项目编号 | I16-2019-F001 |
项目名称 | 城市轨道交通能馈式牵引供电关键技术及应用 |
候选单位 | 北京交通大学 北京市轨道交通建设管理有限公司 北京市地铁运营有限公司 广州地铁集团有限公司 北京城建设计发展集团股份有限公司 北京千驷驭电气有限公司 呼和浩特市城市轨道交通建设管理有限责任公司 |
候选人 | 刘志刚 王 颖 张 钢 韩志伟 刘 建 鲁玉桐 蔡昌俊 陈 杰 陈瑞军 孙振海 |
项目简介 | 牵引供电系统承担着为列车运行提供持续稳定的能源供给作用。长期以来对于牵引供电系统存在的再生制动能量浪费、功率因数低、供电品质差、接触网覆冰等问题,传统方式一直采用“打补丁”式的解决办法,缺乏系统性解决方案,导致系统复杂、设备种类多、建设运维成本高,随着路网规模的不断扩大,上述问题日益突出,严重制约城轨交通的可持续发展。
为构建节能高效、结构简化、性能提升、功能先进的新型城轨交通牵引供电系统,实现升级换代,在国家科技部、财政部、北京市相关科技计划支持下,历经12年攻关,提出能馈式牵引供电理论,攻克能馈式供电关键技术,取得多项原创性发明成果,主要发明点:
(1)发明了多功能复合型牵引供电技术。通过扩展“四象限”控制模式、形成一套变流器“多功能复合控制”理论。原创分布式协同吸收、分散式无功补偿、容量动态分配等关键技术,实现列车制动能量回馈节能、供电品质提高、功率因数补偿及接触网融(防)冰等多功能复合,使得系统结构简化、功能增强、性能提高,建设和运维成本显著降低。
(2)发明了混合式牵引供电核心技术。提出能馈式牵引供电装置与传统二极管整流机组相匹配的高可靠混合式柔性供电策略;发明自同步谐波对消与谐波补偿技术,能馈装置电流总谐波畸变率小于3%,优于国际同类产品;提出外特性匹配与环流治理技术,实现复杂工况下的载荷均衡和环流抑制。
(3)发明了大容量、模块化变流器关键技术。提出IGBT分级并联及动态均流技术,实现IGBT并联均流度大于98%;发明多重化主电路拓扑及控制技术,功率密度提高一倍;研发了国内首套峰值功率6MW能馈式供电装置,满足城轨供电大容量需求。
本项目获授权专利31项 (发明专利10项),软件著作权3项,递交PCT国际专利6项,专利许可转让2项;出版本领域首部学术专著,制定国家标准1项,发表学术论文110篇;获优秀博士论文奖2篇,培养研究生115人;应邀大会主题报告12次,建立“北京市轨道交通电气工程技术研究中心”“轨道交通节能北京市工程研究中心”省部级创新平台,加速了新技术传播与推广。
所提出的能馈式牵引供电技术被行业广泛接受,项目成果在北京、天津、深圳等城市18条线路推广应用,市场占有率第一,应用辐射全国。近三年合同额2.02亿元,到账金额1.1亿元,上缴税收1543万元,经济效益显著。
以顾国彪院士为组长,韩英铎院士为副组长的科技成果评价委员会一致认为:项目技术达到国际领先水平。 |
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