朔黄铁路再生制动能量利用及节能分析

杨雪凇，黄 文，李 剑，岳 岩

0 引言

朔黄铁路西起山西省神池县神池南站，东至河北省黄骅市黄骅港口站，基本呈西东走向，正线全长594.132 km，共设车站34座，为国家Ⅰ级干线、双线重载电气化铁路[1]。

朔黄铁路西与神朔、南北同蒲铁路相连，东与京九铁路、黄万铁路和黄骅港连接，是我国西煤东运第二大通道，在全国路网中占有重要地位。线路与神朔铁路接轨后，为大规模开发神府东胜煤田创造了条件，对加快沿线地方经济发展，保证华东及东南沿海地区能源供应具有极其重要的战略意义。如何实现重载铁路的高效节能，提升运营效益，已成为行业关注的重点，其中再生制动能量利用对于电气化铁路的高效节能意义重大。

1 再生制动能量产生原理及流向

1.1 机车再生制动能量产生原理

再生制动能量来自线路中运行的电力机车。目前朔黄铁路实际运行的机车车型包括和谐系列（HXD1）和韶山系列（SS4B）两种。按照主电路结构，HXD1系列交流传动机车采用了最新一代传动技术，主要由机车变压器、四象限变流器、中间直流环节、三相交流牵引电机等组成。当列车处于制动模式时，三相交流牵引电机可实现将动能转化为电能；四象限变流器采用IGBT全控型核心器件，可实现控制能量的双向流动，因此能够通过再生制动方式将能量反送至牵引网。而SS4B机车采用交直主电路结构，为上一代传动系统，采用晶闸管半控桥整流电路串联调压方式，不含全控桥，无法实现控制能量的双向流动，因此不能反送再生能量[2]，需增加车载电阻以消耗多余制动能量。……