计及城市轨道逆变回馈装置的交直流统一供电计算

城市轨道逆变回馈装置的供电计算对逆变回馈装置的系统设计和节能效果评估有着重要的作用。该文提出一种考虑逆变回馈装置交流侧电压波动系数和牵引变电所多状态切换的城市轨道交直流统一潮流计算算法。针对逆变回馈装置的节能效果评估,提出计及列车发车密度和全日行车计划的逆变回馈装置系统级节能效果评估指标。以某地铁工程实例为供电计算实例,在全变电所安装逆变回馈装置的情况下,牵引网压的波动得到明显改善,钢轨电位下降40.94%,当降压所负载率为0.2时,逆变回馈装置系统级节能率为8.71%,节能效果显著。

含逆变回馈装置的城市轨道交直流混合潮流计算

城市轨道交直流混合潮流计算对逆变回馈装置的供电系统设计有着重要的意义。通过建立整流机组潮流计算模型及逆变回馈装置的电压源型换流器模型,提出了一种考虑逆变回馈装置工作电压投切策略和控制方式的城市轨道交直流交替迭代潮流计算算法,将日回馈能量指标作为逆变回馈装置节能效果的评估指标。以实际供电系统工程为例,对线路上多列车进行仿真,分析牵引网网压和牵引变电所负荷过程,计算再生制动能量在邻近列车和逆变回馈装置之间的分配以及反馈能量在交流供电系统中的分布,研究逆变回馈装置不同启动电压和发车间隔对节能效果的影响。

车载超级电容储能系统和逆变回馈系统协调控制

地铁站间距离较短,机车频繁的启动和制动,造成直流牵引网波动过大和产生大量再生制动能量。针对这一问题,采用了一种双向DC-DC控制的超级电容储能系统和逆变回馈系统进行协调控制,从而稳定直流牵引网电压和有效利用再生制动能量。制定了双向DC-DC变换器的电压外环、电流内环的双PI控制策略,逆变并网系统采用空间矢量控制策略。搭建了车载超级电容储能系统和逆变回馈系统的仿真模型,仿真结果验证了超级电容储能系统吸收再生制动能量,有效地抑制牵引网电压,逆变并网系统能够消耗一部分升高的牵引网电压,减少超级电容体积。

基于逆变回馈的地铁再生制动能量吸收的研究

城市轨道交通车辆再生制动能量吸收是城市轨道交通系统的重要组成部分。分析了逆变回馈型再生制动能量吸收装置的构成、工作原理。建立了该装置的主电路及控制电路仿真模型,并对列车再生制动回馈的动态全过程进行了模拟试验。试验结果表明:该装置满足地铁列车再生制动能量的吸收利用以及稳定牵引网电压的要求,可解决实际工程问题。

城轨牵引供电系统逆变回馈装置的定容选址

以节省逆变回馈装置投资成本和提高再生制动能量利用率为目标,建立了城轨牵引供电系统逆变回馈装置定容选址优化模型.将考虑逆变回馈装置周期性间歇工作制的城轨牵引供电系统交直流混合潮流算法与带精英策略的快速非支配排序遗传算法(fast non-dominated sorting genetic algorithmⅡ,fast NSGA-Ⅱ)相结合,求解多目标函数的Pareto解集;并采用基于信息熵的序数偏好法(technique for order preference by similarity to ideal solution,TOPSIS)筛选逆变回馈装置定容选址的最优方案.以广州地铁某线路为算例进行仿真验证,结果表明:优化方案相对该地铁工程实际逆变回馈装置配置方案,其装置投资成本节省70万元,系统级节能率提高3.25%,投资回报周期相应缩短.

计及逆变回馈装置间歇工作制的城轨供电计算

逆变回馈装置在实际运行中采用间歇工作制,当采用供电计算确定逆变回馈装置的选址和容量设计时,必须考虑逆变回馈装置的工作特性模型.为此,提出了一种考虑逆变回馈装置间歇工作制的城市轨道交直流供电计算算法.该算法基于逆变回馈装置的功率提出了逆变回馈装置负荷过程的动态调整策略,并实现其状态切换;从主变电所统计整条线路的全日能耗,分析不同逆变回馈装置启动电压、整流机组空载电压和列车发车对数对城市轨道供电系统能耗的影响.本文算法与实际工程中的逆变回馈装置负荷过程更加吻合.以实际地铁工程为例对线路进行了仿真,仿真结果表明:逆变回馈装置的启动电压会影响系统的节能效果;投入逆变回馈装置并选取合适的启动电压对供电系统具有明显的节能效果,相比不安装逆变回馈装置的系统可节省12.23%的能耗;当整流机组空载电压较高,或当发车对数稀少时,适当降低逆变回馈装置的启动电压可以获得更佳的节能效果.

