电气化铁路是碳排放的重点领域之一，近年来为实现电气化铁路“双碳”目标，多项铁路用能优化举措投入实施并取得一定成效，然而，单靠能耗优化治标不治本，需要从其电能全生命周期的源头和终端双管齐下，不仅要优化电气化铁路的用能结构，还要提高新能源渗透率，实现电气化铁路的节能减排和对新能源的高效利用。

储能装置作为能量暂存装置，其凭借出色的存储能力和迅敏的充放电速度，已被用于牵引供电系统制动能量的回收及再利用；并凭借其储放能的时间差优势，通过低储高发套利进而提高系统运行经济性。近年来，储能装置因其技术的成熟和制造成本的大幅降低，已被广泛应用于电力系统，但与之相对应的则是未形成有效的储能盈利方式，且存在严重的储能资源闲置现象。

在此背景下，将共享理念与储能技术相结合，牵引供电系统获得额外电能；光伏发电站也获得相应的储能服务并从中获得利润。目前，共享储能装置已被用于提高新能源并网系统的稳定性和社区储能服务。

为根治电气化铁路碳排放问题，兰州交通大学的高锋阳、宋志翔等，在保证系统稳定运行的基础上，基于智能电网理念，提出计及光伏和储能接入的牵引供电系统能量管理策略。该能量管理策略在保证系统安全可靠运行的基础上，通过分层分级优化，降低系统运行成本，提高系统新能源渗透率。

图1 计及光伏和储能接入的牵引供电系统原理

研究者指出，计及光伏和储能接入的牵引供电系统在日前调控期间，通过电力市场的电力竞价分时购能，并采用共享储能装置降低系统构建成本，可有效提升系统运行经济效益。而通过日内调节，可以解决光电接入系统引起的静态电压稳定性下降及三相电压不平衡度超标问题，提高系统运行稳定性，并通过分层分级优化，打破各“源”端相对独立、各自为政的壁垒，实现多能互补。

图2 计及光伏和储能接入的牵引供电系统能量管理策略

图3 含共享储能装置的牵引供电系统

他们表示，此外，通过共享储能模式，还可以降低储能装置闲置率并提高新能源利用率。仿真结果表明，该能量管理策略可在保障系统运行稳定和安全的基础上有效地降低系统的运行成本，同时保持良好的电能质量。

本工作成果发表在2024年第3期《电工技术学报》，论文标题为“计及光伏和储能接入的牵引供电系统能量管理策略”。本课题得到甘肃省科技厅重点研发项目和中国中车股份有限公司“十四五”科技重大专项科研课题项目的支持。