本实用新型属于电气化铁路技术领域，尤其涉及一种电气化铁路三相光伏直流侧储能系统。
背景技术：
随着我国电气化铁路的快速发展，截至2016年底，我国铁路营业里程达到12.4万公里，其中高速铁路达到2.2万公里。根据国家发改委《中长期铁路网规划》，到2020年，我国铁路网将达到15万公里，其中高速铁路3万公里，覆盖80％以上的大城市。铁路系统作为电力系统的大工业用户，其年用电量可达400亿千瓦时，其中50％以上主要消耗在牵引供电系统。为实现电气化铁路的节能降耗，铁路系统自身也在积极推进新能源和可再生能源的发展，如《铁路“十二五节能规划”》等文件，明确提出应在铁路沿线按因地制宜、多能互补等原则推广及应用新能源和可再生能源发电。而近年来，在国家的高度重视与大力推动下，我国的光伏产业发展迅速，根据中国国家能源局“十三五”太阳能发展计划，到2020年，我国光伏装机容量预计达105GW。因此将光伏接入牵引供电系统不仅有利于光伏电能的就地消纳，同时也可使铁路系统达到节能减排的目的。
现有研究对光伏发电接入电气化铁路牵引供电系统的接入形式，已进行了初步探索，多采用完全自发自用控制策略。但是，结合国情由于我国铁路网分布广阔，大多数线路仍属于不繁忙线路，若采用自发自用控制策略，为减少弃电量则必须装设很大容量的储能设备，而目前储能设备投资成本相对较高，安装大容量储能设备在经济上显然是不可取的。现有的技术，无法适应于大部分铁路线工况的光伏消纳控制,即依据铁路线上牵引负荷的实时运行工况，对光储系统进行运行模式选择无法实现合理消纳；另一方面，由于直流母线电压的稳定程度对逆变器的正常工作影响很大，现有的技术无法进行功率补偿以及维持直流母线电压。
技术实现要素：
为了克服现有技术方法的不足，本实用新型的目的在于提出一种电气化铁路三相光伏直流侧储能系统，能够能够使接入牵引供电系统的光伏电能得以合理消纳，以减少弃电量，同时降低配置的储能容量，提高系统经济性。
为实现以上目的，本实用新型采用技术方案是：一种电气化铁路三相光伏直流侧储能系统，包括牵引供电系统、光伏储能系统和电力系统，所述光伏储能系统连接至牵引供电系统，所述牵引供电系统连接至电力系统，在所述牵引供电系统和光伏储能系统中设置有检测装置；
所述光伏储能系统包括由光伏发电系统和储能系统，光伏发电系统中光伏阵列的输出端经DC/DC变流器接于三相光伏逆变器的直流侧，储能系统中的储能装置的正负极通过双向DC/DC变流器接于DC/DC变流器的直流输出侧；所述三相光伏逆变器的交流侧连接至两相-三相降压变压器的三相侧，所述两相-三相降压变压器的两相侧连接于牵引供电系统的牵引侧α供电臂和β供电臂，所述两相-三相降压变压器两相侧的第三端口连接至钢轨；
所述牵引供电系统的两条供电臂通过三相-两相牵引变压器连接至电力系统，所述三相-两相牵引变压器两相侧的第三端口连接至钢轨。
进一步的是，所述检测装置包括牵引侧测控单元、光伏系统侧测控单元和储能系统侧测控单元，所述牵引侧测控单元设置在所述供电臂上，所述光伏系统侧测控单元设置在光伏阵列的输出端，所述储能系统侧测控单元设置在储能装置的正负极上。
采用本技术方案的有益效果：
1.本实用新型采用光伏发电采用三相接入的方式，因三相光伏逆变器的高适应性、大容量而具有一定的优势；
2.本实用新型通过在光伏系统直流侧接入储能装置，有利于储能系统承担功率补偿以及维持直流母线电压的任务；大大降低了由于直流母线电压的稳定程度对逆变器的正常工作影响；能够有效化解光伏发电自身具有间歇性及波动性对系统的影响，能够更好的消纳光伏电能，减少弃电率。
附图说明
图1为本实用新型的一种电气化铁路三相光伏直流侧储能系统的结构示意图；
其中，11是电力系统，12是三相-两相牵引变压器，13是α供电臂，14是β供电臂，15钢轨，16是牵引侧测控单元，21是两相-三相降压变压器，22是三相光伏逆变器，23是DC/DC变流器，24是光伏阵列，25是储能装置，26是光伏系统侧测控单元，27是储能系统侧测控单元，28双向DC/DC变流器。
具体实施方式
为了使实用新型的目的、技术方案和优点更加清楚，下面结合附图对本实用新型作进一步阐述。
在本实施例中，参见图1所示，一种电气化铁路三相光伏直流侧储能系统，包括牵引供电系统、光伏储能系统和电力系统11，所述光伏储能系统连接至牵引供电系统，所述牵引供电系统连接至电力系统11，在所述牵引供电系统和光伏储能系统中设置有检测装置；
所述光伏储能系统包括由光伏发电系统和储能系统，光伏发电系统中光伏阵列24的输出端经DC/DC变流器23接于三相光伏逆变器22的直流侧，储能系统中的储能装置25的正负极通过双向DC/DC变流器28接于DC/DC变流器23的直流输出侧；所述三相光伏逆变器22的交流侧连接至两相-三相降压变压器21的三相侧，所述两相-三相降压变压器21的两相侧连接于牵引供电系统的牵引侧α供电臂13和β供电臂14，所述两相-三相降压变压器21两相侧的第三端口连接至钢轨15；
所述牵引供电系统的两条供电臂通过三相-两相牵引变压器12连接至电力系统11，所述三相-两相牵引变压器12两相侧的第三端口连接至钢轨15。
其中DC/DC变流器23实现光伏电能MPPT控制；双向DC/DC变流器28可通过储能控制指令对储能装置25进行充放电控制，起到“削峰填谷”的作用；两相-三相降压变压器21不仅限于Dyn11、逆Scott、YNd11、V/v等接线形式；三相-两相牵引变压器12不仅限于单相、V/v、YNd11、Scott、阻抗匹配平衡等接线形式。
作为上述实施例的优化方案，在所述检测装置包括牵引侧测控单元16、光伏系统侧测控单元26和储能系统侧测控单元27，所述牵引侧测控单元16设置在所述供电臂上，所述光伏系统侧测控单元26设置在光伏阵列24的输出端，所述储能系统侧测控单元27设置在储能装置25的正负极上。
为了更好的理解本实用新型，下面对本实用新型的工作原理作一次完整的描述：
通过牵引侧测控单元16实时检测牵引供电系统中牵引侧两条供电臂，通过光伏系统侧测控单元26实时检测光伏发电系统，通过储能系统侧测控单元27实时检测储能系统；通过控制中心对检测数据处理后选择供电模式从而控制各变流器和变压器的工况；其中DC/DC变流器23实现光伏电能MPPT控制；双向DC/DC变流器28可通过储能控制指令对储能装置25进行充放电控制。
以上显示和描述了本实用新型的基本原理、主要特征和本实用新型的优点。本行业的技术人员应该了解，本实用新型不受上述实施例的限制，上述实施例和说明书中描述的只是说明本实用新型的原理，在不脱离本实用新型精神和范围的前提下，本实用新型还会有各种变化和改进，这些变化和改进都落入要求保护的本实用新型范围内。本实用新型要求保护范围由所附的权利要求书及其等效物界定。