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采用高能电池储能技术,建设首条不惧停电地铁

编辑:管理用户 阅读次数: 发布时间:2011-12-07

1.引言
    在城市地面交通日益拥堵的今天,地铁提供了便捷顺畅的出行方式。再过两年,郑州市民也将享受到地铁带来的好处。地铁列车是靠电力驱动的,本身没有能源储备。一旦停电,地铁就无法运行,需要启动应急预案,疏散乘客,也容易引起恐慌情绪。关于地铁停电的负面报道,在互联网上也是时有出现,国内国外都有。在国内甚至出现过因为停电改变运行方式而出现了列车冲撞的事故。如果在停电时能保证地铁的正常运行,就能避免这些问题发生。
    为了解决停电时的运行问题,必须有能源储备,以往由于电池材料的限制,不可能储备用以驱动地铁列车的电能。随着以高能电池驱动的电动汽车的出现,用高能电池储存电能,实现“停电不停车”,这在以往看起来不可能解决的问题出现了解决的办法。在国内已经研制成功了高能铁电池,将电池的能量密度提高到密封铅酸电池的4倍以上,通过电池组合,能够建设200KW移动式储能电站和10MW固定式储能电站。储能电站由铁电池组、系统控制单元(包含逆变器,开关柜,变压器等)、控制和保护单元、线缆等几部分组成。
2.系统配置方案
     采用移动式储能和固定式储能结合的方案。移动式储能电站主要解决牵引变电所到接触网之间故障时的供电;固定式储能电站主要解决主变电所或牵引变电所、降压变电所故障时的供电。移动式储能电站安放在地铁列车的每辆动车上,采用浮充的方式。在正常供电时通过接触网对电池浮充电,通过降压后把电能储存到电池里;在停电区间运行时,电池放电,经过升压后给牵引电机供电,保证正常运行,在正常供电区间又可以浮充,及时补充释放的电能。即使在极端情况下,遇到全线路停电,也能靠自身的电池把旅客送到终点站,有序停运,不至于引起混乱和恐慌。固定式储能电站根据需要可以和主变电所、牵引变电所和降压变电所建在一起,根据用电负荷和停电时间,建用以在主变电所停电时提供信号、照明、通风所需要的电能。固定式储能电站还能起到移峰填谷的作用,在夜晚用电低谷时从电网吸收电能,在白天用电高峰时向地铁供电,既环保,在将来实行峰谷差异电价后还能够节省电费。
3.方案优点
     首先,保证了停电时地铁列车的安全运行,地铁车辆编组少,通常采用四动两拖的6车编组,速度不高,在轨道运行,阻力小,需要的牵引力也不是很大,只需要在四辆动车上安装移动式电站,占用空间小。
其次,可以摆脱车辆运行时对电力的严重依赖,短期停电或区间性长时间停电都不影响车辆的正常运行,这就对故障设备的维修赢得了时间,甚至可以安排在夜晚停运后维修,减少了忙中出错的几率。
    再次,利用储能电站的移峰填谷的作用,均衡电力系统负荷,调节电力系统的峰谷,具有环保减排的效果,还能节省电费,降低运行费用。
4结语
    用储能的方式解决停电时的地铁运行问题是一个发展方向,能确保地铁的安全运行。采用高能电池作为电能储存介质,解决了如何保证地铁在停电时正常运行的难题,在世界上也是一个技术创新,也符合郑州地铁要建设成为“精品地铁、人问地铁、科技地铁、平安地铁、环保地铁”的理念,造福郑州的广大市民。
    参考文献:
1. 赵凯 李新建,如何应对地铁的大面积停电 《都市快轨交通》2009年04期
2. 朱艳莹,比亚迪与南方电网合建超大储能电站 《新京报》 2010年9月28日
3. 朱艳莹,比亚迪与南方电网合作后于湖南再建储能电站  《新京报》2010年10月12日



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