目錄
第1章 緒論 1
1.1 電氣化鐵路供電系統(tǒng)概述 1
1.1.1 牽引供電系統(tǒng) 2
1.1.2 鐵路電力變配電系統(tǒng) 7
1.2 電氣化鐵路能耗與電能質(zhì)量問題概述 8
1.2.1 能耗問題 8
1.2.2 電能質(zhì)量問題 10
1.3 電氣化鐵路潮流控制技術(shù)概述 14
1.3.1 電能質(zhì)量治理 14
1.3.2 同相供電 16
1.3.3 再生制動能量利用 18
1.3.4 新能源利用 20
1.4 本書主要內(nèi)容 25
參考文獻 27
第2章 電氣化鐵路負荷特性 29
2.1 鐵路電力變配電系統(tǒng)負荷特性 29
2.2 列車負荷特性 30
2.2.1 列車功率傳輸特性 30
2.2.2 列車牽引/制動特性 32
2.2.3 列車動態(tài)運行及其功率特性 33
2.3 牽引供電系統(tǒng)負荷特性 35
2.3.1 典型牽引變電所負荷特性 35
2.3.2 典型電氣化鐵路線路負荷特性 44
2.3.3 基于負荷特性的再生制動能量利用方案分析 46
2.4 本章小結(jié) 48
參考文獻 48
第3章 電氣化鐵路單所再生制動能量利用 49
3.1 普通線路牽引變電所 49
3.1.1 基于儲能的再生制動能量利用系統(tǒng)基本原理 49
3.1.2 基于儲能的再生制動能量利用系統(tǒng)運行模式 51
3.1.3 基于儲能的再生制動能量利用系統(tǒng)控制策略 54
3.1.4 基于儲能的再生制動能量利用系統(tǒng)驗證 57
3.2 長大坡道線路牽引變電所 64
3.2.1 基于混合儲能的再生制動能量利用系統(tǒng)基本原理 64
3.2.2 基于混合儲能的再生制動能量利用系統(tǒng)運行模式 65
3.2.3 基于混合儲能的再生制動能量利用系統(tǒng)控制策略 66
3.2.4 基于混合儲能的再生制動能量利用系統(tǒng)驗證 69
3.3 鐵路樞紐線路牽引變電所 74
3.3.1 基于儲能和能饋的樞紐所再生制動能量利用系統(tǒng)基本原理 75
3.3.2 基于儲能和能饋的樞紐所再生制動能量利用系統(tǒng)運行模式 76
3.3.3 基于儲能和能饋的樞紐所再生制動能量利用系統(tǒng)控制策略 81
3.3.4 基于儲能和能饋的樞紐所再生制動能量利用系統(tǒng)驗證 83
3.4 本章小結(jié) 92
參考文獻 93
第4章 電氣化鐵路多所再生制動能量利用 95
4.1 分區(qū)所功率融通型再生制動能量利用系統(tǒng) 95
4.1.1 功率融通型再生制動能量利用系統(tǒng)基本原理 95
4.1.2 功率融通型再生制動能量利用系統(tǒng)運行模式 97
4.1.3 功率融通型再生制動能量利用系統(tǒng)控制策略 98
4.1.4 功率融通型再生制動能量利用系統(tǒng)驗證 102
4.2 牽引變電所與分區(qū)所協(xié)同的集成型再生制動能量利用系統(tǒng) 108
4.2.1 集成型再生制動能量利用系統(tǒng)基本原理 108
4.2.2 集成型再生制動能量利用系統(tǒng)運行模式 110
4.2.3 集成型再生制動能量利用系統(tǒng)控制策略 112
4.2.4 集成型再生制動能量利用系統(tǒng)驗證 119
4.3 本章小結(jié) 129
參考文獻 129
第5章 再生制動能量利用系統(tǒng)保護方案 131
5.1 再生制動能量利用系統(tǒng)簡介 131
5.2 再生制動能量利用系統(tǒng)對牽引供電系統(tǒng)既有保護的影響 132
5.2.1 既有保護及其保護原理 132
5.2.2 既有保護影響分析 137
5.3 再生制動能量利用系統(tǒng)保護方案設(shè)計 140
5.3.1 保護原則 140
5.3.2 保護策略 140
5.4 案例分析 144
5.4.1 樞紐型牽引變電所再生制動能量利用系統(tǒng) 145
5.4.2 分區(qū)所再生制動能量利用系統(tǒng) 152
5.5 本章小結(jié) 158
參考文獻 158
第6章 再生制動能量利用系統(tǒng)經(jīng)濟性 160
