Transportasi rel perkotaan merupakan konsumen energi utama di kota-kota. Sistem catu daya traksi tradisional mengadopsi arsitektur "catu daya AC + penyearah pada kendaraan", yang mengalami pemborosan energi pengereman regeneratif, jejak peralatan yang besar, dan konsumsi energi yang tinggi. Catu daya DC penuh merupakan revolusi teknologi untuk catu daya transportasi rel.

| Titik Masalah | Manifestasi | Penyebab Akar Fisik |
|---|---|---|
| Pemborosan Pengereman Regeneratif | Energi pengereman dihamburkan sebagai panas melalui resistor | Arsitektur AC tidak dapat memulihkan energi secara langsung |
| Tapak Peralatan Besar | Gardu induk yang besar + unit penyearah | Transformator frekuensi daya + penyearah |
| Efisiensi Energi Rendah | Kerugian dari berbagai tahap konversi | AC ke DC melalui berbagai tahap |
| Biaya Konstruksi Tinggi | Banyaknya peralatan dan pekerjaan sipil berskala besar | Arsitektur yang kompleks |
| Aspek | Prinsip Fisik | Batasan |
|---|---|---|
| Jaringan Perkotaan → Gardu Induk AC | Suplai daya penurun tegangan | Diperlukan penyearahan onboard |
| Penyearahan Onboard | AC → DC untuk traksi | Energi pengereman tidak dapat diumpankan kembali |
| Aspek | Prinsip Fisik | Keunggulan |
|---|---|---|
| Gardu Induk SST | AC → DC±35kV | Konversi satu tahap |
| Jaringan Cincin DC | Suplai DC langsung | Energi pengereman regeneratif langsung dikembalikan |
Esensi Fisik: Arsitektur DC penuh memungkinkan energi pengereman regeneratif untuk dikembalikan secara langsung ke kereta lain atau jaringan listrik melalui jaringan cincin DC. Ini adalah fondasi fisik untuk mencapai peningkatan efisiensi energi sebesar +5%.
Solusi Catu Daya DC Penuh SST menggantikan catu daya AC tradisional dengan arsitektur DC tiga tingkat yaitu DC±35kV/1500V/750V:
Biaya konstruksi -20%
Efisiensi energi +5%
Diverifikasi melalui proyek percontohan Jalur 8 Metro Guangzhou

| Dimensi Nilai | Metrik Kuantitatif | Deskripsi |
|---|---|---|
| Tingkat Tegangan DC | ±35kV/1500V/750V | Catu daya DC tiga tingkat |
| Biaya Konstruksi | -20% | Menghilangkan transformator dan penyearah |
| Efisiensi Energi | +5% | Umpan balik langsung pengereman regeneratif |
| Proyek Percontohan | Jalur 8 Metro Guangzhou | Verifikasi rekayasa |
Jaringan Kota ──► Gardu SST (DC±35kV)
│
├──► Jaringan Cincin DC
│ ├──► DC1500V Onboard
│ └──► DC750V Onboard
│
└──► Umpan Balik Energi Pengereman Regeneratif
| Lapisan | Komposisi | Aliran Daya | Rasional Desain |
|---|---|---|---|
| Gardu | SST | Jaringan Kota → DC±35kV | Konversi satu tahap |
| Jaringan Cincin DC | Bus ±35kV | Gardu → Kereta | Suplai DC langsung |
| Suplai Daya Kereta | DC1500V/750V | Jaringan Cincin → Onboard | Umpan balik regeneratif |
Ketika kereta melakukan pengereman, motor beroperasi sebagai generator. Dalam solusi tradisional, energi ini dihamburkan sebagai panas melalui resistor. Arsitektur DC penuh SST memungkinkan energi pengereman untuk dialirkan langsung melalui jaringan cincin DC ke kereta yang berakselerasi di sekitarnya atau kembali ke jaringan listrik, sehingga secara signifikan meningkatkan pemanfaatan energi.
| Parameter | Nilai | Makna Fisik |
|---|---|---|
| Tingkat Tegangan DC | ±35kV/1500V/750V | Catu daya DC tiga tingkat |
| Biaya Konstruksi | -20% | Menghilangkan transformator dan penyearah |
| Efisiensi Energi | +5% | Umpan balik pengereman regeneratif |
| Proyek Percontohan | Metro Guangzhou Jalur 8 | Verifikasi rekayasa |
Prinsip Fisika: Menghilangkan transformator frekuensi daya dan tahap penyearahan. Daya jaringan listrik perkotaan dikonversi menjadi DC melalui SST dalam satu tahap.
Manfaat Terukur: Biaya konstruksi berkurang 20%, jumlah peralatan lebih sedikit.
Prinsip Fisika: Jaringan cincin DC memungkinkan energi pengereman untuk diumpankan kembali secara langsung, menghilangkan kerugian disipasi panas resistif.
Manfaat Terukur: Konsumsi energi traksi berkurang, efisiensi energi +5%.

| Item Biaya | Solusi Tradisional | Solusi SST | Penghematan |
|---|---|---|---|
| Investasi Peralatan | Acuan | -20% | Menghilangkan peralatan penyearah |
| Konsumsi Energi | Acuan | +5% | Penghematan listrik tahunan yang signifikan |
| Pekerjaan Sipil | Acuan | Berkurang | Tapak gardu induk yang lebih kecil |
| Proyek | Data Utama | Signifikansi |
|---|---|---|
| Jalur 8 Metro Guangzhou | Biaya konstruksi -20%, Efisiensi energi +5% | Proyek percontohan DC penuh |
| Standar | Konten |
|---|---|
| GB/T 32583 | Catu Daya Traksi Transit Rel Perkotaan |
| IEC 61850 | Protokol Komunikasi |
Prefabrikasi gardu induk modular
Operasi dan pemeliharaan seluruh siklus hidup