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基于动态阈值调节的地面式超级电容储能系统控制策略优化
| 论文题名： | 基于动态阈值调节的地面式超级电容储能系统控制策略优化 |
| 关键词： | 地下铁路;地面式超级电容储能系统;控制策略;动态放电阈值 |
| 摘要： | 超级电容储能装置应用于地铁供电系统可以实现列车再生制动能量的有效回收及利用。对于地面式超级电容储能系统控制策略的研究，多以储能系统自身的控制为关注点。而本文在传统的控制策略基础上，从系统的角度考虑了地铁列车再生制动特性和牵引变电所非理想空载特性，对地铁供电系统中的地面式超级电容储能装置的控制策略展开研究。 首先，分析了地铁列车的牵引制动特性和再生制动电压限制特性，在此基础上探讨了受电弓处电压对列车再生制动能量反馈率的影响;其次在分析了地铁供电方式基础上，建立了等效24脉波整流机组模型，得到了牵引变电所24脉波整流机组理想和非理想空载输出特性。在综合列车和牵引变电所模型基础上建立了含超级电容储能装置的新型地铁供电系统的分析模型。 然后针对双向DC/DC变换器的建模和控制展开研究，推导出了统一控制的双向DC/DC变换器小信号模型，提出采用统一电流控制器的控制方法实现斩波电感电流环控制，并设计了电流环的控制器，最后通过仿真验证了控制器设计的合理性。 基于最大节能化的控制目标，在探讨充电阈值对列车再生制动能量反馈率影响和放电阈值对储能装置输出系数影响的基础上，提出了基于动态放电阈值调节的地面式超级电容储能系统控制策略，并通过仿真对控制策略中的各子模块进行了一一验证。 最后设计并开发了200kW地面式超级电容储能样机，并在北京地铁十号线万柳车辆段试车线完成了挂网实验，通过十号线实际列车在试车线的运行，验证了提出的控制策略的可行性及超级电容储能装置应用于地铁供电系统中的节能稳压效果。 |
| 作者： | 赵亚杰 |
| 专业： | 电气工程 |
| 导师： | 杨中平 |
| 授予学位： | 硕士 |
| 授予学位单位： | 北京交通大学 |
| 学位年度： | 2015 |
| 正文语种： | 中文 |
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