通 再生制动能量利用装置 供电设计 节能效果评估
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城市轨道交通再生制动能量吸收和利用技术研讨会在镇江举行
18
作者 鲁放 《都市快轨交通》 北大核心 2016年第6期I0011-I0011,共1页
11月5日,北京交通大学长三角研究院主办的“城市轨道交通再生制动能量吸收和利用技术”研讨会在镇江顺利举行。来自北京交通大学、上海交通大学、西南交通大学、江苏大学京沪川苏等地高等院校和科研机构,地铁设计、地铁运营、地铁建... 11月5日,北京交通大学长三角研究院主办的“城市轨道交通再生制动能量吸收和利用技术”研讨会在镇江顺利举行。来自北京交通大学、上海交通大学、西南交通大学、江苏大学京沪川苏等地高等院校和科研机构,地铁设计、地铁运营、地铁建设单位,轨道交通领域知名专家学者,以及部分外国专家代表云集一堂,围绕城市轨道交通的发展、再生制动能量的吸收与利用、储能装置的优化与控制展开研讨。 展开更多
关键词 城市轨道交通 技术研讨会 能量吸收 再生制动 利用 镇江 北京交通大学 上海交通大学
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高速铁路再生制动能量利用研究
19
作者 张刚毅 李群湛 《西安铁路职业技术学院学报》 2014年第1期1-5,41,共6页
根据高速列车再生制动原理与工作特性,探讨了几种再生制动能量吸收装置的安装方案,并对其在各种工况下的工作特性进行了计算与分析。结合MATLAB/SIMLINK软件根据某高速铁路建立了仿真计算模型,模拟了不同列车不同工况下再生制动能... 根据高速列车再生制动原理与工作特性,探讨了几种再生制动能量吸收装置的安装方案,并对其在各种工况下的工作特性进行了计算与分析。结合MATLAB/SIMLINK软件根据某高速铁路建立了仿真计算模型,模拟了不同列车不同工况下再生制动能量利用情况,并在分析的基础上提出了合理的高速列车再生制动能量吸收装置安装方案。 展开更多
关键词 高速铁路 再生制动 利用 能量
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重载铁路再生制动能量利用方案研究与应用 被引量:7
20
作者 吕顺凯 《中国铁路》 2022年第11期45-54,共10页
为高效利用再生制动能量,助力“双碳”目标下的铁路节能节支技术进步和总体能效水平提升,对适用于重载铁路的再生制动能量利用方案进行研究和工程验证。基于现场实测数据,分析重载铁路牵引供电负荷情况和再生制动能量特性,并从技术应用... 为高效利用再生制动能量,助力“双碳”目标下的铁路节能节支技术进步和总体能效水平提升,对适用于重载铁路的再生制动能量利用方案进行研究和工程验证。基于现场实测数据,分析重载铁路牵引供电负荷情况和再生制动能量特性,并从技术应用难度、再生制动能量利用率、成本与收益、安全风险等维度对各种利用方案进行对比,论证变电所间调度利用方案和变电所间复合利用方案的优越性。根据仿真分析结果,分别测算2种方案的节能效果和全生命周期投资收益。示范应用结果表明,按照所选方案设计的再生制动能量利用装置与既有牵引供电系统匹配良好、运行稳定,日均节电量达17.75 MW·h,可为类似工程提供参考。 展开更多
关键词 重载铁路 再生制动能量 调度利用 复合利用 工程设计
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