本技术涉及新能源供电，尤其是涉及一种用于城市轨道交通的光储逆变节能稳压供电系统。
背景技术：
1、城市轨道交通的能源消耗问题日益显著，尤其是列车再生制动能量的有效利用。通常情况下，列车再生制动能量占总牵引能量的30%至60%，其中部分能量能被相邻牵引机车吸收利用，但剩余部分往往通过制动电阻发热或制动机械损耗掉，造成能源浪费。
2、目前，传统的城市轨道交通供电系统主要依赖于集中式供电模式，该模式下，高压交流电（例如66kv或110kv或220kv）从城市电网区域变电所输送至主变电所，经过降压处理后，在沿线结合牵引变电所、降压变电所形成中压环网（例如10kv或35kv），通过中压环网供沿线设置的牵引变电所，进一步降压并整流为直流电（例如750v或1500v），从而为电动列车供电。同时，车站内的机电设备则通过降压变电所降为低压电（例如380v或220v），以满足车站动力、照明等日常用电需求。
3、此外，部分城市轨道交通供电系统采用分散供电方式，不设置主变电所，直接利用城市电网的中压输电线向沿线设置的牵引变电所、降压变电所供电，形成中压环网，以满足轨道交通的需求。然而，传统的城市轨道交通供电系统缺乏与清洁能源的有效结合，导致能源消耗大，并且，列车在制动过程中产生的再生制动能量，通常采用制动电阻消耗，无法有效利用该能量，从而易造成电网电压波动和能源浪费等问题。
技术实现思路
1、本实用新型旨在解决城市轨道交通列车频繁牵引、制动造成的电网电压波动和能源浪费的技术问题。
2、为此，本实用新型的一个目的在于提出一种用于城市轨道交通的光储逆变节能稳压供电系统，该用于城市轨道交通的光储逆变节能稳压供电系统能够解决城市轨道交通列车频繁牵引、制动造成的电网电压波动和能源浪费的技术问题。
3、为了解决上述问题，本实用新型第一方面提出一种用于城市轨道交通的光储逆变节能稳压供电系统，包括：第一变电所、第二变电所、第一降压变压器、第二降压变压器、第一高压开关柜、第二高压开关柜、第三高压开关柜、第四高压开关柜、第五高压开关柜、第六高压开关柜、第一开闭所i段、第一开闭所ii段、第二牵引和降压变电所ii段、变压器、第一低压开关柜、第一直流开关、第二直流开关、光伏储能变流器、直流母线、电池储能单元、制动能量地面利用单元、光伏发电单元、直流牵引网正极母线、直流牵引网负极母线和飞轮储能节能稳压单元；所述第一变电所和所述第二变电所相互独立设置，所述第一变电所和所述第二变电所共同为所述城市轨道交通线路牵引变电所和降压变电所供电；所述第一变电所通过所述第一降压变压器和所述第一高压开关柜接入所述第一开闭所i段，所述第二变电所通过所述第二降压变压器和所述第二高压开关柜接入所述第一开闭所ii段；所述第一开闭所ii段通过所述第三高压开关柜和所述第四高压开关柜接入所述第二牵引和降压变电所ii段；所述第二牵引和降压变电所ii段通过所述第五高压开关柜连接所述制动能量地面利用单元，所述第二牵引和降压变电所ii段通过所述第六高压开关柜、所述变压器、所述第一低压开关柜和所述光伏储能变流器接入所述直流母线；所述直流母线通过所述第一直流开关与所述电池储能单元连接；所述直流母线通过所述第二直流开关与所述光伏发电单元连接。
4、进一步地，所述电池储能单元包括至少一个电池组，每个所述电池组包括一个或多个串联的电芯；至少一个所述电池组的正极通过所述第一直流开关连接至所述直流母线。
