基于飞轮储能的牵引变电所能量回收和电能质量综合治理系统的设计

电气化铁路属于具有鲜明特点的大宗工业用户,如牵引负荷波动剧烈、负序电流较大、再生制动能量回馈电网等等。负序电流会造成局部金属件温升增高,甚至会导致变压器烧毁,还会使用电设备寿命缩短,加速设备部件更换频率,增加设备维护的成本。再生制动能量回馈电网会加剧两个供电臂负荷不平衡程度,使负序电流的影响更加严重,同时回馈到电网的能量部分不能被牵引供电系统所利用、造成能源的浪费。本工作研究了基于飞轮储能的牵引变电所能量回收和电能质量综合治理系统,在每个供电臂上安装变压器,飞轮储能装置通过变流器、变压器与馈线连接。飞轮储能系统可以有效降低两部制电价中基本电费的收取;同时飞轮储能装置作为储能体具备存储和释放电能的双重功能,可有效吸收再利用机车制动时产生的再生电能,减少电度电费支出;飞轮储能系统还可治理以负序为主的电能质量问题,较传统的电能质量治理方式产生了经济效益,解决了电能质量治理没有经济效益的难题。