再生能量吸收裝置在軌道交通中的應用與配置優化

0 引言

近幾年，我國城市軌道交通建設發展迅速，再生能量吸收技術也逐漸被廣泛應用[1]。為了使再生能量吸收裝置在城市軌道交通中發揮更大作用，并體現經濟性，有必要對其進行優化配置，而優化配置的重點在于設備容量的選擇[2]。因此，研究再生能量吸收技術及裝置容量優化配置方法具有重要意義。

1 再生能量吸收技術與應用現狀

目前，城市軌道交通再生能量吸收裝置主要包括電阻耗能型、超級電容儲能型和逆變能饋型[3]。

1.1 電阻耗能型

電阻耗能型裝置主要為地面安裝，采用多相IGBT斬波器與吸收電阻配合的恒壓吸收方式。根據列車再生制動時直流網壓的變化狀態調節斬波器的導通比，從而改變吸收功率，將直流網壓恒定在某一區間范圍內，并將再生電能消耗在吸收電阻上[4，5]。

目前，采用電阻耗能型吸收方式的國外工程包括日本多摩、東京、大阪的單軌、輕軌和地鐵線路，以及加拿大多倫多地鐵、意大利米蘭地鐵等[6]。國內工程包括重慶單軌2號線，廣州地鐵4號線，天津地鐵1號線，北京機場線、亦莊線等。

該方式控制簡單、性能可靠，國內外應用比較普遍。但該方式大量制動能量被轉換為熱能排掉，不具備節能效果，同時電阻散熱導致隧道內溫度上升，需通風設備降溫，增加額外運營成本。因此，在車輛安裝制動電阻困難的情況下才考慮采用電阻耗能裝置。

1.2 逆變能饋型

逆變能饋型裝置采用電力電子器件構成大功率三相逆變器，該逆變器的直流側與牽引變電所直流母線相連，交流進線接至交流電網。……