[发明专利]一种基于三网融合的网络化牵引供电系统

说明书

本发明公开一种基于三网融合的网络化牵引供电系统，网络化包括与光纤网络有线通信的牵引变电所和与牵引变电所能够无线通讯的列车；光纤网络对接收的数据处理后，控制牵引变电所内部件，牵引变电所之间通过光纤网络共享牵引变电所负荷数据，牵引变电所与位于其两侧供电臂上的列车通过无线网络进行通信；牵引供电系统中电力系统进线以相同相序接入变电所一次侧，变压器输出端和潮流控制器的输出端与牵引变压器的直接次边输出经牵引网相连接，共同为牵引网供电。有益效果是：通过潮流控制器实现贯通供电，消除供电孤岛，不产生均衡电流和电磁环网，提高供电能力和再生制动能量利用率。储能装置，实现新能源互联，提高供电系统用电的环境友好水平。

技术领域

本发明涉及一种牵引供电系统，特别是涉及一种基于电气网、能源网、信息网深度融合的牵引供电系统。

背景技术

我国干线铁路牵引供电系统采用单相交流工频（50Hz）牵引网额定电压为25kV的供电制式，采用架空接触网供电方式向列车供电。牵引供电系统与三相公用电网间存在相数差异，为保证电网三相平衡，电气化铁路采用相序轮换方法接入公用电网，供电分区固然存在相位差，一般在相邻供电臂间和牵引变电所出口处设置电分相，形成了供电孤岛、信息孤岛。目前，牵引供电系统存在的问题主要表现在以下几个方面：

（1）牵引供电能力格式化，存在供电孤岛

交流牵引供电系统以牵引变电所和供电臂为单元独立运行，供电臂间功率不能融通，格式化供电特性十分明显。电分相作为格式化供电的分界点。列车运行时产生的再生制动能量仅能在供电臂内进行消纳，难以充分利用，牵引功率也无法在不同供电臂之间进行转移及相互支援，互联互通程度低，功率无法融通，存在供电孤岛，牵引供电系统对能源的综合利用率仍存在较大优化空间。

（2）车网间存在信息隔离，匹配性不足

牵引供电系统是列车的动力来源，其运行稳定性以及车网间的匹配性不仅影响供电系统的运行效率，还与列车运行质量密切相关。在既有电气化铁路体系中，列车控制及运行数据与牵引供电系统存在信息隔离，无法实现牵引供电系统与列车间实时的车地信息交互，相邻牵引变电所间信息隔离,导致牵引供电潮流与列车负荷需求之间无法实现匹配。

（3）牵引供电系统供电设备容量配置冗余度高

既有供电臂长度较短且覆盖范围较小，大多数情况下供电臂间功率无法转移，导致既有牵引供电系统中设备冗余度高。

（4）铁路系统供电资源统筹性与新能源消纳能力有待提升

我国铁路牵引供电系统需要通过对能源技术创新，增强储能调峰的灵活性和经济性。

综上所述，为了解决既有格式化牵引供电中存在的问题，进一步优化交流牵引供电系统的运行品质，急需提出一种创新的网络化牵引供电技术。

发明内容

本发明所要解决的技术问题是，提供一种牵引网功率可控与可传递，并促进再生能利用及新能源就地消纳的牵引供电系统。

本发明所采用的技术方案是，一种基于三网融合的网络化牵引供电系统，网络化包括与光纤网络有线通信的牵引变电所和与牵引变电所能够无线通讯的列车；所述光纤网络对接收的数据处理后，控制牵引变电所内部件，所述牵引变电所SS1、SS2之间通过光纤网络共享牵引变电所负荷数据，所述牵引变电所与位于其两侧供电臂上的列车通过无线网络进行通信；

牵引供电系统包括电力系统进线、牵引变电所SS₁、SS₂、开闭所SP、牵引网OCS和钢轨R；所述电力系统进线以相同相序接入牵引变电所一次侧，牵引变压器TT₁输出端和潮流控制器PFC1的输出端与牵引变压器TT₂的直接次边输出经牵引网OCS相连接，共同为牵引网OCS供电。