再生能饋裝置在城市軌道交通供電系統(tǒng)中的優(yōu)化配置研究.pdf

1、近年來，我國城市軌道交通建設(shè)和運營均快速發(fā)展，城市軌道交通車輛普遍應(yīng)用了再生制動技術(shù)，提高車輛制動時的再生制動比例，減少機械制動，可達到節(jié)約能源的目的。當(dāng)前，很多運營和在建地鐵工程的車輛配置了車載制動電阻，車輛制動時，列車再生制動產(chǎn)生的電能除被線路上的其他車輛吸收外，大部分被車輛車載制動電阻轉(zhuǎn)化為熱能散失在城市軌道交通區(qū)間和車站中，這樣不僅浪費了電能，也增加了通風(fēng)空調(diào)系統(tǒng)的負擔(dān)。因此，研究車輛再生制動電能的吸收技術(shù)，在車站牽引變電所配置

2、再生電能吸收裝置來吸收再生制動電能，并提供給其他用電負荷利用，這樣做符合城市軌道交通發(fā)展的方向，對節(jié)能減排和可持續(xù)發(fā)展具有很重要的意義和實用價值。本文針對一種新型的牽引供電及再生電能吸收裝置（以下簡稱再生能饋裝置）在城市軌道交通供電系統(tǒng)中的配置方案進行了優(yōu)化研究。
　　論文首先論述了課題的研究背景及意義，分析對比了目前軌道交通車輛制動方式和再生制動電能吸收的主要技術(shù)方案及特點，再生能饋裝置在目前城市軌道交通供電系統(tǒng)中應(yīng)用具有一定的

3、技術(shù)優(yōu)勢。為了實現(xiàn)再生能饋裝置在城市軌道交通供電系統(tǒng)中的優(yōu)化配置，本文研究牽引整流機組的工作原理及其輸出特性，對比研究了再生能饋裝置的設(shè)備構(gòu)成及工作原理，利用其穩(wěn)壓特性和下垂特性可實現(xiàn)與傳統(tǒng)二極管牽引整流機組系統(tǒng)協(xié)調(diào)運行，為城市軌道交通供電系統(tǒng)中優(yōu)化配置再生能饋裝置提供了理論依據(jù)。
　　在以上研究的基礎(chǔ)上，本文研究了城市軌道交通列車牽引計算和供電計算的方法，通過MATLAB軟件編制計算程序來計算不同時刻列車位置和速度，利用計算程序

4、實現(xiàn)列車運行截面圖法來計算不同時刻車輛、牽引變電所的電壓、功率、電能等電量。進一步分析了列車再生制動過程中電能的流動及供電網(wǎng)絡(luò)拓撲的變化規(guī)律，針對一個供電區(qū)間內(nèi)單列車運行及兩列車運行兩種情況，在不同區(qū)間長度及限速下進行了模擬仿真計算。結(jié)果表明，在典型線路條件和車輛參數(shù)情況下，可依據(jù)區(qū)間限速和運行方式等條件計算得到優(yōu)化配置的再生能饋裝置設(shè)備容量，進而提出了牽引整流機組設(shè)備容量優(yōu)化配置計算方法。經(jīng)優(yōu)化計算后選擇的二極管牽引整流機組和再生能饋