基于YNd变压器-多端口变换器的铁路混合储能系统功率调控策略

作     者：李志杰 罗忠游 南东亮 唐君毅 

作者机构：国网新疆电力有限公司电力科学研究院 

出 版 物：《储能科学与技术》 (Energy Storage Science and Technology)

年 卷 期：2024年

核心收录：

学科分类：080801[工学-电机与电器] 0808[工学-电气工程] 08[工学] 082301[工学-道路与铁道工程] 0823[工学-交通运输工程] 

基　　金：国网新疆电力有限公司科技项目(5230DK230014) 

主　　题：牵引供电系统 再生制动能量 混合储能 无源控制 

摘      要：为提升电力机车制动产生的大量再生制动能量回收利用率，同时兼顾补偿单相牵引供电系统在电网中引起的电压不平衡问题，本文提出一种基于YNd变压器-多端口变换器的铁路混合储能系统（YNd-multiport converter based railway hybrid energy storage system， YNd-MC-RHESS）。首先，分析了YNd-MC-RHESS的工作原理及其工作模式；其次，以提高再生制动能量的利用率为主要目标，基于非线性电流控制，提出了多端口变换器的功率优化调控策略，在AC/DC变换器中引入非线性控制，提升了多端口变换器的响应速度与混合储能的能量分配效率；最后，基于典型工况，通过半实物动态模拟验证了所提控制策略可以调度功率在不同端口间按需转移，同时不同介质储能功率可合理分配与存储释放。实验结果表明：混合储能装置投入后，再生制动能量的利用率为93.67%，实现了再生制动能量的高效利用。