城市軌道交通地面式超級電容儲能裝置控制策略研究.pdf

1、城市軌道交通中車輛發(fā)生再生失效是產(chǎn)生電能浪費和閘瓦損耗的重要原因，采用超級電容儲能系統(tǒng)可有效吸收剩余再生制動能量，并在牽引過程中釋放這部分能量，從而達到節(jié)能、穩(wěn)壓和防止再生失效發(fā)生的目的。
　　本文首先基于超級電容通用等效電路模型和城市軌道交通的實際情況得到了一種超級電容器組的簡化等效電路模型，并對其溫度、頻率和電壓三方面的工作特性進行了研究;接下來對超級電容儲能系統(tǒng)進行了拓撲選擇和電氣參數(shù)的設(shè)計，確定了利用雙向DC-DC變換器控

2、制超級電容器組充放電的主電路形式。
　　超級電容儲能系統(tǒng)的控制策略是本文的研究重點，采用一種牽引網(wǎng)電壓外環(huán)、超級電容電流內(nèi)環(huán)的雙環(huán)串級控制策略，分別在buck和boost兩種模式下利用狀態(tài)空間平均法完成了系統(tǒng)建模，得到了各部分的傳遞函數(shù);將設(shè)計的雙向DC-DC變換器及超級電容器組參數(shù)帶入傳遞函數(shù)完成控制系統(tǒng)的建模，利用復頻域bode圖響應(yīng)法對電流內(nèi)環(huán)和電壓外環(huán)的控制效果進行了分析，并探討了補償系數(shù)和電路不同工作狀態(tài)對控制性能的影響