地铁再生制动能量分散回馈多模控制研究

地铁再生制动能量逆变回馈方式具有节能效果好,投资小,得到了越来越多的工程应用。对常规各种能馈方案进行了对比分析,提出一种非对称二重化串联结构的制动能量分散回馈方案,并对该方案的能量流向、变流器损耗、系统转换损耗进行了对比分析,本文所提的方案较常规方案成本及转换效率都具有明显的优势。同时根据该并网节点的特殊性,对本方案的能馈逆变器可运行场景进行了探索,其可工作在能馈模式、线路分散无功补偿模式、0.4kV侧本地负载谐波补偿模式及各种混合运行模式。并综合各种运行模式的控制需求给出了系统整体的控制策略。最用通过Matlab/Simulink仿真软件对本文控制策略进行了仿真,验证了本文所提方案的可行性。

三电平地铁再生制动能量储能变流器研究

地铁站间距小,车辆启停频繁,制动时车辆进行再生制动将机械能转化为电能反送至接触网,这部分能量若不能及时被邻近车辆吸收,将会抬升接触网电压,影响车辆正常运行,传统的办法是将这些能量消耗在电阻上,从而造成大量的电能浪费。本文提出一种以三电平双向DC/DC变流子系统和超级电容储能子系统为核心的再生制动能量存储方案及三闭环控制策略,阐述了均压电容型三电平拓扑结构和控制模型,并进行了仿真验证。结果表明,相比于传统两电平双向DC/DC变流器,三电平双向DC/DC变流子系统降低了开关器件的电压应力,提高了输出端等效开关频率,减小了输出滤波电感,降低了噪声,所采用的接触网电压、超级电容电压外环和电感电流内环的三闭环控制策略能够及时响应接触网电压变化,有效控制超级电容的充放电过程,具有良好的动态和稳态性能。整套装置的投入使用可以减少电能浪费,降低牵引变电所的峰值容量预算,减小建设和运营成本,同时在紧急情况下可以作为备用电源供车辆牵引使用,有效提高了供电网的效率和可靠性。

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。