5、进一步地，所述光伏发电单元包括：至少一个光伏组件，所述光伏组件用于将光能转换为电能；直流汇流箱，所述直流汇流箱的一端与至少一个所述光伏组件连接，用于将至少一个所述光伏组件输出的电能进行汇流；直流配电箱，所述直流配电箱的一端连接所述直流汇流箱的另一端；功率变换器，所述功率变换器的一端连接所述直流配电箱的另一端，所述功率变换器的另一端通过所述第二直流开关连接所述直流母线，所述功率变换器用于对所述直流配电箱输出的直流电进行电压转换。
6、进一步地，用于城市轨道交通的光储逆变节能稳压供电系统还包括：第七高压开关柜、第八高压开关柜、第九高压开关柜和第十高压开关柜；所述第一开闭所i段连接所述第七高压开关柜；所述第一开闭所ii段连接所述第八高压开关柜；所述第一开闭所i段通过所述第九高压开关柜和所述第十高压开关柜接入所述第一开闭所ii段；在所述第一开闭所i段和/或所述第一开闭所ii段断电时，所述第九高压开关柜和所述第十高压开关柜合闸，所述第一高压开关柜、所述第二高压开关柜和所述第九高压开关柜之间形成三合二闭锁。
7、进一步地，用于城市轨道交通的光储逆变节能稳压供电系统还包括：第十一高压开关柜、第十二高压开关柜、第十三高压开关柜、第十四高压开关柜、第十五高压开关柜、第十六高压开关柜、第二牵引和降压变电所i段、第一母线pt柜、第一避雷器柜、第二避雷器柜、第二母线pt柜、第三避雷器柜、第四避雷器柜；所述第一开闭所i段依次通过所述第十一高压开关柜和所述第十二高压开关柜接入所述第二牵引和降压变电所i段；所述第二牵引和降压变电所i段分别与所述第十三高压开关柜、所述第一母线pt柜、所述第一避雷器柜和所述第二避雷器柜连接；所述第二牵引和降压变电所ii段分别与所述第十四高压开关柜、所述第二母线pt柜、所述第三避雷器柜和所述第四避雷器柜连接；所述第二牵引和降压变电所i段通过所述第十五高压开关柜和所述第十六高压开关柜接入所述第二牵引和降压变电所ii段；在所述第二牵引和降压变电所i段和/或所述第二牵引和降压变电所ii段断电时，所述第十五高压开关柜和所述第十六高压开关柜合闸，所述第十二高压开关柜、所述第四高压开关柜和所述第十五高压开关柜之间形成三合二闭锁。
8、进一步地，用于城市轨道交通的光储逆变节能稳压供电系统还包括：第十七高压开关柜、第十八高压开关柜、第二低压开关柜、第三低压开关柜、第四低压开关柜、第五低压开关柜、第三降压变压器、第四降压变压器、第一交流母线、第二交流母线；所述第二牵引和降压变电所i段通过所述第十七高压开关柜接入所述第三降压变压器的一端，所述第三降压变压器的另一端通过所述第二低压开关柜接入所述第一交流母线；所述第二牵引和降压变电所ii段通过所述第十八高压开关柜接入所述第四降压变压器的一端，所述第四降压变压器的另一端通过所述第三低压开关柜接入所述第二交流母线；所述第一交流母线通过所述第四低压开关柜和所述第五低压开关柜与所述第二交流母线连接；在所述第一交流母线和/或所述第二交流母线断电时，所述第四低压开关柜和所述第五低压开关柜合闸，所述第二低压开关柜、所述第三低压开关柜和所述第四低压开关柜之间形成三合二闭锁。
9、进一步地，用于城市轨道交通的光储逆变节能稳压供电系统还包括：第六低压开关柜、第七低压开关柜、第八低压开关柜、第九低压开关柜、第一有源滤波柜、第二有源滤波柜；所述第一交流母线分别与所述第六低压开关柜和所述第七低压开关柜连接，所述第二交流母线分别与所述第八低压开关柜和所述第九低压开关柜连接；所述第一交流母线与所述第一有源滤波柜连接，所述第二交流母线与所述第二有源滤波柜连接。
