基于逆變回饋的地鐵再生制動(dòng)能量吸收的研究.pdf

1、由于地鐵站間距離較短,列車(chē)啟動(dòng)、制動(dòng)頻繁,大約40％左右的能量被浪費(fèi),可回收的制動(dòng)能量相當(dāng)可觀。目前,國(guó)內(nèi)地鐵車(chē)輛普遍采用電阻式再生制動(dòng)吸收裝置,制動(dòng)時(shí)產(chǎn)生的能量未被有效利用,被電阻以發(fā)熱的形式消耗掉,存在能源浪費(fèi),并且電阻散發(fā)的熱量會(huì)引起隧道內(nèi)溫度升高,加重空調(diào)和通風(fēng)設(shè)施的負(fù)擔(dān),進(jìn)一步造成能源浪費(fèi),同時(shí)存在車(chē)輛自重大等問(wèn)題。逆變回饋型再生制動(dòng)能量吸收裝置將列車(chē)制動(dòng)能量反饋回交流中壓環(huán)網(wǎng),供其他負(fù)載使用,達(dá)到節(jié)約能源、改善環(huán)境的目的,這

2、符合國(guó)家節(jié)約能源的基本國(guó)策。隨著國(guó)內(nèi)關(guān)鍵技術(shù)的掌握,開(kāi)發(fā)逆變回饋型再生制動(dòng)能量吸收裝置無(wú)論從技術(shù)上還是造價(jià)上已經(jīng)具有可行性。因此,建立精確的仿真模型,研究基于逆變回饋的再生制動(dòng)能量吸收裝置,是十分必要的。
　　 本論文分析了城市軌道交通供電系統(tǒng)的整體構(gòu)架及其數(shù)學(xué)模型、再生制動(dòng)的原理及剩余能量的處理方式,討論了目前地鐵普遍使用的電阻耗能型再生制動(dòng)能量處理方式,針對(duì)其存在的不足,提出了一種基于逆變回饋的再生制動(dòng)能量吸收方案。它是將列

3、車(chē)制動(dòng)時(shí)產(chǎn)生的能量通過(guò)逆變回饋裝置反饋回交流中壓環(huán)網(wǎng)供其它負(fù)載使用,以達(dá)到節(jié)約能源、改善環(huán)境的目的。利用MATLAB／SIMULINK工具建立再生制動(dòng)能量逆變回饋系統(tǒng)方案的仿真模型,研究了再生制動(dòng)能量的吸收過(guò)程,其中列車(chē)用等效電流源模型。該仿真模型包括主電路和和控制電路兩部分,控制電路采用SPWM控制策略及數(shù)字式比例積分PI調(diào)節(jié)控制來(lái)實(shí)現(xiàn)閉環(huán)控制,并為仿真模塊進(jìn)行參數(shù)計(jì)算及設(shè)置。然后,利用快速傅里葉變換工具(FFT)對(duì)仿真結(jié)果進(jìn)行諧波含