再生制动能量回馈装置在地铁中的应用分析

随着社会的发展和进步,地铁凭借自身运量大、安全性高、速度快且时间准等优势迅速发展成为我国各个城市和地区中最主要的交通出行方式之一。随着地铁行业的高速发展,城市的电能消耗量逐年攀升,城市能源负担愈发严重,其中牵引供电所消耗的能源便占据了总消耗量的30%~40%。为了进一步提升地铁系统的运行效率,缓解城市电能消耗压力,相关领域对此表示出了高度关注。该文采用实验操作与专项研究的方式来对地铁当中应用到的再生制动能量回馈装置进行深入研究,阐述再生制动能量回馈装置在轨道交通领域的未来发展需求、再生制动能量回馈装置在地铁中的应用情况,重点集中分析地铁再生制动能量回馈装置关键技术,以实现提高能源使用效率,降低地铁能源消耗量的目的。分析结果发现,再生制动能量回馈装置在地铁应用有着很大的改进空间,这是是保证地铁运行效率的重要因素。

一种模块化地铁再生制动能量回馈系统及环流抑制策略

针对地铁再生制动能量回馈系统的需求,文中采用了一种带快速熔断器的模块化串并联能馈拓扑。该拓扑降低了设备的成本,提高了设备的可靠性。针对模块并联环流问题,定量分析了调制波和载波对环流的影响,采用每个逆变器单元独立电流内控制策略和载波同步技术来抑制并联模块的环流。试验结果表明,文中所设计的基于多模块串并联的地铁列车再生制动能量回馈装置可以实现交直流侧直接并联,且并联逆变器的电流偏差小于1%,串联逆变器的直流电压偏差小于1%。

考虑牵引网参数对城轨再生制动能量回馈装置输出谐波与谐振峰值的影响

滤波器的选型对变流器输出谐波的影响至关重要,文章以城轨再生制动能量回馈系统为研究对象,研究LCL滤波器与LC滤波器的滤波效果。同时,考虑牵引网络参数对城轨再生制动能量回馈装置输出谐波和谐振峰值的影响,采用一种基于比例环节的虚拟电阻串电容法用来消除谐振峰值,增强系统稳定性。研究结果表明,所采用的虚拟阻尼方法在工程应用上不失为一种可行的方法。

再生制动能量回馈装置在地铁中的研究及应用

再生制动能量回馈装置是实现地铁供电系统节能、低碳的重要技术创新,回馈装置在实现地铁车辆能量回馈的同时,也向供电系统提供无功功率补偿。本文针对再生制动能量回馈方式的各种不同类型进行了分析,并提出继电保护装置、供电系统电压在回馈装置运行过程中所产生的不利因素的解决方案。

城市轨道交通再生制动能量吸收方案分析与研究

随着我国城市轨道交通的大力发展与建设,其产生的再生制动能量非常可观,因此对再生制动能量吸收装置的研究很有意义。论文对现在常用的能量吸收装置,电阻耗能型、器件储能型、逆变回馈型进行对比分析,设计一种新型混合式能量吸收装置:电容储能和多电平逆变回馈型组合。通过对新型能量吸收回馈装置的设计、研究,此装置能够实现制动能量的回馈利用,且谐波含量少,功率因数接近"-1",运行可靠性高,同时运用的存储电容较少,方便管理与维护。装置可以满足对再生制动能量的有效利用,具有很好的研究应用价值。

低压能量回馈装置中SHEPWM技术的研究

为了提高电力机车中低压能量回馈装置的输出电能质量和工作效率,研究了特定谐波消除脉宽调制技术(SHEPWM)在低压能量回馈装置中的应用,建立了1/4周期对称算法的SHEPWM方程组,采用牛顿迭代法求解得到开关频率为1050 Hz时的两组开关角组合,通过仿真验证了所提方法的有效性及其数值解的正确性,并对比了在不同调制度下采用不同开关角组合的控制效果,为开关角的选择提供了依据。

