西南交通大学牵头研发的国内首套电气化铁路超级电容储能系统投运

为贯彻落实国家“碳达峰、碳中和”和国铁集团“绿色低碳”的发展目标，在国铁集团科研项目《电气化铁路交流牵引供电系统再生制动能量利用技术研究》支持下，西南交通大学何正友、胡海涛、王科课题组与中车青岛四方车辆研究所有限公司、中国铁路上海局集团有限公司供电部、中国铁路设计集团有限公司、南京供电段、南京维管段等单位在京沪铁路三界牵引变电所开展了国内首套“基于超级电容储能的电气化铁路再生制动能量利用装置”示范工程项目。历时6年，逐步完成了项目立项、技术方案评审、生产研发、试用评审、施工调试、试运行等全部工作。试运行2个月后，该装置于2023年7月7日正式投运。

据了解，该套装置主要由1个高压开关柜、2台单相隔离变压器和1个储能集装箱构成。其中，储能集装箱集成了四象限变流器、三电平DC/DC、超级电容储能系统和能量管理系统。该套装置的装机容量为1.5兆瓦，超级电容储能系统容量为11.6千瓦时。试运行期间，日均节省有功功率电量占总返送再生制动电量的15%-25%；同时，具备较好的牵引负荷“削峰填谷”和电能质量治理功能。该示范工程的顺利投运对电气化铁路提质增效、绿色低碳发展具有重大的技术引领与示范作用，具有较好的社会经济效益。

装置现场图（京沪铁路三界牵引变电所）

能量管理与综合监测系统

项目攻关团队由西南交通大学、中车青岛四方车辆研究所有限公司、中国铁路上海局集团有限公司（供电部、调度所（供电）、南京供电段）、南京维管段和中国铁路设计集团有限公司等单位组成。西南交通大学为该示范工程的牵头单位，提出了电气化铁路再生制动能量利用系统多场景最优方案/参数优化设计方法，多时间尺度高效能量管理方法，多端口稳定性控制与保护控制技术等成套关键技术，研发了能量管理系统、综合监测系统与动态仿真/试验验证平台，实现了电气化铁路再生制动能量高效利用、精准削峰填谷、负序等电能质量治理等功能。中国铁路上海局集团有限公司供电部为项目实施组织单位，协调调度所（供电）、南京供电段、南京维管段等单位开展技术交底、施工设计方案审查、施工推进进度交流会等工作。中车青岛四方车辆研究所有限公司为成套装备供应商，完成了储能集装箱（包括四象限变流器、三电平DC/DC、超级电容储能系统、能量管理系统）研制与成套装备运行调试。南京维管段为项目施工和运维单位，负责现场基础浇筑、线缆敷设、设备安装、运行维护等工作。

气化铁路再生制动能量利用系统全景试验验证平台

据悉，项目研发团队长期致力于在电气化铁路领域技术创新，推进绿色低碳发展，为实现碳中和目标贡献力量。