城市軌道再生制動(dòng)能量吸收逆變裝置研究.pdf

1、為了緩解城市人口的交通壓力，城市軌道作為一種環(huán)保清潔、快速安全且不占用城市土地面積的交通工具，在國內(nèi)處于快速發(fā)展階段，預(yù)計(jì)到2021年我國的城市軌道交通運(yùn)營總里程數(shù)達(dá)到6000km。城市軌道交通具有速度快、站間距短的特點(diǎn)，頻繁的再生制動(dòng)帶來了很大的能量利用潛力。對(duì)于再生制動(dòng)能量利用裝置，近幾年能饋式逆變回饋裝置成為國內(nèi)外的研究熱點(diǎn)，在“十一五”期間便被列入國家重大科技支撐計(jì)劃項(xiàng)目之一。本文主要實(shí)現(xiàn)對(duì)逆變回饋裝置的研究和設(shè)計(jì)，并在DSP-

2、dSPACE半實(shí)物仿真平臺(tái)上進(jìn)行硬件在回路仿真，將逆變回饋裝置和列車模擬電路進(jìn)行聯(lián)調(diào)以驗(yàn)證逆變回饋裝置數(shù)字控制算法，最后完成小功率逆變回饋裝置實(shí)物硬件的設(shè)計(jì)和搭建。
　　本文首先介紹城市軌道再生制動(dòng)能量利用研究和半實(shí)物仿真的研究背景和意義，總結(jié)現(xiàn)有的幾種類型再生制動(dòng)能量吸收裝置的優(yōu)缺點(diǎn)以及在國內(nèi)外的掛網(wǎng)應(yīng)用、生產(chǎn)現(xiàn)狀，并且總結(jié)再生制動(dòng)能量利用系統(tǒng)近幾年研究狀況及裝置國產(chǎn)化情況，最后得出逆變回饋裝置是未來主要研究方向的結(jié)論。

3、　　其次，通過分析異步電機(jī)數(shù)學(xué)模型和牽引列車特性，仿真模擬直流牽引供電系統(tǒng)中列車牽引、惰行以及制動(dòng)工況運(yùn)行，為逆變回饋裝置研究奠定基礎(chǔ)。
　　然后，針對(duì)濾波環(huán)節(jié)和控制系統(tǒng)對(duì)逆變回饋裝置進(jìn)行設(shè)計(jì)，利用無需阻尼控制的協(xié)調(diào)優(yōu)化數(shù)字系統(tǒng)法抑制LCL型濾波器的諧振尖峰，采用無需電感參數(shù)的雙閉環(huán)控制對(duì)前饋解耦控制系統(tǒng)進(jìn)行優(yōu)化;提出實(shí)時(shí)調(diào)整裝置啟動(dòng)/退出閾值，根據(jù)成都地鐵實(shí)測牽引網(wǎng)網(wǎng)壓數(shù)據(jù)和理論分析給出具體計(jì)算公式;在Matlab/Simuli