基于飞轮储能的牵引供电系统及飞轮储能控制调度方法技术方案

本发明专利技术提供了一种基于飞轮储能的牵引供电系统和飞轮储能控制调度方法，飞轮储能装置通过第一变流器接入牵引网的直流母线，飞轮储能装置通过第二变流器接入低压交流系统，当牵引网发生故障时，若飞轮储能装置能够提供的能量大于等于将列车牵引至预设位置所需的能量，则飞轮储能装置通过第一变流器释放能量至牵引网，将列车牵引至预设位置；若飞轮储能装置能够提供的能量小于将列车牵引至预设位置所需的能量，且低压交流系统没有发生故障，则第二变流器通过低压交流系统为飞轮储能装置充电，以使得飞轮储能装置通过第一变流器释放能量至牵引网，将列车牵引至预设位置。本发明专利技术能够提高轨道交通应急牵引的可靠性。够提高轨道交通应急牵引的可靠性。够提高轨道交通应急牵引的可靠性。

【技术实现步骤摘要】
基于飞轮储能的牵引供电系统及飞轮储能控制调度方法


[0001]本专利技术属于轨道交通
，尤其涉及一种基于飞轮储能的牵引供电系统及飞轮储能控制调度方法。

技术介绍

[0002]城市轨道交通作为一种电能驱动、快捷便利的公共出行方式对改善环境、缓解交通拥堵起到了重要作用。
[0003]轨道交通应急牵引没有很好解决办法，只能从加强供电保障的可靠性入手，不过再可靠的供电保障也会有故障发生的可能，目前轨道交通普遍采用双边供电方式保障供电，在一座牵引变电所故障时还可采用大双边供电，但是，当整个牵引供电网络故障时，列车则会滞留在区间。此时，地铁一般做法是安排工程车到达事故地点，使用工程车将滞留区间列车牵引至指定位置，不过，这种方法用时较长，需要几十分钟，会引起滞留车辆内人员恐慌，甚至发生安全事故。
[0004]因此，如何保证应急牵引的可靠性，是现有问题急需解决的问题。