牵引供电系统能馈装置与双向变流装置应用分析

随着我国城市化进程的加快,汽车保有量也不断升高,使城市环境和交通等问题越来越突出。为了解决交通拥堵越来越严重的问题,许多城市都在选择发展城市轨道交通逐步缓解交通拥堵的情况。城市轨道交通运营成本当中能耗成本较高,而电力消耗又以用于车辆牵引消耗的电能为主。通过将轨道交通能量回馈装置应用到城市轨道交通线路中,可以提高线路中再生制动能量的利用效率,降低城市轨道交通的运营成本,能量回馈装置因而在国内外轨道交通的建设和运营中越来越受到重视。经过不断对能量回馈工作的研究发现,将双向变流器应用到城市轨道交通对交流系统的无功补偿,是再生能量吸收装置的发展方向。

地铁能量回馈的无功补偿控制策略

随着社会经济的发展,我国人民的生活水平日益提高,城市对轨道交通的需求越来越大,地铁以其通勤时间短、载客量大、不占地面空间的优势,成为城市交通的主力军。但是,由于地铁站间距离短,频繁地停止和启动会产生非常多的制动能量,为响应可持续发展的时代主题,围绕地铁的能量回馈无功补偿进行探讨,研究其控制策略,使地铁在夜间停运时仍能保持一定的功率,将地铁再生制动回馈装置的利用率提高。

列车再生能量吸收装置的可行性分析

在目前国内轨道交通对能量回收处理现状的基础上,介绍了再生能量吸收装置与各系统之间的配合情况研究。并通过对国内轨道交通行业能量回收的经济性分析,阐述再生能量吸收装置研究的必要性和可行性。

全功率双向变电站与地铁杂散电流问题

地铁杂散电流会腐蚀地铁当中的金属(如承重墙里面的钢筋),为系统安全埋下隐患。与混合型变电站(由二极管整流器和PWM变流器组合而成)相比,由PWM变流器构成的全功率双向变电站不但具备正常的能馈功能,而且可基于其良好的调节直流电压的能力来维持各变电站输出电压一致,从而达到降低杂散电流的目的。分析全功率双向变电站降低地铁杂散电流的原理及其改善效果,仿真结果表明,全功率双向变电站能使地铁当中的杂散电流吸收垫充分发挥作用,显著降低地铁杂散电流。

城市轨道交通供电系统的无功补偿方案研究

为了解决城市轨道交通中普遍存在的容性无功功率过剩威胁供电系统性能安全稳定的问题,提出并分析了城市轨道交通中牵引供电系统的无功功率补偿方案,研究了呼和浩特市城市轨道交通2号线一期工程的供电系统,并分段计算出此工程4处供电分区的容性无功补偿容量,提出无功补偿方案。结合实例分析提出了列车再生制动回馈方案,通过研究再生能量吸收技术的工作原理和发展现状设计了适合城市轨道交通的能量吸收方案,并结合工程实践分析和总结了中压能馈型与电容储能型两种再生制动能量吸收装置的共同作用对于城市轨道交通供电系统的影响。

Energy management and coordination control of microgrid in elevated station of urban rail transit

The rapid development of urban rail transit brings convenience to the public,but its huge energy consumption problem cannot be ignored.A microgrid composed of photovoltaic power generation unit,regenerative braking energy feedback unit and battery energy storage unit is proposed,which provides green power for the station.In order to suppress the fluctuation of photovoltaic power generation and the intermittence of regenerative braking feedback energy,the energy management mode of microgrid is designed according to the illumination situation,braking energy feedback situation,battery state of charge and so on.In addition,a coordination control method based on virtual synchronous generator(VSG)is proposed to realize smooth switching among modes.Finally,the proposed energy management and coordination control method for elevated station microgrid is verified by Matlab/Simulink.The results show that the elevated station microgrid can operate safely and reliably under various energy management modes and realize smooth switching among modes.

城市轨道交通车辆车载储能器件选型研究

随着城镇化的不断发展和人们的环境保护意识日益提升,有轨电车作为轨道交通的主要交通运输工具所体现出的节能环保和缓解交通压力等方面的优势,越来越成为城市规划者和交通装备制造商关注的重点。特别是随着材料技术和电力电子技术的不断进步,出现了以超级电容作为车辆牵引动力电源的储能式现代有轨电车,解决了城市景观和能量循环高效利用这两大问题,更好地实现了轨道交通与环境保护的和谐发展。文章围绕车载储能器件选型这一关键问题,对多种车载储能器件进行对比分析,论证双电层型超级电容作为车载储能设备的优势,并结合海珠线运营案例进行说明。