（转自：电能革新）

6月，国内首个城轨绿色装备示范工程——天津中心城区至静海市域（郊）铁路首开段的“基于能量路由器及协同控制的柔性直流牵引供电系统”项目，成功通过运营安全评估，标志着该项目拿到投入商业运营前的最后一道关键“通行证”。清华大学是本项目的核心研发团队。

天津静海线（左）、柔性直流牵引变电所（右）

在陆超教授的带领下，电机系和清华四川能源互联网研究院组建了研发团队，其中魏应冬副研究员和李笑倩副研究员负责核心装备研制和关键技术研发，为示范工程提供了坚强的技术支撑。清华大学团队提出了基于全控变流器的新一代城轨柔性直流供电系统技术（简称柔直供电系统），并在规划设计、核心装备、运行控制和试验测试等多个关键环节实现国内首次突破。

规划设计突破

开发了国内首套覆盖机车、牵引网到协同控制全范围、大时间跨度的城轨柔直系统全景运行模拟软件。该软件为柔直供电系统在核心装备设计、运行方式制定和系统集成等提供了强大的理论支撑和设计分析工具。

研发的城轨柔直系统运行模拟软件

核心装备创新

由清华大学研制开发、天津华凯电气生产制造的国内首套1500V等级轨道交通多端口能量路由器及协同控制保护系统。该装备实现了光伏直接馈入接触网、牵引供电与制动能量回收的高效灵活集成，并具备高短路电流馈入能力和快速吸收直流过电压能力。

研制的城轨能量路由器（左）、研制的控制保护系统（右）

智能运行控制

在国内外首次构建了城市轨道交通在线电力潮流实时态势感知下的广域协同控制系统平台，并首次在城轨领域建立了沿线光伏直流接入、直供电车的创新模式，在牵引供电系统内部对机车再生制动能量和光伏发电能量实现最大化利用，同时有效降低接触网电压和钢轨电位波动，实现城市轨道交通节能降碳和稳定运行的总体目标。

提出的智能协同控制系统（左）、运行期间的液晶界面（右）

全面试验验证

在天津地铁集团支持下，示范工程完成了由清华大学团队制定的国内首套针对柔直供电系统的厂内测试、型式试验和现场联调联试方案。对柔直供电系统的最大供电能力、经济协同运行能力，以及越区供电、备自投自复、接触网短路等各类极端工况进行了全面测试，填补了我国柔直供电系统在建设、调试和运维等方面的标准和经验空白，为该领域后续工程的安全可靠运行提供了坚实保障。

最大供电能力带车试验（左）、国内首次正线接触网短路试验（柜顶弧光）（右）

作为产学研用合作的典范，该项目得到了中国城市轨道交通协会、天津地铁集团、天津华凯电气、中铁电化院、中国铁设等单位的大力支持和协助。本项目正式投入运营，标志着我国在城轨柔直供电系统成套设计、核心装备与测试技术领域实现重大突破。静海线示范工程是中国城轨交通绿色化、智能化转型的一项重要实践，为北京、广州等城市探索轨道交通节能减碳路径、新建线路和扩能改造规划决策提供了样板参考。

来源：清华电机