《城市軌道交通 雙向供電系統(tǒng)》編制說明

1任務(wù)來源、協(xié)作單位根據(jù)山東軌道交通學(xué)會《2021年山東軌道交通學(xué)會團(tuán)體標(biāo)準(zhǔn)立項公告》（魯軌交學(xué)字[2021]017號由山東軌道交通學(xué)會提出并歸口，由中車青島四方車輛研究所有限公司牽頭組織相關(guān)單位共同編制《城市軌道交通雙向供電系統(tǒng)》，項目周期2年，1.2協(xié)作單位主編單位：中車青島四方車輛研究所有限公司參編單位：濟(jì)南軌道交通集團(tuán)有限公司、中鐵電氣化勘測設(shè)計研究院有限公司、濟(jì)南思銳軌道交通裝備科技有限公司。2.1編制工作組及其成員情況業(yè)主單位：濟(jì)南軌道交通集團(tuán)有限公司。設(shè)計單位：中鐵電氣化勘測設(shè)計研究院有限公司。裝備研發(fā)和制造單位：中車青島四方車輛研究所有限公司、濟(jì)南思銳軌道交通裝備科技有限公司。2.2標(biāo)準(zhǔn)主要起草人及其所做的工作序號姓名工作單位職稱分工1孫國斌中車青島四方車輛研究所有限公司教授級高級工程師牽頭組織編制、編審2李福川濟(jì)南軌道交通集團(tuán)有限公司工程師編制、編審3崔揚(yáng)中車青島四方車輛研究所有限公司工程師編制、編審4王婷婷中車青島四方車輛研究所有限公司工程師編審5王正中車青島四方車輛研究所有限公司工程師標(biāo)準(zhǔn)化審核、組織協(xié)調(diào)6冉照朝濟(jì)南軌道交通集團(tuán)有限公司工程師編審7孔清中鐵電氣化勘測設(shè)計研究院高級工程師編審有限公司8中鐵電氣化勘測設(shè)計研究院有限公司高級工程師編審9王雨濟(jì)南思銳軌道交通裝備科技有限公司工程師編審?fù)鯑|成濟(jì)南思銳軌道交通裝備科技有限公司工程師編審3.1立項階段2021年8月，中車青島四方車輛研究所有限公司向山東軌道交通學(xué)會提交了《城市軌道交通雙向供電系統(tǒng)》的工作大綱和項目建議書；2021年11月18，學(xué)會組織了《城市軌道交通雙向供電系統(tǒng)》團(tuán)體標(biāo)準(zhǔn)立項評審會。2021年11月22日，根據(jù)學(xué)會《2021年山東軌道交通學(xué)會團(tuán)體標(biāo)準(zhǔn)立項公告》（魯軌交學(xué)字[2021]017號該項目正式立項并列入制修訂計劃。3.2起草階段2022年3月1日，中車青島四方車輛研究所有限公司召開了《城市軌道交通雙向供電系統(tǒng)》團(tuán)體標(biāo)準(zhǔn)項目的啟動會，共同審定了本標(biāo)準(zhǔn)的基本情況、編制組組成及分工、編制計劃、溝通機(jī)制及標(biāo)準(zhǔn)的主要架構(gòu)、思路和方向。2023年5月10日，中車青島四方車輛研究所有限公司將《城市軌道交通雙向供電系統(tǒng)》的初步草案稿發(fā)給編制組進(jìn)行內(nèi)部意見征集并召開工作組研討會，對編制組內(nèi)部征求意見和標(biāo)準(zhǔn)草案稿進(jìn)行討論，達(dá)成一致意見。2023年11月13日，編制組形成征求意見稿并報送學(xué)會。4標(biāo)準(zhǔn)編制原則及與國家法律法規(guī)和強(qiáng)制性標(biāo)準(zhǔn)及有關(guān)標(biāo)準(zhǔn)的關(guān)系1）標(biāo)準(zhǔn)格式統(tǒng)一、規(guī)范，符合GB/T1.1—2020要求。2）標(biāo)準(zhǔn)內(nèi)容符合統(tǒng)一性、協(xié)調(diào)性、適用性、一致性、規(guī)范性要求。3）標(biāo)準(zhǔn)技術(shù)內(nèi)容安全可靠、成熟穩(wěn)定、經(jīng)濟(jì)適用、科學(xué)先進(jìn)、節(jié)能環(huán)保。4）標(biāo)準(zhǔn)實施后有利于提高城市軌道交通產(chǎn)品質(zhì)量、保障運(yùn)輸安全，符合行業(yè)發(fā)展4.2與國家法律法規(guī)和強(qiáng)制性標(biāo)準(zhǔn)及有關(guān)標(biāo)準(zhǔn)的關(guān)系本文件遵循法律法規(guī)內(nèi)容，無違反強(qiáng)制性標(biāo)準(zhǔn)的其他內(nèi)容。4.3寫出本標(biāo)準(zhǔn)與上位標(biāo)準(zhǔn)或其他相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)相比較，主要技術(shù)指標(biāo)的不同點目前，已在實施的國家標(biāo)準(zhǔn)GB/T10411—2005《城市軌道交通直流牽引供電系統(tǒng)中》規(guī)定了城市軌道交通直流牽引供電系統(tǒng)中供電方式、牽引變電所、電纜、接觸網(wǎng)、牽引供電保護(hù)裝置及電力調(diào)度的主要性能指標(biāo)和設(shè)備運(yùn)行指標(biāo)等。其中供電裝置仍針對整流機(jī)組，未提到雙向供電裝置。