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基于再生制动的城市轨道交通节能技术研究
| 论文题名： | 基于再生制动的城市轨道交通节能技术研究 |
| 关键词： | 地铁列车;运行能耗;节能技术;再生能量 |
| 摘要： | 近年来，随着我国经济的发展和社会对便捷出行的迫切需求，各地纷纷开始兴建城市轨道交通项目，能耗问题是项目运营和管理需要考虑的关键问题之一。再生制动是在列车制动时，将列车动能转换为电能反馈给接触网，从而被相邻列车吸收利用的制动方式。地铁运行耗能严重，采用再生制动能够节约能源，但现阶段再生制动能量的利用率仍普遍偏低。如何通过优化地铁列车运行，合理应用现有再生制动能量吸收利用技术，提高再生制动能量的利用率，进而降低城市轨道交通的运营成本，满足国家节能减排要求，就显得尤为重要。本文对地铁列车运行节能的关键技术展开了深入的研究，具体研究内容如下: (1)研究分析了地铁列车运行受力情况和牵引策略，结合常州地铁1号线工程线路数据和B型地铁列车性能参数，基于地铁列车的运行动力学分析，搭建了地铁列车运行能耗模型，并对地铁列车运行能耗及再生能量特点进行了研究。 (2)分析了地铁直流牵引供电系统的工作原理和系统组成，通过MATLAB/SIMULINK仿真平台搭建了等效的直流牵引供电系统模型。结合地铁列车运行能耗模型，研究了全天不同时段多列车运行时，再生制动能量的利用情况，提出通过合理优化调整列车运行时刻表，来实现地铁列车运行节能的方法。 (3)针对列车节能运行问题，对运行时刻表优化方案进行研究。研究了相邻两列地铁列车间再生制动时，“牵引-制动”重叠时间的计算方法，考虑到全线多列车再生制动时重叠时间计算的复杂性，搭建了基于遗传算法的多列车运行时刻表优化模型，并以课题工程项目为例进行优化。对比列车在前期论证阶段时刻表运行时的能耗情况，列车按照优化的时刻表运行后，能够有效降低列车的牵引总能耗，提高再生制动能量利用率。 (4)对逆变回馈装置结合项目实际线路的布设方案进行了研究。通过对比分析逆变回馈装置在不同选址原则下的节能效果，评估了各种布设原则下的经济性，分析了影响逆变回馈装置节能效果的各项因素。最后，对整个研究过程进行了总结，并分析了缺点和不足，为研究工作的进一步完善提供了方向。 |
| 作者： | 徐万兵 |
| 专业： | 载运工具运用工程 |
| 导师： | 谭南林 |
| 授予学位： | 硕士 |
| 授予学位单位： | 北京交通大学 |
| 学位年度： | 2018 |
| 正文语种： | 中文 |
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