[發明專利]一種具有儲能輔助服務功能的電鐵供電系統及控制方法

在審

• 申請號: 201810933974.3
• 申請日: 2018-08-16
• 公開（公告）號: CN109038630A
• 公開（公告）日: 2018-12-18
• 發明（設計）人: 梁立中;陳沖
• 申請（專利權）人: 潔電（北京）儲能科技有限公司
• 主分類號: H02J3/32
• 分類號: H02J3/32;B60M3/00
• 代理公司: 紹興市知衡專利代理事務所(普通合伙) 33277
• 代理人: 施春宜

1.一種具有儲能輔助服務功能的電鐵供電系統，其特征在于：包括電池儲能網、牽引電網、鐵路網，以及用于協調所述電池儲能網、牽引電網、鐵路網供電的監控網，其中，所述電池儲能網包括多個并聯在母線上的電池儲能單元，所述牽引電網將高壓電網降壓后輸入到母線，為電池儲能單元供電，所述電池儲能單元通過母線為鐵路網供電。

2.如權利要求1所述的一種具有儲能輔助服務功能的電鐵供電系統，其特征在于：所述牽引電網包括35kV～220kV電網、輸電線路及牽引變壓器，35kV～220kV電網通過輸電線路為牽引變壓器持續供電，牽引變壓器則將35kV～220kV電壓降為27.5kV輸出到27.5kV母線。

3.如權利要求1所述的一種具有儲能輔助服務功能的電鐵供電系統，其特征在于：所述鐵路網包括與27.5kV母線相連的接觸線和軌道，與軌道相連的回流線，機車行駛在軌道上。

4.如權利要求1所述的一種具有儲能輔助服務功能的電鐵供電系統，其特征在于：所述電池儲能單元包括依次相連的電池、儲能電流器(PCS)和變壓器，所述變壓器與母線相連；所述電池、儲能電流器、變壓器均與監控網相連。

5.如權利要求1所述的一種具有儲能輔助服務功能的電鐵供電系統，其特征在于：所述電池儲能單元為模塊化結構，電池儲能單元內的所有元器件均配置在同一殼體內。

6.如權利要求1所述的一種具有儲能輔助服務功能的電鐵供電系統，其特征在于：所述監控網包括主控系統、總協調控制器、遠動裝置、微機保護、交換機；各個儲能單元中的各臺儲能電流器與對應電池BMS通信，所有電池BMS通過以太網與主控系統進行數據交換；同時，各個儲能單元中的各臺電池BMS與對應儲能電流器進行通訊，各臺儲能電流器則通過以太網將與總協調控制器進行數據交換，總協調控制器則通過遠動裝置與主控站進行數據交換；電網調度中心與鐵路調度中心則通過遠動裝置與主控系統進行數據交換；儲能變壓器與牽引站變壓器通過以太網與主控系統進行數據交換；所述電鐵供電系統的綜合微機保護則通過遠動裝置與主控系統進行數據的交換。

7.一種具有儲能輔助服務功能的電鐵供電系統控制方法，其特征在于：包括如下步驟：工作狀態判斷和工作模式識別：若為非工作狀態，則進行故障判別及檢修，若為工作狀態，則工作模式識別后進行下序步驟；

鐵路網接觸線有機車通過模式：當監控網檢測到鐵路網的接觸線上有機車通過，此時電池儲能網為機車提供電能，滿足其用電需要，如果35kV～220kV電網需要調峰、調壓、調頻輔助性服務且電池儲能網有能力提供輔助性服務需要的功率時，電池儲能網同時為35kV～220kV電網提供輔助性服務；

鐵路網接觸線無機車通過模式：當監控網檢測到鐵路網的接觸線上無機車通過時，此時如35kV～220kV電網需要輔助性服務且電池儲能網有能力提供相應的功率，則電池儲能網為35kV～220kV電網進行輔助性服務，如果此時35kV～220kV電網不需要進行輔助性服務，則35kV～220kV電網通過(小容量)變壓器為電池儲能網充電，電池儲能網匯集電能。

8.如權利要求7所述的一種具有儲能輔助服務功能的電鐵供電系統控制方法，其特征在于：在接觸線有機車通過模式下：如果電池儲能網由于故障、荷電狀態原因，電池電能無法滿足對機車的支撐，此時電池儲能網與35kV～220kV電網共同為機車提供電能，且輔助性服務功能終止。