帶超級電容的饋能型電梯能量管理研究.pdf

1、隨著能源短缺問題的日益嚴重，節(jié)能型電梯成為電梯發(fā)展的必然選擇。電力電子技術作為節(jié)能電梯控制核心技術之一，對其在能量回饋控制、儲能元件功率變換技術等領域的研究，具有深遠的意義。本文通過對電梯系統(tǒng)控制架構和運行特性的分析，研究了超級電容儲能在能量回饋型電梯中的應用，探討了超級電容對電梯運行功率尖峰的吸收作用，并提出了超級電容并聯儲能的電梯能量管理方案。
　　 電梯邏輯控制系統(tǒng)為電梯上層控制核心，為底層電力驅動系統(tǒng)提供指令信息及其他信

2、息交互，是電梯控制系統(tǒng)重要環(huán)節(jié)。本文首先對電梯邏輯控制系統(tǒng)進行層次化、模塊化設計，采用優(yōu)先級搶占式調度及時間片輪轉機制實現控制算法。針對電梯系統(tǒng)1+1+N空間分布，優(yōu)選CAN現場總線為電梯系統(tǒng)網絡媒介，并構建了電梯專用CAN通訊協(xié)議，實現理想、可靠的電梯邏輯控制。
　　 為實現節(jié)能電梯能量回饋控制，對電梯運行功率流及能量流的研究成為先決條件。本文采用拋物曲線作為電梯運行速度曲線以滿足電梯舒適度要求，在此基礎上，結合電梯力學分析，

3、同時考慮電梯運行工況因素變化，實現對電梯運行功率流模型及能量流模型的系統(tǒng)構建。并對電梯啟制動過程中功率尖峰現象進行研究，得到功率尖峰產生機理及影響因素，為電梯能量回饋控制及儲能系統(tǒng)能量管理提供理論依據。
　　 論文分析了儲能系統(tǒng)在節(jié)能電梯功率削峰及后備應急儲能方面的必要性，針對蓄電池及超級電容兩種儲能器件的互補特性，給出了蓄電池-超級電容混合儲能的能量回饋型電梯方案，并給出工作模式介紹及超級電容容量選擇方法，該方案有助于實現電梯

4、功率削峰，減小對電網影響，并能降低供電側整流器容量。在此基礎上，提出一種超級電容并聯儲能方案，該方案采用單超級電容儲能器件，同時實現功率削峰及后備應急儲能功能，給出了相應工作模式及容量選擇依據。對兩種儲能方案在系統(tǒng)復雜度、工作效率、儲能系統(tǒng)容量、壽命以及對系統(tǒng)影響幾方面進行對比分析，顯示了超級電容并聯儲能方案整體優(yōu)勢。同時，通過對并聯儲能的饋能型電梯的經濟性分析，體現了該方案良好的市場價值。
　　 最后，結合前饋控制、變結構控制