英国试验内燃动车的再生制动系统

英国里卡多公司(RICARDO)、Artemis智能动力公司和加拿大Bombardier运输装备公司正在联合进行一项内燃动车再生制动系统的研究项目。这种机械储能系统包括Artemis公司的数字式液压柱塞泵-马达和里卡多公司的Kinergy飞轮储能装置。Bombardier公司将负责系统集成。     

超导磁悬浮基础研究进展及磁悬浮技术在常规铁路系统的应用研究

介绍了日本铁道综合技术研究所(RTRI)正在推进的超导磁悬浮的基础研究.研究包括REBCO高温超导线圈的试验评估以及地面线圈传感器收集数据系统的开发等.RTRI还进行磁悬浮技术在常规铁路系统的应用研究,包括无线输电系统和飞轮储能系统.     

飞轮储能技术在城市轨道交通的应用

飞轮储能系统具有瞬时功率大、储能密度大、效率高、使用寿命长、环保无污染等优点。基于飞轮储能在不同领域的技术优势,本文结合该项技术在国内外的应用情况以及国内城市轨道交通领域不同类型再生制动能量吸收装置的特点,介绍了飞轮储能系统工作原理和构成,对比分析了其在城市轨道交通应用的优势及方向,并介绍了飞轮储能系统在北京地铁的应用情况。随着飞轮生产成本的降低,飞轮储能技术在城市轨道交通领域将拥有更为广阔的应用前景。     

CRCC首次对1 MW容量GTR飞轮储能装置开展型式试验

正2020年6—7月,中铁检验认证中心有限公司(以下简称"CRCC")接受委托,对新型城市轨道交通列车再生制动能量地面利用系统——GTR(grand touring racing)飞轮储能装置开展型式试验,这也是CRCC首次依据GB/T 36287—2018 《城市轨道交通列车再生制动能量地面利用系统》对DC 1 500 V供电1 MW容量GTR飞轮储能装置开展的型式试验。     

城市轨道交通飞轮储能系统控制策略研究

为了解决城轨列车频繁牵引、制动造成的网压波动和能量浪费问题,针对应用于城市轨道交通的飞轮储能系统,提出一种基于牵引网直流侧电压的充放电控制策略,采用均速控制方法调节飞轮阵列因工艺与环境不同造成的转速差异,并在现有控制策略的基础上提出空载网压辨识算法,确保飞轮在中压环网电压波动时仍能正确动作。最后以北京地铁房山线为例,对含飞轮储能系统的牵引供电系统进行建模和仿真分析,并在牵引变电所接入飞轮储能装置进行现场实验。研究结果表明：接入飞轮后,牵引网压峰谷差值降低了33.2%,牵引变电所输出能量减少了23%,验证了控制策略的可行性和飞轮储能系统的稳压节能效果,为飞轮储能系统在城市轨道交通领域的进一步应用提供参考和借鉴。     

地铁车辆采用飞轮技术节能研究

地铁车辆制动时产生的废热影响车辆运行品质与乘车环境。设计了具有储能、释能、能量保持3种工作模式的飞轮储能装置,将制动能量加以回收与利用。通过对储能装置的结构特点及车辆限界进行分析,确定以"高转速、小尺寸、大功率"的原则,设计了适合于地铁车辆的飞轮储能装置方案,对飞轮储能装置3种工作模式的程序控制进行了设计。建立了仿真模型,对系统的储能与释能这2种工作模式进行了仿真与分析。     

铁路应用飞轮储能系统可支撑大载荷的超导磁轴承的开发

为提高飞轮储能系统(FESS)的储能量,开发了用热塑树脂固定的高温超导线圈(HTS)。采用该线圈可以支撑大载荷超导磁轴承。     

超导飞轮储能系统可靠性验证及其在铁路系统的应用

飞轮储能系统(FESS)可调节太阳能光伏发电系统或风力发电系统这类可再生能输出的波动。FESS是由新能源及产业技术开发机构(NEDO)出资,5家企业参与的联合项目。FESS用的主要技术是高温超导磁轴承(SMB),它由定子用的高温超导线圈和转子用的高温超导块体组成。将FESS样机安装在电力设备上,对其太阳能光伏电的充/放电进行监测。使用SMB经过3000h的悬浮时间,120次电流值增、减循环和24次热循环的试验结果验证了SMB的可靠性。     

地铁车辆再生制动飞轮储能回收装置研究

针对地铁运行站间距短、启动加速和制动减速频繁等特点,尤其是再生制动所产生的巨大能量,可通过飞轮储能装置吸收贮存。基于飞轮储能的再生制动能量回收控制策略,通过飞轮储能充电吸收地铁车辆再生制动所产生的巨大能量,在地铁车辆启动时,经飞轮储能装置放电又回送储存的能量;分析了飞轮储能的充放电控制策略,给出了电流、电压以及速度调节器的参数整定公式,并通过仿真验证了飞轮储能装置能够满足运用所需,有效控制了地铁牵引供电系统中的电压波动。     

用飞轮储能解决牵引供电的某些问题

高速飞轮储能器(Kess-动能储存系统)可以改善直流牵引供电的轨道交通中某些牵引供电问题，可以平衡负载的起伏、吸收冲击、抵消峰值。     

用飞轮作动力的Mk 3客车

虽然对Mk 3客车前景的争论还在继续,使用飞轮供应所储能作为驱动手段的长期冠军PPM(Parry People Movers)建议创新使用Mk 3.图1所示PPM建议如何在Mk 3或Mk 2客车前、后使用一对动力车编组成一列车,可在英国的社区铁路使用或提供出口.Parry的PPM80和PPM170转向架车辆的开发方案可到公司的网站上查看.动力车为自推进式,采用飞轮与用液化石油气(LPG)作燃料的小型内燃机,或环保柴油机相结合的方式,甚至氢燃料电池也可作为一种选择方案.     