10、进一步地，用于城市轨道交通的光储逆变节能稳压供电系统还包括：多个第十九高压开关柜、多个牵引变压器、多个整流器、多个直流进线快速断路器和多个电动隔离开关；所述第二牵引和降压变电所ii段通过多个所述第十九高压开关柜一一对应连接多个所述牵引变压器的一端，多个所述牵引变压器的另一端通过电缆一一对应连接多个所述整流器的第一端，多个所述整流器的第二端通过直流正极电缆和分压器一一对应连接多个所述直流进线快速断路器的一端，多个所述直流进线快速断路器的另一端与所述直流牵引网正极母线连接；多个所述整流器的第三端通过直流负极电缆和分压器一一对应连接多个所述电动隔离开关的一端，多个所述电动隔离开关的另一端与所述直流牵引网负极母线连接。
11、进一步地，用于城市轨道交通的光储逆变节能稳压供电系统还包括：多个第一直流出线快速断路器、多个第二直流出线快速断路器、多个第一上网电动隔离开关、多个第二上网电动隔离开关、多个第一避雷器、多个第二避雷器、第一回流箱、第二回流箱、排流柜、钢轨电位限制单元和第三避雷器；所述直流牵引网正极母线依次通过多个所述第一直流出线快速断路器、多个所述第一上网电动隔离开关和多个所述第一避雷器连接下行接触网；所述直流牵引网正极母线依次通过多个所述第二直流出线快速断路器、多个所述第二上网电动隔离开关和多个所述第二避雷器连接上行接触网；所述直流牵引网正极母线连接所述第三避雷器；所述直流牵引网负极母线分别与所述排流柜和所述钢轨电位限制单元连接；所述直流牵引网负极母线通过第一回流箱和第二回流箱分别与上行钢轨和下行钢轨连接。
12、进一步地，所述飞轮储能节能稳压单元包括：多个第一飞轮储能装置、飞轮控制柜、正极直流快速断路器柜和负极电动隔离开关柜；多个所述第一飞轮储能装置的正极通过所述正极直流快速断路器柜连接所述直流牵引网正极母线，多个所述第一飞轮储能装置的负极通过所述负极电动隔离开关柜连接所述直流牵引网负极母线；所述飞轮控制柜用于控制多个所述第一飞轮储能装置。
13、进一步地，所述制动能量地面利用单元包括：能馈变压器、交流低压断路器、双象限变流器、负极电动直流隔离开关、正极直流快速断路器；所述交流低压断路器的一端连接所述能馈变压器，并通过所述第五高压开关柜接入所述第二牵引和降压变电所ii段，所述交流低压断路器的另一端连接所述双象限变流器的第一端；所述双象限变流器的第二端通过所述负极电动直流隔离开关接入所述直流牵引网负极母线，所述双象限变流器的第三端通过所述正极直流快速断路器接入所述直流牵引网正极母线。
14、根据本实用新型的用于城市轨道交通的光储逆变节能稳压供电系统，第一变电所和第二变电所相互独立设置，因此，即使第一变电所和第二变电所中的任何一个发生故障，另一个无故障的变电所仍可以继续为城市轨道交通路线牵引变电所和降压变电所供电。此外，电池储能单元和光伏发电单元分别通过第一直流开关和第二直流开关接入直流母线，这样，通过直流母线可以将电池储能单元和光伏发电单元连接起来，为用于城市轨道交通的光储逆变节能稳压供电系统提供绿色清洁能源，并配合变电所共同为城市轨道交通线路牵引变电所和降压变电所供电，直流母线还通过光伏储能变流器、第一低压开关柜、变压器和第六高压开关柜接入第二牵引和降压变电所ii段，第二牵引和降压变电所ii段通过第五高压开关柜连接制动能量地面利用单元，可以回收列车制动过程中产生的再生制动能量，稳定第二牵引和降压变电所ii段的电网电压，从而降低了变电所的能源消耗，解决了城市轨道交通列车频繁牵引与制动带来的电网电压波动和能源浪费问题，提升了绿色能源利用率。