逆变回馈型再生制动能量吸收装置系统的控制

在牵引变电所的直流母线上设置各种再生制动能量吸收装置的核心是其控制系统,本文采用逆变回馈型方案,阐述了基于单片机—单片机硬件结构的系统控制原理,详细说明了ARM9和DSP芯片的各接口功能,并给出了谐波抑制措施。

城市轨道交通逆变回馈型再生装置节能优化研究

对城市轨道交通线路中压逆变回馈装置在全线的设置位置以及再生装置与整流机组接入中压系统的相对位置的节能效果进行了对比分析,得出结论并给出了建议,为优化中压逆变回馈装置整体的节能效果和经济效益提供参考。

逆变回馈型再生制动滤波环节的改善和直流电容的选定

逆变回馈型再生制动装置是目前研究较多的一种再生制动能量处理方案。为减小再生制动装置回馈电网的电流的谐波含量,针对逆变回馈型再生制动装置中的滤波环节进行了研究和改善,并对直流电容选定以及对整个系统的影响进行了分析。并通过Matlab对改善后的系统进行了仿真和验证,结果表明,LCL滤波器的滤波效果优于LC滤波器,同时对直流电容的选择也提供了一定的参考。

基于逆变回馈装置的城市轨道交通分布式无功补偿方案研究

逆变回馈装置在城市轨道交通供电系统得到广泛应用。其可兼顾一定无功补偿功能,但存在控制策略不明确的问题。为了节省系统投资,增加现有装置利用率,研究了基于逆变回馈装置的分布式综合无功补偿的策略。该策略考虑了逆变回馈装置的工作制,根据供电系统结构及行车计划等,推导出公共连接点的全日功率因数,并根据给定的目标功率因数值求解得到无功功率补偿差额。建立了以SVG容量最小为目标的线性规划模型,求解得出非运营时段各逆变回馈装置的无功补偿出力策略及主变电所SVG安装容量。对某地铁实例进行分析,与集中式无功补偿相比,分布式无功补偿下主所SVG安装容量可显著减少。该策略对城市轨道交通的设计和运营有一定指导意义。

从列车运行能耗角度探讨逆变回馈装置节能效果

针对逆变回馈装置节能效果的评估问题,对安装有逆变回馈装置的广州地铁21号线进行测试,记录列车运行相关数据。分析不同逆变回馈装置启动电压下,在不同运行时段内车载制动电阻能耗占总再生制动能量的比例。从列车运行能耗的角度提出列车运行总节能量及系统级节能评估指标——再生制动能量利用变化率,评估指标只需要测量列车数据。研究结果表明:投入逆变回馈装置后,投入区间的再生制动能量利用率提高了45.45%,全线再生制动能量利用率提高了16.00%,全线全天列车运行节省电量可达5952.114 kWh,逆变回馈装置的节能效果较为显著。逆变回馈装置的启动电压对系统的节能效果也有较大影响,启动电压为1720 V与1770 V时,全线再生制动能量利用变化率相差14.11%。

城市轨道逆变回馈装置运行性能实测与系统节能效果评估

针对广州某地铁线路进行测试,评估逆变回馈装置运行性能与系统节能效果。实测结果表明,随着启动电压从1720 V升至1770 V,逆变回馈装置稳定牵引网网压效果变弱,最大占空比从26.5%降至6.8%;逆变回馈装置响应时间不足1 s,符合国标规定;分析钢轨电位限制装置(OVPD)动作前后逆变回馈装置电流和钢轨电位变化过程,发现逆变回馈装置无法缓解钢轨电位过高导致OVPD二段动作的问题。分析系统节能效果影响因素,结果表明该线路主变电所存在逆功率,当逆变回馈装置启动电压为1720 V时,系统全日回馈能量为4369.2~4622.7 kWh;随着逆变回馈装置启动电压升高,系统日回馈能量降低。本文研究可为逆变回馈装置选址定容和系统节能效果评估等提供参考。

