混合储能型能量回馈系统控制策略研究

发布时间：2024-05-25 05:01

　　城轨交通具有准时准点、运载量大和绿色环保等优点,近些年来得到突飞猛进地发展,列车在采用电气制动减速或停车时,电机工作在发电状态,将列车的动能转化为电能,回馈到直流母线,较之能耗电阻,储能系统能将列车制动能量进行存储,并在列车牵引时再次利用。由于列车惯性较大,其电气制动所回馈的能量具有在短时间内总量大、功率高的特点,因此研究功率型储能元件超级电容与能量型储能元件锂离子电池组成混合储能回馈系统具有现实意义。课题运用自动控制理论,对用于混合储能型能量回馈系统的控制策略进行研究。课题首先对含混合储能的城轨交通供电系统各组成部分的特性进行详细分析,并分别建立其等效电路模型,对用于混合储能系统的双向Buck/Boost变换器进行小信号建模,结合广州地铁4号线实际参数,同时考虑发车间隔与双边供电对列车消耗和回馈能量的影响,对地面式混合储能系统容量进行合理配置。在此基础上,利用MATLAB/SIMULINK搭建地面式混合储能系统控制策略仿真平台,对采用一阶低通滤波功率分配法的双闭环混合储能系统控制策略进行仿真,结合仿真结果,分析了电压外环阈值控制在混合储能系统充电阶段快速性不足的原因,提出以空载电压为...

【文章页数】：87 页

【学位级别】：硕士

【部分图文】：

图１－３储能回馈型能量利用方式分类图??

储能???装置??图１－２储能回馈型能量利用方式示意图??￣＝———?！?ｒ■？单一储能?，?，??ｒＨ按元件元件多样性ｈ???ｐＨ铅酸蓄电池储能??＾？混合储能????－？镍氢电池储能??ｒ＊超级电容储能??ｒ－，￣．．－ｒ．－ｎ?－？电池储能?＿??一？按储能元件种类－?－？....

图１－２储能回馈型能量利用方式示意图??￣＝———?！?ｒ■？单一储能，?，??

?被动型储倉ｆ??图１－３储能回馈型能量利用方式分类图??（１）主动／被动型储能??现代城市轨道交通储能系统中，大多将储能元件通过双向ＤＣ／ＤＣ变换器??（Ｂｉｄｉｒｅｃｔｉｏｎａｌ?ＤＣ／ＤＣＣｏｎｖｅｒｔｅｒ，简称ＢＤＣ）与直流母线相连接，这种方式称为??主动型储能方式，通过....

图１－４城轨交通储能回馈系统控制策略分类图??（３）储能元件均衡控制??

压外环限流控制和电流内环限流控制；储能元件均衡控制分为超级电容均衡控制??和锂离子电池均衡控制等；混合储能功率分配法包含滤波分配法ｔ１６］、小波包分解??法［１７】、滑动平均滤波法［１８］、逻辑门限分配法［１９］和模糊控制法＿等，图１－４所示为??城轨交通储能回馈系统控制策略分类....

图２－１含混合储能的城市轨道交通供电系统组成示意图??本章对牵引变电站、城轨列车、能耗电阻以及混合储能系统的工作原理和特??

混合储能系统组成，课题研究的储能系统属于主动型地面式混合储能系统，安装??于牵引变电站内，超级电容和锂离子电池分别经ＢＤＣ与直流母线并联，通过控??制ＢＤＣ实现储能元件与直流电网之间的功率流动，图２－１所示为含混合储能的??城轨交通供电系统组成示意图。??城市电网?０Ｋ３＞－－ｉ....

本文编号：3981740