基于逆變回饋的地鐵再生制動能量吸收的研究.pdf

1、由于地鐵站間距離較短,列車啟動、制動頻繁,大約40％左右的能量被浪費(fèi),可回收的制動能量相當(dāng)可觀。目前,國內(nèi)地鐵車輛普遍采用電阻式再生制動吸收裝置,制動時產(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),同時存在車輛自重大等問題。逆變回饋型再生制動能量吸收裝置將列車制動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、符合國家節(jié)約能源的基本國策。隨著國內(nèi)關(guān)鍵技術(shù)的掌握,開發(fā)逆變回饋型再生制動能量吸收裝置無論從技術(shù)上還是造價上已經(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能量處理方式,針對其存在的不足,提出了一種基于逆變回饋的再生制動能量吸收方案。它是將列

3、車制動時產(chǎn)生的能量通過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工具建立再生制動能量逆變回饋系統(tǒng)方案的仿真模型,研究了再生制動能量的吸收過程,其中列車用等效電流源模型。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)控制來實現(xiàn)閉環(huán)控制,并為仿真模塊進(jìn)行參數(shù)計算及設(shè)置。然后,利用快速傅里葉變換工具(FFT)對仿真結(jié)果進(jìn)行諧波含