[發(fā)明專(zhuān)利]基于混合儲(chǔ)能的電氣化鐵路牽引供電系統(tǒng)及方法

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• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 201911402992.X
• 申請(qǐng)日: 2019-12-31
• 公開(kāi)（公告）號(hào): CN111016742A
• 公開(kāi)（公告）日: 2020-04-17
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 陳沖;賈利民;金成日;梁立中
• 申請(qǐng)（專(zhuān)利權(quán)）人: 青海能高新能源有限公司
• 主分類(lèi)號(hào): B60M3/00
• 分類(lèi)號(hào): B60M3/00;H02J3/38;H02J3/32;H02J3/48
• 代理公司: 紹興市知衡專(zhuān)利代理事務(wù)所(普通合伙) 33277
• 代理人: 張媛

1.基于混合儲(chǔ)能的電氣化鐵路牽引供電系統(tǒng)，其特征在于：包括電源單元、混合儲(chǔ)能單元與牽引網(wǎng)單元；所述混合儲(chǔ)能單元包括容量型儲(chǔ)能設(shè)備和功率型儲(chǔ)能設(shè)備，其中，所述容量型儲(chǔ)能設(shè)備包括液流電池，所述液流電池采用雙聯(lián)結(jié)構(gòu)，將直流轉(zhuǎn)換為交流；所述功率型儲(chǔ)能設(shè)備采用鋰電池、超級(jí)電容器，所述電源單元為混合儲(chǔ)能單元充電，混合儲(chǔ)能單元通過(guò)單相/三相交流母線為牽引網(wǎng)單元供電。

2.如權(quán)利要求1所述的基于混合儲(chǔ)能的電氣化鐵路牽引供電系統(tǒng)，其特征在于：所述液流電池采用雙聯(lián)結(jié)構(gòu)，具體為：每一標(biāo)準(zhǔn)化液流電池對(duì)應(yīng)設(shè)有一臺(tái)雙向DC-DC變流器，每?jī)膳_(tái)雙向DC-DC變流器與一臺(tái)DC/AC變流器相連，每臺(tái)DC/AC變流器的低壓側(cè)通過(guò)分裂牽引變壓器低壓繞組實(shí)現(xiàn)與27.5kV單相/三相交流母線能量的交換。

3.如權(quán)利要求1所述的基于混合儲(chǔ)能的電氣化鐵路牽引供電系統(tǒng)，其特征在于：所述鋰電池、超級(jí)電容與DC/AC變流器相連，每臺(tái)DC/AC變流器的低壓側(cè)通過(guò)分裂牽引變壓器低壓繞組實(shí)現(xiàn)與27.5kV單相/三相交流母線能量的交換。

4.如權(quán)利要求1所述的基于混合儲(chǔ)能的電氣化鐵路牽引供電系統(tǒng)，其特征在于：所述電源單元至少包括分散式風(fēng)電機(jī)組、分布式光伏組中的一種；所述風(fēng)散式風(fēng)電機(jī)組、分布式光伏組組成直流微網(wǎng)或交流微網(wǎng)協(xié)同為混合儲(chǔ)能單元充電。

5.如權(quán)利要求4所述的基于混合儲(chǔ)能的電氣化鐵路牽引供電系統(tǒng)，其特征在于：所述電源單元還包括第三電源，所述第三電源包括燃料電池組、柴油機(jī)、小水電組、0.4kV配電網(wǎng)和/或27.5kV高壓電網(wǎng)，所述燃料電池組與制氫設(shè)備相連，通過(guò)制氫設(shè)備產(chǎn)生電能。

6.如權(quán)利要求5所述的基于混合儲(chǔ)能的電氣化鐵路牽引供電系統(tǒng)，其特征在于：當(dāng)所述風(fēng)散式風(fēng)電機(jī)組、分布式光伏組、第三電源組成交流微網(wǎng)時(shí)，所述電氣化鐵路牽引供電系統(tǒng)還包括升壓變壓器，將電源單元輸出的低壓交流升壓到27.5kV，并通過(guò)27.5kV三相交流母線為混合儲(chǔ)能單元充電。

7.如權(quán)利要求1所述的基于混合儲(chǔ)能的電氣化鐵路牽引供電系統(tǒng)，其特征在于：所述液流電池包括全釩液流電池、鋅溴液流電池或鐵鉻液流電池；所述鋰電池包括碳酸鋰電池、磷酸鐵鋰電池或錳酸鋰電池。

8.基于混合儲(chǔ)能的電氣化鐵路牽引供電系統(tǒng)的供電方法，其特征在于包括如下步驟：

統(tǒng)計(jì)分析電鐵牽引供電系統(tǒng)所在地區(qū)的風(fēng)資源信息、光資源信息、第三電源資源信息和機(jī)車(chē)用電信息；

根據(jù)上述統(tǒng)計(jì)分析，確定牽引網(wǎng)單元的具體供電方式，所述供電方式包括風(fēng)+光+第三電源+儲(chǔ)能，光+第三電源+儲(chǔ)能，風(fēng)+第三電源+儲(chǔ)能。