飞轮储能在地铁系统中的应用

地铁列车的制动能量是一种未被开发利用的能量,目前多采用制动电阻消耗制动或将减速过程中的能量转化为热能而浪费.在分析传统的能量消耗和能量回馈方式的基础上,提出一种对供电系统无影响、改善供电品质、降低系统峰值功率要求的能量储存方式,对磁浮飞轮储能装置的结构、原理和工作模式等进行了重点分析,并对大容量磁悬浮飞轮在地铁系统中的应用进行了研究,指出了飞轮储能系统的关键技术和发展方向.     

采用超导磁轴承的飞轮储能系统及示范试验

介绍了采用超导磁轴承的飞轮储能系统,以及所进行的示范试验。     

市域动车组无网自走行技术的应用

结合某城市新一代全自动无人驾驶市域动车应用项目,介绍了利用车载储能系统实现市域动车的无网自走行,既解决了市域动车在正线上因受电失败而导致不能正常运营的问题,又解决了市域动车因故停在分相区后只能等待救援才能驶离分相区的问题,实现市域动车的全自动无人救援.分析了市域动车车辆利用钛酸锂车载储能系统在AW3载荷条件下,分别在平直道上牵引15 km(隧道)以及在20‰坡道上牵引600 m(分相区)的牵引仿真计算,提出了对车载储能系统的能量和功率需求,并综合两种需求提出了系统解决方案.方案中提到除了满足牵引能量和功率需求以外,针对轨道交通行业对子部件体积、重量、安全以及智能化管理方面的需求,车载储能系统选择钛酸锂作为最终的储能设备;并结合BMS(电池管理系统)的功能讲述了高效合理利用车载储能系统,实现系统利用率的最大化.     

能量储存系统在铁路运输中的应用综述

为提高再生制动系统的效率,研究了铁路行业使用的储能技术。介绍了3种主要储能设备即电池、超级电容器和飞轮在车载储存系统和地面储存系统中的应用及其在应用中面临的挑战。     

国外铁路信息

日本 铁路ATLAS 科研项目 为了使高速客车时速在300公里以上安全、平稳、舒适,又要达到环境保护要求,日本铁道综合技术研究所在各铁路公司的支持下,制定了自1992年起的五年科研规划,名为ATLAS(AdvancedTechnology for Low—noise andAttractive Sinkansen)计划。它的主要项目有:     

关于超导磁浮铁路实用技术的评估

随着城市现代交通工具的发展,磁浮铁路今后将有可能在许多城市以崭新的面貌出现.日本的磁浮铁路已通过三年半的走行试验,日本运输技术及铁道部门组成的磁浮技术实用性评估委员会(以下简称"评估会"),从2000年3月迄今对超导磁浮铁路的实用性作了技术评估.为进行超导磁浮铁路实用性的技术开发,有关部门从1997年4月就在山梨实验线的先行区间(18.4 km)中正式开始走行试验.该项目开发由铁道综合技术研究所、东海铁路公司及日本铁道建设公团协同进行,国家也拨预算开发补助.这次"评估会"是根据3年多的走行试验结果进行实用性评估的.     

超导磁悬浮的研发及将其技术用于常规铁路系统的研究

介绍了以高温超导磁体开发为重点的磁悬浮基础研究及将其用于常规铁路研究的概况,以及高温超导磁体超导飞轮储能系统的开发情况。     

内燃动车组的再生制动

Bombardier公司、Artemis Intelligent Power公司和Ricardo公司正在合作开展研发项目,目的是在英国运行的内燃动车组上实现再生制动。为此,在Artemis公司的Digital Displacement型液力传动装置和Ricardo公司的Kinergy型飞轮蓄能器的基础上,研制出了新型蓄能装置。Bombardier公司负责在现有动车上对该系统进行调试。该项目得到了国家拨款。     

有轨电车不同制式储能系统对比分析

为提升储能式有轨电车项目的运用管理水平,优化后续新建项目设计,降低项目全寿命周期成本,以广 州海珠试验段、广州黄埔 1 号线及三亚有轨电车项目的车辆储能系统为研究对象,结合各自线路供电系统的设计 特点,对 3 种不同系统所采用的关键技术原理、能量存储及消耗参数、运营维护重难点、使用寿命及成本等方面 进行对比分析。其中,在设备运用可靠性方面,超级电容和电池电容储能系统具有一定的优势;在可维护性方面, 3 种系统制式均存在维护难点;电池电容储能系统的衰减程度较大。综合来看,在提升单一制式储能系统的续航 能力和混合供电系统运用可靠性的基础上,适当简化供电系统,开展集约型的设计,将是今后储能式有轨电车工 程的发展方向。