6.1 電氣化鐵路電價政策 160
6.2 再生制動能量利用系統(tǒng)經(jīng)濟性分析 161
6.2.1 再生制動能量利用系統(tǒng)成本 162
6.2.2 再生制動能量利用系統(tǒng)收益 162
6.3 基于技術(shù)經(jīng)濟模型的再生制動能量利用系統(tǒng)容量優(yōu)化配置 164
6.3.1 再生制動能量利用系統(tǒng)技術(shù)模型 164
6.3.2 再生制動能量利用系統(tǒng)經(jīng)濟模型 167
6.3.3 再生制動能量利用系統(tǒng)技術(shù)經(jīng)濟模型評價指標 169
6.3.4 再生制動能量利用系統(tǒng)容量優(yōu)化配置方法 171
6.3.5 再生制動能量利用系統(tǒng)容量設(shè)計目標實現(xiàn)方法 172
6.3.6 案例分析 174
6.4 本章小結(jié) 182
參考文獻 183
第7章 “源-網(wǎng)-車-儲”一體化供電技術(shù) 184
7.1 “源-網(wǎng)-車-儲”供電系統(tǒng)發(fā)展前景 184
7.2 “源-網(wǎng)-車-儲”一體化供電系統(tǒng)架構(gòu)與運行機制 185
7.2.1 “源-網(wǎng)-車-儲”一體化供電系統(tǒng)架構(gòu) 185
7.2.2 “源-網(wǎng)-車-儲”多環(huán)節(jié)協(xié)同運行機制 186
7.3 “源-網(wǎng)-車-儲”一體化控制方案 187
7.3.1 有功無功聯(lián)合潮流優(yōu)化策略 188
7.3.2 多變流器協(xié)調(diào)控制策略 191
7.4 “源-網(wǎng)-車-儲”一體化供電技術(shù)方案與驗證 192
7.4.1 新能源與再生制動能量利用 192
7.4.2 牽引網(wǎng)電壓波動抑制 194
7.4.3 電能質(zhì)量綜合治理 197
7.4.4 車網(wǎng)穩(wěn)定性提升 199
7.4.5 “車-所”協(xié)同應(yīng)急供電 201
7.4.6 列車柔性不斷電過分相 202
7.4.7 接觸網(wǎng)直流融冰 204
7.5 “源-網(wǎng)-車-儲”一體化供電系統(tǒng)展望 206
7.5.1 基于貫通供電技術(shù)的“源-網(wǎng)-車-儲”系統(tǒng) 206
7.5.2 “源-網(wǎng)-車-儲”一體化協(xié)同規(guī)劃技術(shù) 207
7.5.3 用于電氣化鐵路的大容量電力電子變流裝置 208
7.5.4 新形態(tài)牽引供電系統(tǒng)保護技術(shù) 208
7.5.5 “源-網(wǎng)-車-儲”多環(huán)節(jié)穩(wěn)定性作用機制 208
7.5.6 考慮多所聯(lián)動的“源-網(wǎng)-車-儲”一體化供電系統(tǒng)優(yōu)化運行技術(shù) 208
7.6 本章小結(jié) 208
參考文獻 209
第8章 再生制動能量利用系統(tǒng)仿真實驗平臺 211
8.1 再生制動能量利用系統(tǒng)綜合仿真實驗系統(tǒng) 211
8.1.1 離線仿真系統(tǒng) 211
8.1.2 實時仿真系統(tǒng) 214
8.1.3 實驗系統(tǒng) 216
8.1.4 案例分析 221
8.2 再生制動能量利用系統(tǒng)分析評估軟件 224
8.2.1 軟件需求 225
8.2.2 軟件架構(gòu) 226
8.2.3 軟件應(yīng)用 227
8.2.4 案例分析 229
8.3 本章小結(jié) 237
參考文獻 237
第9章 再生制動能量利用系統(tǒng)工程應(yīng)用 238
9.1 工程應(yīng)用方案 238
9.1.1 技術(shù)方案 239
9.1.2 保護方案 242
9.1.3 監(jiān)控方案 243
9.2 工程應(yīng)用案例 243
9.2.1 牽引變電所案例 243
9.2.2 分區(qū)所案例 250
9.3 本章小結(jié) 259
參考文獻 259