1. Contexte industriel et analyse des points de douleur
1.1 Contexte industriel
Le transport ferroviaire urbain est un grand consommateur d'énergie dans les villes. Le système d'alimentation en énergie de traction traditionnel adopte une architecture « alimentation en courant alternatif + redressement embarqué », qui souffre du gaspillage d'énergie de freinage régénératif, d'une grande empreinte au sol des équipements et d'une consommation d'énergie élevée. L'alimentation entièrement en courant continu représente une révolution technologique pour l'alimentation en énergie du transport ferroviaire.
1.2 Quatre points de douleur majeurs de l'alimentation en énergie du transport ferroviaire traditionnel
1.3 Différences fondamentales entre l'alimentation CC complète traditionnelle et SST (Essence physique)
Alimentation CA traditionnelle
Alimentation électrique entièrement en courant continu SST
Essence physique : L'architecture entièrement en courant continu permet de renvoyer directement l'énergie de freinage régénératif vers d'autres trains ou vers le réseau via le réseau annulaire en courant continu. C'est le fondement physique pour atteindre une amélioration de l'efficacité énergétique de +5 %.
2. Aperçu de la solution et proposition de valeur
2.1 Définition de la solution (BLUF)
La solution d'alimentation électrique entièrement en courant continu SST remplace l'alimentation traditionnelle en courant alternatif par une architecture en courant continu à trois niveaux de CC±35 kV/1 500 V/750 V :
-
Coût de construction -20 %
-
Efficacité énergétique +5 %
-
Vérifié à travers le projet pilote de la ligne 8 du métro de Guangzhou
2.2 Proposition de valeur principale
3. Conception de l'architecture du système
3.1 Topologie du système (Décomposition par couches)
Réseau urbain ──► Sous-station SST (DC±35kV)
│
├──► Réseau maillé DC
│ ├──► Embarqué DC1500V
│ └──► Embarqué DC750V
│
└──► Rétroaction d'énergie de freinage régénératif
Explication couche par couche de la topologie
3.2 Principe de rétroaction du freinage régénératif
Lorsqu'un train freine, le moteur fonctionne comme un générateur. Dans les solutions traditionnelles, cette énergie est dissipée sous forme de chaleur à travers des résistances. L'architecture entièrement DC du SST permet à l'énergie de freinage d'être injectée directement via le réseau maillé DC vers les trains adjacents en accélération ou renvoyée vers le réseau, améliorant ainsi considérablement l'utilisation de l'énergie.
4. Équipements principaux et paramètres techniques
5. Points forts techniques et analyse approfondie des principes physiques
5.1 Point fort 1 : Architecture entièrement en courant continu
Principe physique : Élimine les transformateurs à fréquence industrielle et les étages de redressement. L'énergie du réseau urbain est convertie en courant continu via le SST en une seule étape.
Avantage quantifié : Coût de construction réduit de 20 %, moins d'équipements.
5.2 Point fort 2 : Rétroaction du freinage régénératif
Principe physique : Le réseau en anneau en courant continu permet de renvoyer directement l'énergie de freinage, éliminant ainsi les pertes par dissipation thermique résistive.
Avantage quantifié : Consommation d'énergie de traction réduite, efficacité énergétique +5 %.
6. Comparaison économique avec les solutions traditionnelles
7. Projets d'ingénierie de référence
8. Normes techniques et conformité
9. Livraison et Services
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