城軌列車超級電容儲能回饋技術(shù)研究.pdf

1、城市軌道交通的發(fā)展能夠緩解城市交通擁堵和改善城市空氣質(zhì)量，由于城軌車輛站與站之間路程短，啟動頻繁，在啟動和制動的過程中會消耗掉大量的能量同時會釋放出大量的能量，如果將城軌列車制動過程中釋放的能量收集起來供啟動時候利用，則會節(jié)省大量的電能。
　　首先，結(jié)合城市軌道交通列車啟動與制動的特點，選擇雙向 DC/DC變換器作為儲能回饋制動系統(tǒng)變流器主電路的拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)，并且對城軌列車在制動過程中釋放的能量進行研究，將列車所具有的初始動能減去制動

2、過程中與鐵軌之間摩擦力所做的功作為城軌列車在制動過程中所產(chǎn)生的能量，由此來計算儲能系統(tǒng)容量大小。
　　其次，將儲能系統(tǒng)和雙向 DC/DC變流器作為一個系統(tǒng)，采用狀態(tài)空間平均法對系統(tǒng)進行建模，推導(dǎo)了數(shù)學(xué)模型，控制系統(tǒng)采用電壓外環(huán)、電流內(nèi)環(huán)的雙閉環(huán)經(jīng)典 PI控制，并且在MATLAB/SIMULIK的環(huán)境下對系統(tǒng)搭建仿真模型，來模擬仿真儲能裝置在充電和放電的狀態(tài)下控制效果。
　　最后將超級電容儲能系統(tǒng)模型、牽引變電所模型、列車模型

3、結(jié)合起來，構(gòu)成城軌列車超級電容儲能回饋系統(tǒng)。采用控制電機的運轉(zhuǎn)方式來模擬城市軌道車輛的啟動和制動，來觀察在有儲能回饋系統(tǒng)和無儲能回饋系統(tǒng)狀態(tài)下，列車在不同工況對供電網(wǎng)電壓的影響。
　　本論文結(jié)合城軌列車啟動和制動過程對供電網(wǎng)電壓影響和再生制動方式能量轉(zhuǎn)換率較低的特點，采用超級電容儲能裝置將列車制動時產(chǎn)生的能量收集起來供列車啟動時利用，這樣彌補了列車啟動造成供電網(wǎng)電壓的降低和制動造成供電網(wǎng)電壓的升高，又避免了再生制動受限于供電網(wǎng)電壓