《城市軌道交通 雙向供電系統(tǒng)》編制說(shuō)明

1任務(wù)來(lái)源、協(xié)作單位根據(jù)山東軌道交通學(xué)會(huì)《2021年山東軌道交通學(xué)會(huì)團(tuán)體標(biāo)準(zhǔn)立項(xiàng)公告》（魯軌交學(xué)字[2021]017號(hào)由山東軌道交通學(xué)會(huì)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(xiàng)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(cè)設(shè)計(jì)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(jì)單位：中鐵電氣化勘測(cè)設(shè)計(jì)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(hào)姓名工作單位職稱分工1孫國(guó)斌中車青島四方車輛研究所有限公司教授級(jí)高級(jí)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(cè)設(shè)計(jì)研究院高級(jí)工程師編審有限公司8中鐵電氣化勘測(cè)設(shè)計(jì)研究院有限公司高級(jí)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(xiàng)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(huì)提交了《城市軌道交通雙向供電系統(tǒng)》的工作大綱和項(xiàng)目建議書(shū)；2021年11月18，學(xué)會(huì)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(xiàng)評(píng)審會(huì)。2021年11月22日，根據(jù)學(xué)會(huì)《2021年山東軌道交通學(xué)會(huì)團(tuán)體標(biāo)準(zhǔn)立項(xiàng)公告》（魯軌交學(xué)字[2021]017號(hào)該項(xiàng)目正式立項(xiàng)并列入制修訂計(jì)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(kāi)了《城市軌道交通雙向供電系統(tǒng)》團(tuán)體標(biāo)準(zhǔn)項(xiàng)目的啟動(dòng)會(huì)，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(jì)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(jiàn)征集并召開(kāi)工作組研討會(huì)，對(duì)編制組內(nèi)部征求意見(jiàn)和標(biāo)準(zhǔn)草案稿進(jìn)行討論，達(dá)成一致意見(jiàn)。2023年11月13日，編制組形成征求意見(jiàn)稿并報(bào)送學(xué)會(huì)。4標(biāo)準(zhǔn)編制原則及與國(guó)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(shí)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(guó)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(wú)違反強(qiáng)制性標(biāo)準(zhǔn)的其他內(nèi)容。4.3寫(xiě)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(diǎn)目前，已在實(shí)施的國(guó)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(duì)整流機(jī)組，未提到雙向供電裝置。已在實(shí)施的國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)GB/T36287—2018《城市軌道交通列車再生制動(dòng)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(dòng)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(chǔ)存型和混合型再生制動(dòng)能量地面利用系統(tǒng)，更多針對(duì)的是再生制動(dòng)能量地面利用系統(tǒng)，未對(duì)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(lái)良好的應(yīng)用前景，本標(biāo)準(zhǔn)對(duì)其使用條件、系統(tǒng)構(gòu)成、技術(shù)要求、試驗(yàn)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(shí)，應(yīng)增加新、舊標(biāo)準(zhǔn)水平的對(duì)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(shí)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(yàn)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(jì)，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(jì)差異大、接口繁雜等問(wèn)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(yàn)（驗(yàn)證）的分析、綜述報(bào)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(yàn)（驗(yàn)證）的分析依托濟(jì)南雙向供電項(xiàng)目，依據(jù)了在濟(jì)南地鐵已開(kāi)通運(yùn)營(yíng)的雙向供電項(xiàng)目經(jīng)驗(yàn)，對(duì)雙向供電核心裝備的試驗(yàn)項(xiàng)點(diǎn)進(jìn)行了統(tǒng)一，已完成型式試驗(yàn)、組合試驗(yàn)，形成了試驗(yàn)報(bào)告。圖1雙向供電型式試驗(yàn)報(bào)告示例圖2雙向供電組合試驗(yàn)報(bào)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(dòng)，吸收再生制動(dòng)能量需配備制動(dòng)電阻、中壓逆變回饋裝置或儲(chǔ)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(dòng)頻繁，網(wǎng)壓波動(dòng)較大；供電裝置與再生制動(dòng)能量吸收裝置存在車地配合問(wèn)題、保護(hù)配合問(wèn)題、功率匹配問(wèn)題等。城市軌道交通雙向供電系統(tǒng)集牽引供電、制動(dòng)回饋和無(wú)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(jiǎn)化系統(tǒng)結(jié)構(gòu)，降低綜合建設(shè)成本和后期運(yùn)營(yíng)維護(hù)成本；優(yōu)化容量配置和系統(tǒng)匹配，實(shí)現(xiàn)供電與牽引設(shè)計(jì)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(dòng)，優(yōu)化列車負(fù)載的工作環(huán)境。中國(guó)城市軌道交通協(xié)會(huì)于2020年發(fā)布的《中國(guó)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(yíng)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(shí)施的國(guó)家或行業(yè)、地方標(biāo)準(zhǔn)對(duì)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(yàn)方法、檢驗(yàn)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(kāi)關(guān)、測(cè)控系統(tǒng)等。系統(tǒng)可實(shí)現(xiàn)牽引供電、能量回饋、無(wú)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(bào)警等信息上傳至變電所綜合自動(dòng)化系統(tǒng)。其核心設(shè)備基于大功率PMW整流技術(shù)可以實(shí)現(xiàn)能量雙向流動(dòng)，節(jié)能環(huán)保；直流電壓可控，網(wǎng)壓波動(dòng)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(diǎn)。同時(shí)其核心設(shè)備功能集成度更高，可簡(jiǎn)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(yíng)維護(hù)成本。7采用國(guó)際標(biāo)準(zhǔn)的程度及水平的簡(jiǎn)要說(shuō)明8重大分歧意見(jiàn)的處理經(jīng)過(guò)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(guò)渡辦法等內(nèi)容