徐腾飞

北京城市快轨建设管理有限公司 北京 100027

1 再生能制动系统概述

地铁列车运行分为四种状态：牵引、制动、惰行、停车。当列车制动时，车上感应电机转子频率大于同步频率，列车电动机转变为发电机模式，列车的动能转换为电能反馈至牵引网。如该区间内有其他电客车处于牵引加速状态，则反馈至牵引网上的电流会被邻车吸收。再生能制动方式主要包括：逆变回馈、飞轮储能、电容储能、电阻吸收等。

(1)逆变回馈方式是将列车的动能转换为电能，并通过逆变器、变压器将直流电转换为380V交流电[1]，以达到节能效果，但是，因为相位问题，在并网的时候，可能会产生谐波污染。

(2)飞轮储能主要由惯性轮、高速轴承、进行机械能和电能互相转换的电机和控制设备组成[2]。但该方式对机械轴承要求较高，短期内无法国产化，运营成本较高。

(3)电容储能是将车辆制动时产生的能量吸收到大容量电容器组中。该方式造价昂贵，占地面积大，未能完全实现国产化，维护成本较高。

(4) 电阻吸收是采用多相 IGBT 斩波器和吸收电阻配合的恒压的吸收方式，将制动能量消耗在吸收电阻上[3]。但该制式只能将电能转换为热能，未实现能量的再生利用，无法达到节能效果。

综上，四种再生能方式各有优势，如何取舍，还需要设计单位结合项目的具体情况来决定。

2 改进型再生能制动系统

2.1 系统设计

北京S1线中使用的是逆变回馈-电阻吸收混合型再生能制动系统。逆变回馈-电阻吸收装置主要由三部分组成，（1）开关及滤波单元，（2）电阻吸收单元，（3）逆变吸收单元。……