详情

原文传递地铁再生制动能量利用方案研究

论文题名：	地铁再生制动能量利用方案研究
关键词：	地铁车辆;牵引传动系统;再生能量利用;逆变回馈
摘要：	随着社会经济的发展和人民生活水平的提高，我国城市轨道交通明显满足不了社会的要求。在这种背景下，地铁作为城市轨道交通的主力军，其载客量大、通勤时间短和不占用地面空间的优势就凸显出来了。地铁交通的站间距很短，频繁的启停会产生大量的制动能量，为了响应绿色环保的时代主题，本文的研究内容就是围绕如何选择出最高效、节能和经济的地铁再生制动能量循环利用方案所展开的。　　首先，本文从地铁牵引传动系统入手，分析了地铁的24脉动整流技术，并且对其进行了仿真验证。从逆变器-电机的驱动控制技术出发，结合地铁列车的实际运行参数在仿真软件中搭建了电气传动模型。同时，还以列车的动力学作为理论基础，结合实验线路计算得到了列车进行正常制动时所产生的再生电能总量，进一步阐述了再生能量循环利用的必要性。　　其次，系统分析了超级电容储能型再生制动能量利用方案，并根据方案所需的功能模块进行了相关的参数计算。在此基础上，对双向DC-DC变换器进行了控制方案的设计，选择了SoC和牵引网电压联合的整体控制策略，并且在仿真软件中搭建了系统仿真模型。　　紧接着，本文还针对逆变回馈装置的基本原理，选择了合适的DC/AC逆变器控制方案，以此完成对逆变回馈方案主电路的设计。在逆变完成后，根据要求对波形进行滤波处理，并将逆变后电流的流向分为0.4kV动力电压和35kV中压网络。在仿真软件中建立了0.4kV动力电压方案的仿真模型，根据所得仿真波形详细分析了相关电压、电流的波动情况。　　最后，结合实验线路的实际情况，提出了基于恒压吸收和多台无交互并联技术的35kV中压网络逆变回馈方案是能够综合考虑成本和效率的合理利用方案，并搭建了仿真模型进行仿真分析，通过实验线路的运行实测数据可以论证该方案的可行性、合理性和经济性。
作者：	薛扬禹
专业：	控制工程
导师：	王毅非
授予学位：	硕士
授予学位单位：	西南交通大学
学位年度：	2017
正文语种：	中文