2023年12月8日至10日，第九届电气学科青年学者学科前沿研讨会在徐州举办，西南交通大学电气工程学院陈民武教授应邀就《轨道交通同相供电系统安全高效运行新技术研究》发表报告，现将陈民武教授的报告分享给各位读者，以期促进本领域的交流和技术进步。
专家简介
陈民武，西南交通大学电气工程学院，教授/博导、副院长。从事轨道交通牵引供电理论与新技术研究，主持4项国家自然科学基金，1项国家重点研发计划课题，1项中央军委科技计划，与国家电网等合作项目40余项。主持省部级科技奖励二等奖2项，获国家教学成果二等奖1项、省教学成果一等奖1项、詹天佑铁道科学技术专项奖，入选交通运输部“交通运输青年科技英才”、四川省“天府青城计划”和四川省学术和技术带头人后备人选。
报告摘选
同相供电技术是以高压大容量同相供电装置为物理基础，以能流安全高效调控为管理中枢，以电能质量综合补偿和再生能量高效利用为控制目标，实现能流协调互补、“源-网-储-车”协同互动、智能友好并网。
1）提出负序-无功解耦补偿数学模型，解决同相供电系统电能质量最优补偿问题，实现牵引侧网压稳定控制、电网侧功率因数与负序精确补偿；
2）计及新能源接入，提出“电铁-双馈风机”负序协同补偿方法，实现了风机变流器参与电铁负序治理，牵引供电系统补偿容量降低18%；
3）建立基于空间状态转换的“车-路-网”综合节能优化模型，引入列车轨迹优化，以“车-网耦合下系统总能耗最小为目标，对比既有列车节能操纵策略，耗能再降低12.8%；
4）提出“源-网-储-车”一体化实时潮流仿真方法，以全寿命周期成本最低为目标，以电能质量限值为约束，得到潮流分布和储能充放电策略，实现成本下降25%，再生能量利用提升；
5）开发适用同相/异相供电模式综合补偿仿真系统 ，应用于西（安）-成（都）高铁、乌（鲁木齐）-将（军庙）重载铁路等轨道交通线路设计。
同相供电系统多源能流高效调控方法：
1）提出同相牵引变电所贯通运行优化模型，以运行成本最低为目标，以同相供电装置端口功率以及混合储能装置SOC为决策变量，实现运行成本下降30%，再生制动能量利用率提升80%，负序满足国标要求；
2）提出双阶段鲁棒优化日前运行策略，得到对所有牵引负荷和光伏出力不确定性场景具有“免疫性”的日前调控策略，使得运行成本低于确定性最恶劣场景下6.1%；
3）提出“日前运行-日内滚动-实时反馈”多时间尺度运行方法，以实际运行曲线与日前计划的偏差最小为目标, 使得负荷过程更平滑；
4）提出同相牵引供电系统多所分布式优化方法，将集中式优化问题解耦为各牵引所的分布优化问题，得到了多时间尺度下最优潮流分布；
5）以同相供电装置与储能装置可靠性为约束，提出同相供电系统双层规划模型，降低全寿命周期成本，延长柔性供电装置寿命。
同相供电系统服役性能主动提升技术：
1）建立同相供电装置器件级损耗计算模型,提出可靠性评估流程，阐明结温波动、单元模块配置等因素对可靠性的影响；
2）提出同相供电装置器件级可靠性主动提升方法，不同负载下通过控制调制方式与散热模式，实现平滑结温波动，减小平均结温，降低器件失效率；
3）提出同相供电装置模块级协调控制策略，保障了模块服役寿命一致性，系统功率损耗下降19%,服役寿命延长15%。
团队同相供电理论与技术体系的工程化应用，实现了重载铁路、干线铁路、市域铁路场景的全覆盖。
中国电工技术学会
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