在雙碳戰略與智慧城軌建設雙重導向下,城市軌道交通行業加速從規模擴張轉向能效提質。山大華天聚焦城軌供電全鏈路電能質量治理與再生制動能量回收,憑借多城市成熟落地工程與實測驗證數據,打造可復制、高可靠的標桿項目,為各地軌道交通線路提供完整解決方案。
軌道交通行業主要電能質量問題
一、諧波污染
城市軌道交通供電系統含有大量的電力電子設備,不僅消耗無功功率,也產生大量的諧波,如列車牽引系統中的整流機組會產生高次諧波。地鐵站中廣泛應用的大量辦公設備、消防設施、環控設備、自動售檢票系統、燈具、電梯、空調等,在工作過程中也會產生大量的諧波。一方面產生的大量諧波電流注入電網,增加諧波損耗,影響公用電網的電能質量和供電安全;另一方面產生的電力諧波對軌道交通相關機電設備造成影響。
二、無功功率
在軌道交通供電系統中,用電設備多為感性負荷。不同的設備功率因數會不同,動力負荷的功率因數最低,照明負荷的功率因數次之,牽引負荷的功率因數最高。白天高峰時段,設備會產生感性無功,而在夜間休車時段,由于供電系統電纜的充電無功效應,產生了大量的容性無功,倒送到電力系統,降低了軌道交通供電系統的功率因數。
三、制動能量浪費
對于城市地鐵,普遍存在制動能量浪費的問題。由于地鐵站間距較短,列車需要頻繁的啟動、制動。發車密度較大時,列車制動能量可以部分(一般為20%-80%)被相鄰列車吸收利用,剩余部分則被車載制動電阻以發熱的形式消耗。而當列車發車密度較低時,再生能量被其它相鄰車輛吸收的概率將大大降低。總之,現有地鐵列車的制動電能未被有效利用,多余能量只能被電阻以發熱的形式消耗掉,存在很大的能源浪費。同時,散發的熱量會引起隧道的溫升,加重空調和通風設施的負擔,進一步加大能源浪費,這就與地鐵建設節能環保的出發點相悖。
核心解決方案
針對以上行業共性痛點,山東山大華天依托電力電子核心技術,打造主變電所高壓 SVG、降壓變電所 HTQF 有源濾波器、牽引變電所再生制動能量利用裝置三位一體綜合治理方案,覆蓋諧波治理、無功補償、制動能量回收全場景,形成標準化成熟工程案例。

1、主變電所:高壓 SVG
解決110kV/35kV電網側無功波動、電壓閃變、諧波傳導問題,動態雙向補償容性/感性無功,穩定上級電網電能質量。
2、降壓變電所:HTQF有源濾波柜
適配車站0.4kV動力照明負荷,全次諧波濾除、三相不平衡治理、無功補償一體化,適配多品牌成套柜體,模塊化、整柜兩種供貨模式可選。
3、牽引變電所:再生制動能量利用三大產品線
HTRF再生制動能量逆變回饋裝置:將制動電能逆變為工頻交流電回饋電網,適配多數既有線路改造;
HTRFE整流回饋一體裝置:新建線路代表方案,替代傳統整流器,整流、回饋、補償、融冰四合一;
HTRES再生制動能量電容儲能裝置(簡稱電容型):制動能量就地存儲,列車啟動瞬時釋放,回饋效率更高;
HTREC再生制動能量電阻吸收裝置(簡稱電阻型):低成本基礎穩壓方案,將再生制動能量通過制動電阻以熱量的形式消耗掉,達到穩定直流母線的目的。
建設成效
1、全站電流諧波畸變率降至國標限值以內,變壓器、電纜溫升顯著下降,設備運維周期延長;
2、功率因數穩定維持 0.98 以上,消除無功罰款;
3、節能降耗,全線每日回收巨量再生電能,大幅降低地鐵總用電量,減少隧道散熱負荷;
4、實時穩定直流牽引母線電壓,抑制列車啟停帶來的電壓沖擊,保障自動駕駛、信號系統可靠運行;
5、消除制動電阻發熱損耗,降低環控空調能耗,助力地鐵達成綠色低碳運營指標。
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案例遍及全國
截至目前,山大華天電能質量治理設備已落地30多座城市、100 余條地鐵線路,覆蓋國內華北、華東、華南、西南、西北全域重點軌道交通項目。

依托全流程工程服務能力,可對接地鐵建設公司、成套設備廠、機電總包單位,提供前期勘測、方案設計、設備供貨、現場調試、售后運維一站式服務,適配新建線路、既有線節能改造兩大市場需求。