15、本实用新型的附加方面和优点将在下面的描述中部分给出，部分将从下面的描述中变得明显，或通过本实用新型的实践了解到。
1.一种用于城市轨道交通的光储逆变节能稳压供电系统，其特征在于，包括：第一变电所、第二变电所、第一降压变压器、第二降压变压器、第一高压开关柜、第二高压开关柜、第三高压开关柜、第四高压开关柜、第五高压开关柜、第六高压开关柜、第一开闭所i段、第一开闭所ii段、第二牵引和降压变电所ii段、变压器、第一低压开关柜、第一直流开关、第二直流开关、光伏储能变流器、直流母线、电池储能单元、制动能量地面利用单元、光伏发电单元、直流牵引网正极母线、直流牵引网负极母线和飞轮储能节能稳压单元；
2.根据权利要求1所述的用于城市轨道交通的光储逆变节能稳压供电系统，其特征在于，所述电池储能单元包括至少一个电池组，每个所述电池组包括一个或多个串联的电芯；
3.根据权利要求1所述的用于城市轨道交通的光储逆变节能稳压供电系统，其特征在于所述光伏发电单元包括：
4.根据权利要求1所述的用于城市轨道交通的光储逆变节能稳压供电系统，其特征在于，还包括：第七高压开关柜、第八高压开关柜、第九高压开关柜和第十高压开关柜；
5.根据权利要求4所述的用于城市轨道交通的光储逆变节能稳压供电系统，其特征在于，还包括：第十一高压开关柜、第十二高压开关柜、第十三高压开关柜、第十四高压开关柜、第十五高压开关柜、第十六高压开关柜、第二牵引和降压变电所i段、第一母线pt柜、第一避雷器柜、第二避雷器柜、第二母线pt柜、第三避雷器柜、第四避雷器柜；
6.根据权利要求5所述的用于城市轨道交通的光储逆变节能稳压供电系统，其特征在于，还包括：第十七高压开关柜、第十八高压开关柜、第二低压开关柜、第三低压开关柜、第四低压开关柜、第五低压开关柜、第三降压变压器、第四降压变压器、第一交流母线、第二交流母线；
7.根据权利要求6所述的用于城市轨道交通的光储逆变节能稳压供电系统，其特征在于，还包括：第六低压开关柜、第七低压开关柜、第八低压开关柜、第九低压开关柜、第一有源滤波柜、第二有源滤波柜；
8.根据权利要求7所述的用于城市轨道交通的光储逆变节能稳压供电系统，其特征在于，还包括：多个第十九高压开关柜、多个牵引变压器、多个整流器、多个直流进线快速断路器和多个电动隔离开关；
9.根据权利要求8所述的用于城市轨道交通的光储逆变节能稳压供电系统，其特征在于，还包括：多个第一直流出线快速断路器、多个第二直流出线快速断路器、多个第一上网电动隔离开关、多个第二上网电动隔离开关、多个第一避雷器、多个第二避雷器、第一回流箱、第二回流箱、排流柜、钢轨电位限制单元和第三避雷器；
10.根据权利要求9所述的用于城市轨道交通的光储逆变节能稳压供电系统，其特征在于，所述飞轮储能节能稳压单元包括：多个第一飞轮储能装置、飞轮控制柜、正极直流快速断路器柜和负极电动隔离开关柜；
11.根据权利要求10所述的用于城市轨道交通的光储逆变节能稳压供电系统，其特征在于，所述制动能量地面利用单元包括：能馈变压器、交流低压断路器、双象限变流器、负极电动直流隔离开关、正极直流快速断路器；
