基于单片机控制的恒流测试系统

针对超级电容器的充放电性能测试,本文设计了一种基于单片机控制的恒流测试系统。该系统的设计思想是由恒流源给超级电容器充电,之后超级电容器再通过恒流模式下的有源电子负载放电,由继电器控制充、放电功能的自动转换。系统采用PIC16F877A单片机控制,通过对主电路的输出电流和电压实时监控,并根据采集到的电流数据,采用PID算法,实时调整输出电流值,从而提高恒流输出的控制精度。

城轨供电系统新型再生制动能量回馈系统

再生制动是城轨交通系统中的关键技术之一,但其应用的同时也带来了诸如能源浪费、隧道温度升高以及接触网电压波动等许多问题。文章针对这些问题,提出一种基于多重化四象限变流器的新的解决方案,它能与电网以及现有牵引整流机组有较好的兼容性。通过仿真和样机试验,证明了该系统的有效性。

双向变流器负极对地电压有源分析及抑制

城市轨道交通系统由于其“运输速度快、运量大、能耗低且环保”等一系列优点,在城市交通中发挥着越来越重要的作用。目前,列车牵引变流系统主要以半导体IGBT器件组成核心变流设备,此类设备运行工况一般电压等级较高、电流数值较大,其所引起的脉冲干扰通常会影响列车系统电磁兼容性能,进而影响车辆的稳定度与可靠度,负极对地电压引起的系统安全隐患问题便是常见问题之一。目前关于负极对地电压的研究主要集中在“牵引变流器共模干扰分析、城轨车辆牵引系统电磁干扰分析及优化、变流器传导干扰分析与磁环抑制作用研究、电力电子变换器共模电磁干扰分析及抑制技术研究、隔离型变换器共模传导干扰的建模与抑制方法研究,但这些研究以影响因素的理论分析较多,实验数据匮乏。

基于模糊PID控制器的四象限矿用变频器

为实现1 140 V矿用变频器的四象限功能,将传统变频器前端不控整流用电压型PWM整流器(VSR)代替,采用基于模糊PID的双闭环控制算法。利用Matlab的Fuzzy工具箱和Simulink仿真环境搭建VSR的仿真模型,对VSR系统性能进行仿真分析,从而验证算法的可行性;对VSR装置进行试验,试验结果验证了该控制方法的有效性和正确性。

一种模块化城轨超级电容储能系统及其控制方法

城轨列车的电制动会产生可观的再生制动能量,将多余的再生制动能量进行二次利用可提高系统的节能率。为此,文章提出了一种模块化超级电容储能系统,其基于低压高频变流模块串并联,通过串联系统的直流分压控制,实现了储能系统能量双向流动、充放电电压电流的平稳,并且能使系统快速响应,系统充电响应时间不大于100 ms。基于一套300 kW超级电容储能双向直流变换装置进行了正线挂网验证,结果表明,采用该储能系统后,平均每天节省电量约25 kW·h,节能效果明显。

基于超级电容储能的列车制动节能技术

目前国内轨道交通系统大都采用电阻耗能型、逆变回馈型等方式对列车制动能量加以消耗或利用,但电阻耗能型造成了能量的浪费;逆变回馈型能量必须实时回馈电网,时间和功率的不固定性在电网负荷不大时对电网稳定性将产生一定的影响。文章通过对城轨牵引供电系统的研究、分析,提出一种超级电容储能系统结构,建立了超级电容储能装置的数学模型和计算条件,形成了相对完善的多重化控制技术。该电容型再生能量吸收利用方案已成功应用于广州地铁现场,它不仅能够将再生制动产生的能量存储起来,也可将制动能量回馈至直流牵引网,实现再生制动能量的充分利用。

基于超级电容的列车再生制动储能系统及其控制

针对分散式供电系统部分回馈能量不能完全被地铁业主重复利用的问题,文章通过对城轨牵引供电系统的特性分析,提出了一种再生制动能量存储系统方案,其利用超级电容器储能,采用Buck和Boost双模式闭环控制,很好地适应了城轨列车频繁起/制动、短时制动功率大、持续时间较短、制动电能小的特性。研究性试验及带车运行试验结果验证了该系统的功能及性能特性。

共牵引变压器双线圈接入式中压能量回馈系统研究

针对不同种类的城市轨道车辆再生制动能量回馈装置,对其能量回馈系统进行方案的比较,其中低压回馈系统由于受到电压配电变压器容量的限制及对低压配电网的影响,再生制动能量的利用率很低;而目前主流的中压能量回馈系统需要专门配置中压开关柜和中压变压器等设备,虽取得了良好的节能效果,但在初期投资较大,在占地面积、成本等方面仍有优化空间。文章提出了共牵引变压器双线圈接入式中压能量回馈系统的方案,详细分析了共牵引变压器的中压能量回馈装置的系统参数,并对该方案进行了系统仿真计算和样机挂网试验,结果验证了方案的可实施性。

城轨列车制动能量回馈系统节能研究

为研究城轨列车制动能量回馈系统的回馈功能和节能效果,文章主要阐述了能量回馈系统的工作原理,构建了变流器数学模型,制定了能量回馈系统的控制策略,并依据乌鲁木齐轨道交通1号线线路条件,进行整条供电线路节能、稳压情况仿真及现场带车回馈测试试验。结果表明,能量回馈系统能够很好地稳定直流母线电压,保证车辆的安全运行,能可靠、稳定地实现制动能量回馈功能,节能效果显著。