一种模拟地铁环境的能馈试验系统

刘洪德, 王 宇， 桑静波,杜海源

( 1. 南京南瑞继保电气有限公司, 江苏 南京 211102;2. 石家庄轨道交通有限责任公司，河北 石家庄 050000)

0 引言

随着我国大城市交通问题的日益突出，大力发展城市轨道交通已成为城市交通发展的必然选择[1-5]。地铁再生制动能量的吸收方式主要有电阻消耗、电容储能、逆变回馈、飞轮储能等。其中，基于逆变方式的能量回馈变流器的节能效果好，且系统简单、投资小，得到越来越多的关注与应用[6-10]。北京千驷驭、湖南恒信、许继电气、时代电气、株洲所等国内厂家都已研制兆瓦级逆变型能馈装置，然而如何模拟地铁频繁的启动、制动工况，为能馈装置提供试验环境，国内一直未见相关报道。

文中设计了由背靠背2台逆变器组成的再生电能回馈试验系统。该试验系统中一台逆变器控制有功功率，模拟地铁的启动和制动，使得直流网压升高或降低。另一台逆变器工作在能馈模式，在直流网压高于能馈门槛值时解锁，把功率输送到交流电网中，同时稳定直流电压；在直流网压低于能馈门槛值时闭锁进入待机状态。该系统为地铁能馈系统现场挂网运行提供了有力的试验支撑。

1 能馈系统工作原理

能馈系统在地铁供电系统的接入方案见图1，地铁供电系统是由并联的2个12脉动的整流器构成24脉波整流器。能馈系统可以将地铁刹车后直流母线的能量回馈到10 kV/35 kV交流系统中。

图1 能馈系统接入方案示意Fig.1 Experimental access scheme

(1) 能馈系统解锁。能馈系统检测直流电压，当其大于启动门槛时，立即开启脉宽调制(pluse width modulation,PWM)脉冲信号，并将直流电压控制到特定控制目标，使地铁刹车制动能量快速回馈到电网。……