9月23日，国家重点研发计划项目“轨道交通‘网-源-储-车’协同供能技术”现场会在陕西神木召开。作为该项目实施单位，国能包神铁路集团有限责任公司（以下简称“包神铁路集团”）建成多所能量互联互通的“网-源-储-车”协同供电系统示范工程，形成涵盖系统架构、广域保护、变换装备和能量管控的协同供能系统成套技术，为新能源接入轨道交通技术的推广应用，提供了从顶层设计到工程实施全过程技术解决方案。

  凝聚绿色转型共识

  2022年初，国家能源集团公布年度第一批科技项目立项情况，明确包神铁路集团作为该项目实施单位，牵头“网-源-储-车”协同供能技术之示范工程建设标准规范研究和能量管理系统研究两个课题。

  作为项目实施单位，包神铁路集团与该项目技术研发牵头单位西南交通大学，以及示范工程建设等8家参与单位，组成项目研发建设联合团队，充分挖掘牵引供电系统再生制动能量和新能源接纳能力，推动项目的研发实施。

  包神铁路集团沿线区域自然风光等资源丰富，具备实施大功率轨道交通绿色用能得天独厚的优势。“协同供电系统示范工程”选取303公里线路范围，涉及6个变电所、1个分区所，囊括全部5种工程示范模式，其中，刘家沟变电所项目最全，建设有6兆瓦光伏发电、4兆瓦的储能装置以及电力变换和互联装置，实现可再生能源发电接入牵引供电系统。

  构建协同供电体系

  重载铁路“网-源-储-车”协同供电系统，需破解多层级系统弹性自洽、多主体交互能效优化、机车双向能量流波动管控等多重技术难题。

  协同供能示范工程集中在包神线、塔韩线、神朔线北线，线路高低起伏大、沟壑纵横、曲线弯道多、坡度陡，且包神铁路集团内部运行多种电力机车车型及编组方式，这反而为项目研发实施验证提供了条件，可将线路运行中的实际难题转化为电力机车牵引制动能量回收方案。

  从基础理论研究到关键技术突破，从设备装备研制到示范工程验证，从多次测试到现场会发布，研发建设联合团队攻克了一个又一个技术难题。

  历经上千次测试验证，突破关键技术瓶颈：在27.5千伏牵引供电系统中成功接入新能源，实现牵引负荷削峰、应急供电、能量回收等技术“协同作战”，实现“传统电网+光伏发电”并行供电。

  据了解，当火车运行时，光伏发电系统产生的电能经过智能调节后，汇入铁路供电网络。系统中还配备了储能设备，在太阳能发电过多或列车制动时，可将多余电能储存起来，在用电高峰时再释放使用，实现“削峰填谷”，构建起一整套“网-源-储-车”协同供电技术体系。

  绿电赋能轨道交通

  包神铁路集团“网-源-储-车”协同供能示范项目，通过在既有牵引所增设“交-直-交”电力融通装置，实现不同供电臂间电能的跨区调度，为新能源与储能系统提供了直流接口。

  极端情况下，以新能源发电与储能系统为电源，借助逆变构网技术恢复牵引网供电，进一步提高牵引供电系统的可靠性和稳定性。

  项目投运后，预计每年可提供740万度的“零碳”绿色电能，节约标准煤约2200吨，减少二氧化碳排放量约5800吨，形成新能源消纳新模式。

  “该项目在系统架构、自洽技术、功率变换和能量管控等方面取得创新成果，为新能源接入轨道交通积累了宝贵的技术研发与工程建设经验，更为轨道交通绿色用电提供了实践参考。”项目技术研发负责人、西南交通大学首席教授高仕斌介绍道。（马瑞琴）