已在實施的國家標(biāo)準(zhǔn)GB/T36287—2018《城市軌道交通列車再生制動能量地面利用系統(tǒng)》規(guī)定了城市軌道交通列車再生制動能量地面利用系統(tǒng)的環(huán)境條件、供電條件、系統(tǒng)構(gòu)成、技術(shù)要求等，其中包括回饋型、儲存型和混合型再生制動能量地面利用系統(tǒng)，更多針對的是再生制動能量地面利用系統(tǒng)，未對雙向供電系統(tǒng)或供電功能進(jìn)行詳細(xì)規(guī)定。因此，結(jié)合城市軌道交通雙向供電系統(tǒng)目前的推廣情況，以及未來良好的應(yīng)用前景，本標(biāo)準(zhǔn)對其使用條件、系統(tǒng)構(gòu)成、技術(shù)要求、試驗方法等進(jìn)行詳細(xì)規(guī)定。5標(biāo)準(zhǔn)主要技術(shù)內(nèi)容的論據(jù)或依據(jù)；修訂標(biāo)準(zhǔn)時，應(yīng)增加新、舊標(biāo)準(zhǔn)水平的對比情況5.1標(biāo)準(zhǔn)主要技術(shù)內(nèi)容的論據(jù)或依據(jù)本標(biāo)準(zhǔn)將基于城市軌道交通雙向供電系統(tǒng)需求及工程實際應(yīng)用，形成應(yīng)用環(huán)境條件、供電條件、系統(tǒng)構(gòu)成、性能要求、安全要求、試驗方法等統(tǒng)一的行業(yè)技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)，規(guī)范系統(tǒng)設(shè)計，解決城市軌道交通雙向供電系統(tǒng)缺乏標(biāo)準(zhǔn)支撐、設(shè)計差異大、接口繁雜等問題，為城市軌道交通雙向供電系統(tǒng)的推廣應(yīng)用提供條件。6主要試驗（驗證）的分析、綜述報告，技術(shù)經(jīng)濟(jì)論證，預(yù)期的經(jīng)濟(jì)效果6.1主要試驗（驗證）的分析依托濟(jì)南雙向供電項目，依據(jù)了在濟(jì)南地鐵已開通運(yùn)營的雙向供電項目經(jīng)驗，對雙向供電核心裝備的試驗項點進(jìn)行了統(tǒng)一，已完成型式試驗、組合試驗，形成了試驗報告。圖1雙向供電型式試驗報告示例圖2雙向供電組合試驗報告示例傳統(tǒng)的城市軌道交通牽引供電系統(tǒng)采用不控整流機(jī)組作為供電裝置，其能量只能單向流動，吸收再生制動能量需配備制動電阻、中壓逆變回饋裝置或儲能裝置等吸收裝置，功能單一，設(shè)備利用率低；直流網(wǎng)壓不可控，列車牽引制動頻繁，網(wǎng)壓波動較大；供電裝置與再生制動能量吸收裝置存在車地配合問題、保護(hù)配合問題、功率匹配問題等。城市軌道交通雙向供電系統(tǒng)集牽引供電、制動回饋和無功補(bǔ)償?shù)裙δ苡谝惑w，減少設(shè)備數(shù)量與損耗，提高能量利用率；減少裝置種類，簡化系統(tǒng)結(jié)構(gòu)，降低綜合建設(shè)成本和后期運(yùn)營維護(hù)成本；優(yōu)化容量配置和系統(tǒng)匹配，實現(xiàn)供電與牽引設(shè)計一體化；直流輸出網(wǎng)壓可控，改善供電輸出特性，減小網(wǎng)壓波動，優(yōu)化列車負(fù)載的工作環(huán)境。中國城市軌道交通協(xié)會于2020年發(fā)布的《中國城市軌道交通智慧城軌發(fā)展綱要》中明確提出，“構(gòu)建交流中壓環(huán)網(wǎng)與推廣直流牽引網(wǎng)的雙向變流技術(shù)”。因此該系統(tǒng)具備良好的應(yīng)用推廣前景。目前城市軌道交通雙向供電系統(tǒng)已在濟(jì)南地鐵運(yùn)營線路上推廣應(yīng)用，起到了穩(wěn)定直流網(wǎng)壓、節(jié)能環(huán)保的效果。但尚未有已實施的國家或行業(yè)、地方標(biāo)準(zhǔn)對城市軌道交通雙向供電系統(tǒng)做出詳細(xì)規(guī)定，因此編制該標(biāo)準(zhǔn)具有重大意義。本標(biāo)準(zhǔn)適用于城市軌道交通雙向供電系統(tǒng)的使用條件、系統(tǒng)構(gòu)成、技術(shù)要求、試驗方法、檢驗規(guī)則等。城市軌道交通雙向供電系統(tǒng)包含雙向供電變壓器、變流器、直流隔離開關(guān)、測控系統(tǒng)等。系統(tǒng)可實現(xiàn)牽引供電、能量回饋、無功補(bǔ)償?shù)裙δ?，并可將運(yùn)行情況、設(shè)備參數(shù)、歷史數(shù)據(jù)、故障報警等信息上傳至變電所綜合自動化系統(tǒng)。其核心設(shè)備基于大功率PMW整流技術(shù)可以實現(xiàn)能量雙向流動，節(jié)能環(huán)保；直流電壓可控，網(wǎng)壓波動更小。系統(tǒng)具備可靠、經(jīng)濟(jì)、環(huán)境友好、電能質(zhì)量更高的特點。同時其核心設(shè)備功能集成度更高，可簡化供電系統(tǒng)結(jié)構(gòu)，減少設(shè)備種類，降低綜合建設(shè)成本和后期運(yùn)營維護(hù)成本。7采用國際標(biāo)準(zhǔn)的程度及水平的簡要說明8重大分歧意見的處理經(jīng)過和依據(jù)9貫徹標(biāo)準(zhǔn)的要求和措施建議（包括組織措施、技術(shù)措施、過渡辦法等內(nèi)容