| 标题 | 并联型直流电源系统在城市轨道交通中应用研究 |
| 范文 | 摘 要：通过分析目前城市轨道交通直流电源装置存在的弊端，研究通过采用并联型直流电源系统代替串联直流电源系统的可行性。 关键词：直流电源系统；蓄电池；充放电技术 1 现状分析 城市轨道交通供电系统直流电源装置普遍采用DC110V或DC220V制式，在输出侧串联9节或18节每节12V的蓄电池，实现不间断供电，见图1。 串联式的蓄电池组，蓄电池间主要有以下四点问题：第一、可靠性问题：只要有任何一点出现开路故障，事故下整个蓄电池组将无法向负载供电；第二、串联型蓄电池结构要求：蓄电池电参数严格保持一致，不同品牌、不同类型蓄电池不能混合使用，部分故障则导致整组报废，导致蓄电池利用效率降低。第三、方便性问题：蓄电池组无法实现在线全容量核容、在线更换。性能最差的一只蓄电池等于蓄电池组的实际放电容量；第四、蓄电池组只能整组冗余配置、难以分散布置，使用灵活性差。 存在以上问题，归根结底，是蓄电池间串联式连接方式导致，解決问题根源在于：更改蓄电池连接方式。将传统的串联式蓄电池电源系统改为并联式蓄电池电源系统。 2 并联型直流电源系统 并联型直流电源系统每套系统可根据用户需求定制充电模块数量，充电模块功能主要有两部分：第一部分AC/DC变换，将输入端AC220V变换为DC12V，并与一个12V蓄电池并联。并联后输入第二部分，第二部分为DC/DC变换，将DC12V升压为DC110V输出，以深圳泰昂公司生产的一个模块额定输出电流约为4A，通过并联多个模块，即可以满足系统容量要求，见图2。 在系统设计上，系统容量考虑N+2模式，即满足最大负荷容量的基础上，再行配置2个充电模块，以满足故障期间冗余要求。 单个蓄电池故障的情况下，可将该蓄电池及其充电模块退出运行。其他模块正常工作，不影响系统稳定性。 3 充电模块配置方案 （1）新旧直流电源装置运行方式，将并联直流系统通过总控制断路器F1接入原直流屏DC110V母线上，正常运行时，仅投入一套直流电源装置，应急情况下两套直流电源装置可互为备用使用，见图4。 （2）蓄电池接入。并联直流电源系统接入不同年限、不同品牌以及不同容量蓄电池，验证装置工作性能。 4 上线测试 （1）正常运行情况下，观察记录蓄电池电压、充电模块电流，判断是否满足规程要求。 （2）在线进行蓄电池核容充放电，验证产品是否满足在线核容功能。 （3）模拟蓄电池故障，验证产品是否达到满足要求。 （4）定期更换不同品牌、容量蓄电池，验证产品是否满足设计要求。 （5）开关分合闸操作期间，观察记录模块电流，判断模块瞬时过载能力以及模块配置数量是否满足系统要求。 5 结论 并联型电源装置从根本上解决了串联型电源装置的缺点，提高了系统的可靠性，目前在广州地铁一号线供电系统试运行期间，设备运行情况稳定，系统容量满足开关分合闸期间的最大负荷要求，值得进行推广。 参考文献： [1]贺威俊，高仕斌.轨道交通牵引供变电技术[M].成都：西南交通大学出版社，2011. [2]王靖满，黄书明.城市轨道交通牵引供电变技术[M].上海：上海科学普及出版社，2011. 作者简介：杨晓春，工程师。 |
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