基于儲能技術(shù)的城軌交通再生制動能量利用方案研究.pdf

1、隨著我國城市規(guī)模的擴(kuò)大和人口的迅速增長,對交通的需求日益提升。城市軌道交通作為大型現(xiàn)代化交通工具的代表,在我國得到了飛速的發(fā)展和應(yīng)用。如何提高城市軌道交通建設(shè)水平,提高能源的利用率,降低運營成本,以符合國家節(jié)能環(huán)保和低碳經(jīng)濟(jì)的政策要求,是城市軌道交通建設(shè)發(fā)展中所要解決的幾個關(guān)鍵問題。
　　目前,城市軌道列車一般采用再生制動技術(shù)。若再生制動能量未被及時吸收,會引起牽引網(wǎng)電壓升高,影響電網(wǎng)和列車的安全運行。本文圍繞如何提高再生制動能量

2、的利用率,保證列車的安全運行,對城軌交通再生制動能量特點進(jìn)行了分析,對各種列車再生制動能量吸收利用方案進(jìn)行了研究,重點研究了電阻能耗式和儲能式再生制動能量吸收方案,在此基礎(chǔ)上對儲能式再生制動能量吸收方案進(jìn)行了改進(jìn)。
　　首先,對城軌交通再生制動能量產(chǎn)生的機(jī)理進(jìn)行了分析,對再生制動能量的特性及城市軌道列車目前采用最多的SVPWM調(diào)速控制方法進(jìn)行了介紹,并應(yīng)用此控制方法,根據(jù)列車運行的特性曲線建立了城軌列車牽引過程的仿真模型,對再生制

3、動的能量特點和不同的發(fā)車密度對牽引網(wǎng)電壓的影響進(jìn)行了仿真分析。
　　其次,分析比較了電阻能耗式、儲能式和逆變回饋式等幾種再生制動技術(shù)的特點,指出儲能式再生制動技術(shù)在能量利用率、技術(shù)成熟度等方面具有較大優(yōu)勢,同時對電網(wǎng)無影響,選擇合適的儲能器件其壽命也能夠達(dá)到使用要求,能夠代表城市軌道交通再生制動能量吸收利用的發(fā)展方向。建立了電阻能耗式再生制動技術(shù)的仿真模型,對制動電阻在不同的開啟電壓下對節(jié)能效果的影響進(jìn)行了仿真分析。分析比較了常用

4、儲能方式的特點,以超級電容作為儲能器件,利用MATLAB/Simulink建立了城市軌道交通儲能式再生制動節(jié)能方案的模型,并對仿真結(jié)果進(jìn)行了分析。
　　最后,對儲能式再生制動節(jié)能方案進(jìn)行了改進(jìn),提出了基于儲能的城軌交通再生制動能量綜合吸收利用方案,并利用MATLAB/Simulink仿真軟件,對該方案進(jìn)行了建模和仿真。仿真結(jié)果表明基于儲能的城軌交通再生制動能量綜合吸收利用方案能夠穩(wěn)定直流牽引網(wǎng)電壓,提高供電質(zhì)量,同時還能夠?qū)崿F(xiàn)節(jié)能