[发明专利]适于向输电线供电以将功率供应给交通工具的功率调整系统

说明书

技术领域

本发明涉及如权利要求1的前序部分所述的向输电线供电以将功率供应给交通工具的功率调整系统。

背景技术

就交通工具来说，特别是指公共交通，如在铁路线路、地铁、公共汽车或无轨电车线路或在预定轨道/路线上移动的任何其他交通工具群的情形中那样，在其上布置至少一个用于提供所述交通工具所需的功率的能量供应点。

以已知的方式并且作为例子，用于供应地铁线路牵引功率的这种系统受到主要取决于线路上交通工具的数目以及其相位同步的功率波动。随着交通工具的数目以及其频率而增加的功率消耗不是恒定的，并且根据交通工具的牵引阶段（加速、恒定速度、制动）的同步而显著变化。这些快速功率变化产生必须得以满足的显著功率峰值。所述功率峰值使得功率分布系统的超裕度设计成为必要，并且在许多情况下，导致能量供应商的合同处罚。

在功率调整系统中必须特别考虑这些方面，所述功率调整系统用于给输电线供电，从而向在与所述输电线相关联的轨道/交通路线上移动的交通工具供应功率，因此所述功率调整系统包括供电馈送器，其用于将电功率递送到能够根据（瞬时）交通密度所需的能量的波动而为输电线供电的能量存储装置。该存储装置通常连接到悬链线或者至少一个导电轨。一般来说，能量供应商的供应馈送器包括所选的功率输入端，以使得峰值功率要求在甚至最密集的交通情景中将被完全满足。

在本发明的上下文中，在供应馈送器和存储装置之间布置整流器站，所述整流器站包括尤其：变压器/整流器/断路器/电缆单元，以便充分分布所供应的功率作为输出功率，也被称为由所述存储装置供应的针对每个轨道/交通路线的“功率需求”。

例如地铁线路的这种设施/供电馈送器的设计基准是针对在所有操作模式（高峰时间和非高峰）下由地铁线路操作允许的最大容量（交通工具的数目）而计算的。因此，设施的设计基准考虑到功率峰值以便确保系统的可用性和可靠性。关于与能量供应商的合同协定，存在两种情况：

1）与供应商的服务合同是自愿过高的（并且因此更昂贵），以便确保在所有情况下充分的能量供应；

2）与供应商的服务合同被选得合理大小，但是如果（因为各种原因，高交通频率、工程工作、维护、设备升级等等）使用更多功率，处罚是不可避免的。在最坏的情况下，诸如减小速度或交通密度之类的行动必须被采取，以便限制路线上所需的功率消耗，从而不将额外的需求施加给电源设备。很明显，这不使乘客满意，甚至不使操作员满意。

由于与当前技术相关联的履行义务的债务，这些合同约束构成有待解决的困境。

发明内容

本发明的目的是提出一种用于向输电线供电以将功率供应给在与所述输电线相关联的轨道/交通路线上移动的交通工具的功率调整系统，为此，供应馈送器的设计基准应该更好地匹配于该线路的要求。

基于向输电线供电以为在与所述输电线相关联的轨道/交通路线上移动的交通工具供应功率的功率调整系统，该功率调整系统包括供电馈送器；该供电馈送器将平均电功率直接或者经由至少一个转换器递送给输电线，以及根据瞬时交通密度所需的能量的（瞬时）波动将可调整的功率递送给能量存储装置，该能量存储装置能够经由至少一个其他转换器为输电线供应峰值功率；该系统因此提供：

-－ 测定（dimensionnement）单元（交通监控点），根据在所述交通的至少一段持续时间上（例如每小时地）所评估的交通密度接收关于能量要求的信息，

- 借助于该信息，测定单元控制对所述存储装置的所预测的有用存储的调整，使得供应给存储装置（链接到由供应商设置的功率）的电功率应被调整到最小阈值，同时尽可能精确地确保存储装置中的足够的能量储备，以便在补偿给定持续时间中由交通瞬时需要的任何峰值功率。

换句话说，由于所选时间段上的峰值而产生的大功率偏差直接由存储装置吸收，作为被调整的并最小化的供应输入（供应器侧）和可变输出功率（用户侧），表示所述剧烈波动的偏差。因此过多的功率消耗以及由供应商提供的功率的“过量”被有利地阻止。

本发明规定，存储装置通过使用至少一个电池或至少一个超电容器或者是惯性的或者是电的。超电容器具有高电容的特殊优点，从而允许有限的和连续的持续时间的大量充电，类似地，其可以在有限时间段放电到线路，例如在大量瞬时能量要求的情况下。

存储装置可以作为站中的能量贮存器被设置为接地级，自身沿轨道布置。当交通工具具有需要在站中的主充电阶段的车载能量存储装置时（特别在站外悬链线或导电轨不连续的情况下），这点是重要的。