高速铁路再生制动能量存储与利用控制策略研究

发布时间：2021-07-18 11:36

　　高速动车组普遍采用再生制动运行方式,在制动过程中,将牵引电机的动能转换为电能。然而,这部分再生能量大多被无偿地返送回电力系统,给铁路部门带来了一定的经济损失。此外,高速动车组具有大功率冲击性、单相性、非线性等特性,带来了电能质量问题,长期威胁着牵引供电系统的安全稳定运行。基于此,本文结合高速铁路牵引供电系统的运行机理,建立了动车组-牵引供电网络耦合仿真分析模型（简称,车网耦合模型）,分析了典型工况下车网耦合系统能量的流动路径;在此基础上,综合考虑电能质量优化和再生能量回收利用等需求,设计了基于交-直-交变流技术的再生能量回收方案,并研究了相应的控制方案及能量管理策略,最后搭建了小功率实验平台,主要研究内容如下:（1）建立了高速铁路车网耦合分析模型,研究了不同工况下能量的流动特性。结合高速铁路全并联AT牵引供电系统的拓扑结构,介绍了牵引供电系统主要供电环节（包括:电力系统、牵引变压器、牵引网）的工作原理及建模方法。针对高速动车组,分析了动车组牵引传动系统网侧变流器和电机侧变流器的拓扑结构和控制目标,采用瞬态电流法对网侧变流器进行控制,选取基于转子磁场定向的矢量控制实现牵引电机的变频调速。... 

【文章来源】：西南交通大学四川省 211工程院校 教育部直属院校

【文章页数】：75 页

【学位级别】：硕士

【部分图文】：

高铁储能系统实验样机图

【参考文献】：
期刊论文
[1]一种考虑列车运行图的高速铁路牵引供电系统再生能量评估方法[J]. 陈俊宇,胡海涛,王科,魏文婧,何正友.  中国铁道科学. 2019(01)
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[3]基于超级电容储能的新型铁路功率调节器协调控制策略设计[J]. 马茜,郭昕,罗培,张志文.  电工技术学报. 2019(04)
[4]电气化铁路背靠背光伏发电系统及控制策略[J]. 徐铭晖,德湘轶.  南方农机. 2018(11)
[5]一种基于超级电容储能系统的新型铁路功率调节器[J]. 马茜,郭昕,罗培,张志文.  电工技术学报. 2018(06)
[6]基于加速时间预测的现代有轨电车储能系统能量管理与容量配置优化研究[J]. 诸斐琴,杨中平,林飞,夏欢.  电工技术学报. 2017(23)
[7]基于动态阈值控制策略的城轨超级电容储能系统寿命优化研究[J]. 夏欢,杨中平,李旭阳,林飞,杨志鸿.  铁道学报. 2016(09)
[8]储能技术融合分布式可再生能源的现状及发展趋势[J]. 李建林,马会萌,惠东.  电工技术学报. 2016(14)
[9]一种采用LC耦合的电气化铁道功率调节系统[J]. 胡斯佳,张志文,李勇,罗隆福,罗培.  电工技术学报. 2016(08)
[10]含分布式发电的微电网中储能装置容量优化配置[J]. 刘舒,李正力,王翼,马瑞,陆丹,刘皓明.  电力系统保护与控制. 2016(03)

博士论文
[1]城轨超级电容储能系统分层控制与容量配置优化研究[D]. 夏欢.北京交通大学 2017
[2]高铁负序补偿与再生制动能量回馈利用技术研究[D]. 马茜.湖南大学 2017
[3]城轨交通车载超级电容储能系统能量管理及容量配置研究[D]. 赵坤.北京交通大学 2013
[4]城市轨道交通再生制动能量利用技术研究[D]. 许爱国.南京航空航天大学 2009

硕士论文
[1]含光伏发电的牵引供电系统混合储能优化配置研究[D]. 郑政.西南交通大学 2018
[2]基于能量转移的城轨交通电池储能系统动态阈值能量管理策略研究[D]. 郭婷婷.北京交通大学 2018
[3]电气化铁路再生制动能量回馈系统控制技术研究[D]. 吴昊.西南交通大学 2017
[4]基于混合粒子群算法的城轨交通超级电容储能系统能量管理和容量配置优化研究[D]. 陈怀鑫.北京交通大学 2016
[5]超级电容与蓄电池混合储能系统的能量管理与控制研究[D]. 王宇.哈尔滨工业大学 2016
[6]城市轨道交通车辆再生制动能量利用技术比较研究[D]. 闫小伟.西南交通大学 2015
[7]高速铁路牵引供电系统数字仿真与动态模拟平台的设计与开发[D]. 王江峰.西南交通大学 2014
[8]考虑再生制动工况的高速动车组仿真研究[D]. 张子林.西南交通大学 2011



本文编号：3289499