技术实现思路

[0005]有鉴于此，本专利技术提供了一种基于飞轮储能的牵引供电系统及飞轮储能控制调度方法，能够提高轨道交通应急牵引的可靠性。
[0006]本专利技术实施例的第一方面提供了一种基于飞轮储能的牵引供电系统，包括：飞轮储能装置、第一变流器、第二变流器、第一开关和第二开关，其中，所述飞轮储能装置通过所述第一变流器接入牵引网的直流母线，所述飞轮储能装置通过所述第二变流器接入低压交流系统，所述第一开关用于连接所述牵引网的直流母线和所述第一变流器，所述第二开关用于连接所述第二变流器和所述低压交流系统；
[0007]当所述牵引网发生故障时，若所述飞轮储能装置能够提供的能量大于等于将列车牵引至预设位置所需的能量，则所述飞轮储能装置通过所述第一变流器释放能量至所述牵引网，将所述列车牵引至所述预设位置；
[0008]若所述飞轮储能装置能够提供的能量小于将列车牵引至预设位置所需的能量，且所述低压交流系统没有发生故障，则所述第二变流器通过低压交流系统为所述飞轮储能装置充电，以使得飞轮储能装置通过所述第一变流器释放能量至所述牵引网，将所述列车牵引至所述预设位置。
[0009]在一种可能的实现方式中，该系统还包括蓄电池、第三变流器和第三开关，所述飞轮储能装置通过所述第三变流器与所述蓄电池连接，所述第三开关用于连接所述飞轮储能装置和所述第三变流器；
[0010]当所述牵引网和所述低压交流系统都发生故障时，若所述飞轮储能装置能够提供的能量小于将列车牵引至预设位置所需的能量，所述第三变流器通过所述蓄电池为所述飞轮储能装置充电，以使得飞轮储能装置通过所述第一变流器释放能量至所述牵引网，将所
述列车牵引至所述预设位置。
[0011]在一种可能的实现方式中，该系统还包括第四变流器和第四开关，所述蓄电池通过所述第四变流器和所述第四开关与低压交流系统连接，并通过所述低压交流系统充电。
[0012]在一种可能的实现方式中，所述第一变流器为双向直流/交流DC/AC变流器，所述第一变流器还用于监测所述牵引网直流母线的电压，当所述牵引网的直流电压小于等于第一预设值时，所述飞轮储能装置用于通过所述第一变流器释放自身的能量至所述牵引网，以使得所述牵引网的电压保持在预设范围内。
[0013]在一种可能的实现方式中，当所述牵引网的直流电压大于等于第二预设值时，所述飞轮储能装置用于通过所述第一变流器吸收牵引网的能量。
[0014]在一种可能的实现方式中，所述第二变流器为储能变流器PCS，所述第二变流器通过低压交流系统为所述飞轮储能装置充电时，所述PCS驱动所述飞轮装置的电机，使所述飞轮装置的转速增加至预设转速。
[0015]本专利技术实施例的第二方面提供了一种该方法应用于一种如上第一方面或第一方面的任一种可能的实现方式所述的基于飞轮储能的牵引供电系统，当所述牵引网处于正常运行状态时，所述第一开关处于闭合状态，所述第二开关处于断开状态，该方法包括：
[0016]判断牵引网的运行状态；
[0017]若所述牵引网处于正常运行状态，指示所述第一开关处于闭合状态，所述第二开关处于断开状态，
[0018]若所述牵引网发生故障，分别计算飞轮储能装置能够提供的能量和将列车牵引至预设位置所需的能量；
[0019]判断所述飞轮储能装置能够提供的能量是否大于等于将列车牵引至预设位置所需的能量；
[0020]若飞轮储能装置能够提供的能量大于等于将列车牵引至预设位置所需的能量，则通过所述第一变流器将所述飞轮储能装置的能量释放至所述牵引网，将所述列车牵引至所述预设位置；
[0021]若飞轮储能装置能够提供的能量小于将列车牵引至预设位置所需的能量，判断低压交流系统是否发生故障；
[0022]若低压交流系统没有发生故障，则指示所述第二开关闭合，第二变流器通过所述低压交流系统对所述飞轮储能装置充电，以使得飞轮储能装置通过所述第一变流器释放能量至所述牵引网，将所述列车牵引至所述预设位置。
[0023]在一种可能的实现方式中，该方法还包括：
[0024]当所述牵引网处于正常运行状态时，指示所述第一开关处于闭合状态，所述第二开关和所述第三开关处于断开状态；
[0025]若飞轮储能装置能够提供的能量小于将列车牵引至预设位置所需的能量，且所述低压交流系统发生故障，则指示所述第三开关闭合，所述第三变流器通过所述蓄电池为所述飞轮储能装置充电，以使得飞轮储能装置通过所述第一变流器释放能量至所述牵引网，将所述列车牵引至所述预设位置。
[0026]第三方面，本专利技术实施例提供了一种终端，包括存储器、处理器以及存储在所述存储器中并可在所述处理器上运行的计算机程序，所述处理器执行所述计算机程序时实现如
上第二方面或第二方面的任一种可能的实现方式所述方法的步骤。
[0027]第四方面，本专利技术实施例提供了一种计算机可读存储介质，所述计算机可读存储介质存储有计算机程序，所述计算机程序被处理器执行时实现如上第二方面或第二方面的任一种可能的实现方式所述方法的步骤。
[0028]本专利技术实施例提供一种基于飞轮储能的牵引供电系统及飞轮储能控制调度方法，当牵引网发生故障时，若飞轮储能装置可提供的电量能够将列车牵引至指定位置，则通过飞轮储能装置提供电能至牵引网将列车牵引至指定位置，若飞轮储能装置可提供的电量不足以将列车迁移到指定位置，则通过低压交流系统为飞轮储能装置充电，以使得飞轮储能装置能够提供电能将列车牵引至指定位置。从而提高了轨道交通应急牵引的可靠性。
附图说明
[0029]为了更清楚地说明本专利技术实施例中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本专利技术的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动性的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。
[0030]图1是本专利技术实施例提供的一种现有技术中的牵引供电系统的示意图；
[0031]图2是本专利技术实施例提供的一种基于飞轮储能的牵引供电系统的结构示意本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种基于飞轮储能的牵引供电系统，其特征在于，包括：飞轮储能装置、第一变流器、第二变流器、第一开关和第二开关，其中，所述飞轮储能装置通过所述第一变流器接入牵引网的直流母线，所述飞轮储能装置通过所述第二变流器接入低压交流系统，所述第一开关用于连接所述牵引网的直流母线和所述第一变流器，所述第二开关用于连接所述第二变流器和所述低压交流系统；当所述牵引网发生故障时，若所述飞轮储能装置能够提供的能量大于等于将列车牵引至预设位置所需的能量，则所述飞轮储能装置通过所述第一变流器释放能量至所述牵引网，将所述列车牵引至所述预设位置；若所述飞轮储能装置能够提供的能量小于将列车牵引至预设位置所需的能量，且所述低压交流系统没有发生故障，则所述第二变流器通过低压交流系统为所述飞轮储能装置充电，以使得飞轮储能装置通过所述第一变流器释放能量至所述牵引网，将所述列车牵引至所述预设位置。2.根据权利要求1所述的牵引供电系统，其特征在于，该系统还包括蓄电池、第三变流器和第三开关，所述飞轮储能装置通过所述第三变流器与所述蓄电池连接，所述第三开关用于连接所述飞轮储能装置和所述第三变流器；当所述牵引网和所述低压交流系统都发生故障时，若所述飞轮储能装置能够提供的能量小于将列车牵引至预设位置所需的能量，所述第三变流器通过所述蓄电池为所述飞轮储能装置充电，以使得飞轮储能装置通过所述第一变流器释放能量至所述牵引网，将所述列车牵引至所述预设位置。3.根据权利要求2所述的牵引供电系统，其特征在于，该系统还包括第四变流器和第四开关，所述蓄电池通过所述第四变流器和所述第四开关与低压交流系统连接，并通过所述低压交流系统充电。4.根据权利要求1所述的牵引供电系统，其特征在于，所述第一变流器为双向直流/交流DC/AC变流器，所述第一变流器还用于监测所述牵引网直流母线的电压，当所述牵引网的直流电压小于等于第一预设值时，所述飞轮储能装置用于通过所述第一变流器释放自身的能量至所述牵引网，以使得所述牵引网的电压保持在预设范围内。5.根据权利要求4所述的牵引供电系统，其特征在于，当所述牵引网的直流电压大于等于第二预设值时，所述飞轮储能装置用于通过所述第一变流器吸收牵引网...

【专利技术属性】
技术研发人员：刘翔，李玉光，李胜飞，刘双振，
申请(专利权)人：盾石磁能科技有限责任公司，
类型：发明
国别省市：