城市轨道交通再生制动逆变回馈装置研究

目前城市轨道交通中多采用车载制动电阻方式来吸收车辆制动产生的能量,这样不仅造成了能源的极大浪费,而且会导致隧道温升等一系列问题。本文研究了一种新型城市轨道交通车辆再生制动能量逆变回馈装置,将普通硅整流器与小容量PWM变换器相组合,采用电压外环,电流内环双环控制,分析了其数学模型并构建了系统的电流静态解耦控制器。仿真结果表明,该结构的逆变装置具有良好的制动能量回馈性能。

地铁供电系统逆变回馈型再生能量吸收装置应用方案研究

地铁车辆依靠牵引供电系统提供电能作为动力，由于车辆频繁的制动，产生的再生制动能量十分可观，最大限度的利用再生制动能量成为地体牵引供电系统节能的重要课题。以逆变型再生能量吸收装置为例，在分析其工作原理的基础上，对其各种并网方式、安装容量、系统影响等方面进行系统分析研究。

考虑间歇工作制的城轨逆变回馈装置容量优化设计

针对城市轨道直流牵引供电系统中逆变回馈装置的容量优化问题,提出一种考虑其间歇工作制的设计方法。利用工作制特性对逆变回馈装置的仿真负荷过程进行校验,结合逆变回馈装置的日反馈电量和安装成本提出综合反馈比等节能评价指标。计算各逆变回馈装置不同容量下的占空比来评估其利用率,对比节能效果,确定优化方案。以某工程实例进行分析,结果表明优化方案较全线1.5 MW方案成本节约245万元,综合反馈比增加0.94;较全线2.0 MW方案成本节约410万元,综合反馈比增加1.12,验证了该优化方法的可行性和有效性。

新型中压逆变回馈装置在天津地铁中的应用研究

基于天津地铁在中压逆变回馈装置应用方面的实践经验,从系统安全性、保护配置、阈值设定、控制系统等方面分析技术可行性评价需考虑的关键问题。结合天津地铁7号线的线路条件,阐述用系统仿真软件进行节能效果分析时需考虑的因素,并进行数据计算及对比分析,给出系统容量选择时参考值的确定及校核方法。

城市轨道交通再生制动逆变回馈装置锁相技术研究

以PWM(脉宽调制)整流器为核心的逆变回馈型吸收装置,已逐渐成为城市轨道交通车辆再生制动能量吸收装置的主流。提出的基于双同步坐标系变换的软件锁相环(DDSRF-SPLL)相比传统的单同步坐标系软件锁相环(SSRF-SPLL),更能快速有效地提取三相电压在三相不对称、三相畸变、单相或两相电压接地等情况下的电压相位、基波频率和正负序分量的大小,为逆变回馈型吸收装置提供有力的相位保障。仿真结果验证了所提方法的正确性与有效性。

再生制动逆变回馈装置在贵阳地铁中的运用

该文首先介绍城市轨道交通供电系统设置列车制动能量利用装置的必要性;其次重点介绍方案之一的再生制动逆变回馈装置的组成及各部分的作用、设置的保护及运行原理;最后介绍了再生制动逆变回馈装置在贵阳地铁中的运用情况。

城市轨道交通逆变回馈型再生制动能量吸收装置应用效果分析

城市轨道交通逆变回馈型再生制动能量吸收装置有低压逆变-电阻混合型和中压能馈型2种。为了合理选择回馈型再生制动能量吸收装置,分别介绍2种再生制动能量吸收装置及其工作原理。统计北京地铁10号线应用的2种再生制动能量吸收装置的回馈电量,计算2种再生制动能量吸收装置的电能吸收比率、利用率和节能率并进行分析。分析结果表明,与低压逆变-电阻混和型再生制动能量吸收装置相比,中压能馈型再生制动能量吸收装置电能吸收比率、回馈电能利用率和节能率月平均值更高,吸收能量更高,回馈能量更多,节能效果更优,可为今后城市轨道交通回馈型再生制动能量吸收装置选型设计提供参考。

中压逆变回馈装置在石家庄地铁中的仿真研究

首先概述目前国内外在城市轨道交通工程中应用的再生制动能量吸收装置的类型及原理。然后利用PSCAD软件建立中压逆变回馈装置的瞬态仿真模型,并在3种工况下分别仿真。最后分析仿真结果,验证中压逆变回馈装置在石家庄地铁2号线中的有效性和经济性。