[发明专利]轨道交通供电系统及轨道交通供电系统的控制方法

说明书

本发明公开了一种轨道交通供电系统及其控制方法，该供电系统包括控制子系统和多个供电区间，相邻两供电区间之间连接有第一开关单元，每个供电区间用于给多个车站供电；供电区间包括：变电所，用于对交流市电进行降压和整流处理；直流环网，直流环网与变电所的输出端连接；供配电站，用于将直流环网的电能提供给直流负载；至少一个直流电源，各直流电源对应一个供电子区间，用于给至少一个车站供电，相邻两供电子区间之间连接有第二开关单元；控制子系统用于对第一开关单元、变电所、供配电站、直流电源和第二开关单元中的至少一个进行控制。该供电系统能够降低电压等级，减少设备数量及设备体积，降低设备投资，提高电能利用率和供电可靠性。

技术领域

本发明涉及轨道交通技术领域，尤其涉及一种轨道交通供电系统、一种轨道交通供电系统的控制方法

背景技术

现代轨道交通供配电系统以交流电压为主，采用中压交流环网技术，在每个车站均单独设置变电所，用以将中压交流变为低压交流为车站交流负载供电。由于交流中压环网电压等级高，对供配电设备要求高，设备体积大，占用车站空间大，且需要在每个车站均设置变电所，同时若给直流负载供电，则需要用到大量变流装置，投资大。

随着新能源技术的发展，越来越多的分布式能源并入电网，使得电网中电源和负载的组成都有了明显变化。分布式能源如光伏发电系统和储能系统等，是以直流的形式供电，如果将该部分直流电源并入交流电网，则需要用到DC/AC逆变器进行电能转换，使得电能损耗大，且直流电源和直流负载接入交流供电系统时需要考虑系统的频率、功率因数、谐波、线路阻抗等诸多问题，供电可靠性低。

发明内容

本发明旨在至少在一定程度上解决相关技术中的技术问题之一。为此，本发明的第一个目的在于提出一种轨道交通供电系统，以减少设备数量及设备体积，降低设备投资，提高电能利用率和车站供电系统可靠性，提高控制便捷性。

为了实现上述目的，本发明第一方面实施例提出了一种轨道交通供电系统，所述供电系统包括控制子系统和多个供电区间，每个所述供电区间用于给多个车站供电，相邻两供电区间之间通过第一开关单元连接，所述供电区间包括：

变电所，所述变电所的输入端与市电进线连接，所述变电所用于对交流市电进行降压处理，并将降压处理后的交流电转换成直流电；直流环网，所述直流环网与所述变电所的输出端连接，所述直流环网包括各车站设置的车站直流母线和连接在相邻两车站的车站直流母线之间的第一开关单元；各车站设置的供配电站，所述供配电站包括低压直流母线和电压变换单元，所述电压变换单元连接在所述低压直流母线和对应车站的车站直流母线之间，所述低压直流母线用于连接对应车站的直流负载；以及至少一个直流电源，每个所述直流电源对应一个供电子区间，用于给至少一个车站供电，相邻两供电子区间之间通过第二开关单元连接，所述直流电源与其所在车站的车站直流母线和/或低压直流母线连接；其中，所述控制子系统，用于获取所述供电系统的工作状态，并根据所述工作状态对所述第一开关单元、所述变电所、所述电压变换单元、所述直流电源和所述第二开关单元中的至少一个进行控制。

根据本发明实施例的轨道交通供电系统，无需在每个车站均设置变电所，也无需中压交流环网，而是采用变电所和直流环网，为每个车站的供配电站供电，省去中间大量的变流环节，大大减少设备数量及设备体积，降低设备投资，且无需考虑系统的频率、功率因数、谐波、线路阻抗等诸多因素，无需大量的逆变器，进而能够降低电能转换过程中的电能损耗，提高电能利用效率。同时，还在多个车站设置直流电源，通过直流电源和直流环网，可实现为每个车站的供配电站供电，无需变流环节，并可与市电供电一起实现多种供配电方案，提高了供电的可靠性。并且，仅对直流负载供电，使得供配电控制更加简单方便。

为达上述目的，本发明第二方面实施例提出了一种轨道交通供电系统的控制方法，所述控制方法用于对上述实施例所述的轨道交通供电系统进行控制，所述控制方法包括以下步骤：