李红波，黄子昊，徐东昇，张 超，罗文广，张志学

（中车株洲电力机车研究所有限公司，湖南 株洲 412001）

0 引言

城市轨道交通已成为当代大都市重要运输出行方式，它缓解了城市交通拥堵，在城市的社会和经济活动中起着不可或缺的作用。然而随着城市轨道交通的快速发展，其系统能耗也显著增加，因此对节能减排有迫切需求[1]。目前，世界上已有许多国家和地区提出了光伏屋顶计划[2-4]，即在建筑物屋顶上铺设光伏板进行光伏发电。在德国和荷兰等国家，在高速公路沿线安装了光伏电池板声屏障，利用声屏障的空间铺设光伏板进行光伏发电[5]。对于多数现有地铁线路的牵引变电站而言，其缺少扩容空间，但可以在车站屋顶、地铁沿线以及高架线的两侧布置光伏发电系统，以进一步满足城市轨道交通系统的用电需求[6]。国内上海、广州及宁波等地的地铁线路在其车辆段部分配置了光伏发电系统，以向车辆段供电。文献[7]评估了将光伏发电技术应用于城市轨道交通系统的可行性，仿真结果表明，与交流并网模式相比，直流并网模式具有更好的节能效果。基于储能的城市轨道交通节能技术具有广阔的应用前景[8-9]。文献[8]比较了多种储能元件特性，例如锂离子储能元件、镍氢储能元件和双层电容器。文献[9]分析比较了旨在降低地铁电网总能耗的车载和地面储能系统的优势和局限性。文献[7-9]均未从变流器电路拓扑、隔离变压器、储能元件串联数量以及控制策略等方面探索城市轨道交通直流牵引电网光伏并网系统。……