间歇式供电有轨电车地面储能系统优化配置
发布时间：2022-02-23 18:54
随着经济的不断发展和城市化建设的加速推进,人们对城市轨道交通提出了更高的要求。含车载储能系统的间歇式供电新能源有轨电车由于具有效率高、运量大、成本低、建设周期短、速度快、准点舒适、能量可回收利用、发车间隔灵活等优点,将成为未来发展的必然趋势,有着良好的发展前景。合理高效的充电方式是有轨电车安全运行的重要前提。以实际情况为例,现有广州某线路有轨电车充电方式存在充电功率大、变压器负载率低、供电系统效率低和配电系统基础容量费高等诸多问题,可以增加地面储能系统改造有轨电车现有供电方式以实现“削峰填谷”的作用。地面储能系统作为供电系统的重要组成部分,对其关键参数的优化配置是实现安全供电的重要前提;进一步实现供电系统的优化控制,不仅能够提高储能系统合理使用范围内的寿命,而且能够提高整个供电系统效率。本文依托某国家级轨道交通项目,以广州某有轨电车充电站充电系统作为研究对象,首先提出了供电系统改造结构拓扑,分析了有轨电车的实际充电情况,从能量流动的角度搭建了包含电池模型、超级电容模型和器件效率的系统级供电系统模型,为后续研究提供了理论基础。然后本文提出了地面储能系统参数的优化配置方法,将广州某有轨电车...
【文章来源】：北京交通大学北京市211工程院校教育部直属院校
【文章页数】：95 页
【学位级别】：硕士
【文章目录】：
致谢
摘要
ABSTRACT
1 绪论
1.1 研究背景与意义
1.1.1 间歇式供电有轨电车
1.1.2 现有充电系统及其存在的问题
1.2 城轨储能系统
1.2.1 地面储能技术
1.2.2 储能系统容量配置及控制策略研究现状
1.3 主要研究内容
2 有轨电车充电系统建模分析
2.1 包含地面储能的供电系统结构
2.2 间歇式有轨电车充电情况
2.3 新能源有轨电车充电站功率流动分析
2.3.1 列车不在充电站时的充电站模式
2.3.2 列车在充电站能量补给时的充电站模式
2.4 电网系统及地面储能系统的供电效率
2.5 地面储能建模
2.5.1 动力电池模型
2.5.2 超级电容模型
2.6 本章小结
3 地面储能系统优化配置
3.1 配置的优化原理
3.2 优化模型
3.2.1 目标函数
3.2.2 约束条件
3.3 优化粒子群算法
3.3.1 粒子群算法原理与流程图
3.3.2 粒子群算法优化设置
3.4 粒子群优化配置控制结果及经济性分析
3.4.1 输入参数
3.4.2 配置结果
3.4.3 经济性分析总结
3.5 本章小结
4 地面储能系统的优化控制
4.1 优化控制原理
4.2 模糊控制能量管理策略
4.2.1 包含地面储能及电网的供电系统模糊控制
4.2.2 基于模糊控制的能量管理系统
4.3 模糊控制器的设计
4.4 仿真验证及经济性分析
4.4.1 动力电池储能方案优化配置下两种控制策略对比
4.4.2 超级电容储能方案优化配置下两种控制策略对比
4.4.3 分析总结
4.5 本章小结
5 总结与展望
参考文献
作者简历及攻读硕士学位期间取得的研究成果
学位论文数据集
【参考文献】：
期刊论文
[1]我国有轨电车的发展现状与应用前景[J]. 韩志彬,李芾,黄运华. 机车电传动. 2018(02)
[2]2017年中国城市轨道交通运营线路统计与分析[J]. 田时沫,鲁放,杨珂,刘宇,雷丽霞,李若怡,张红健,杨瑞霞. 都市快轨交通. 2018(01)
[3]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)
[4]"十三五"现代综合交通运输体系发展规划给企业发展带来的机遇[J]. 于胜英. 中国公路. 2017(15)
[5]有轨电车车载混合储能系统效率优化控制[J]. 韦绍远,姜久春,张维戈,程龙. 电源学报. 2017(02)
[6]我国现代有轨电车发展的现状、趋势与思考[J]. 王梅. 交通与港航. 2017(01)
[7]“十三五”节能减排综合工作方案[J]. 建材发展导向. 2017(04)
[8]超级电容-蓄电池混合储能拓扑结构和控制策略研究[J]. 陈彦彦,李保鹏. 科技展望. 2015(20)
[9]有轨电车的复兴与思考[J]. 姜军. 江苏城市规划. 2014 (05)
[10]基于粒子群算法的含大规模风电互联系统的负荷频率控制[J]. 周晖,付娅,韩盟,肖智宏. 电力系统保护与控制. 2014(10)
博士论文
[1]新能源城轨车辆车载储能系统的关键技术研究[D]. 程龙.北京交通大学 2018
[2]车载复合电源设计理论与控制策略研究[D]. 于远彬.吉林大学 2008
硕士论文
[1]新能源有轨电车储能系统的优化配置及控制[D]. 张弛.北京交通大学 2018
[2]城轨牵引供电系统储能配置与调度技术[D]. 刘宇嫣.北京交通大学 2017
[3]风机变桨距电源锂电池系统研究[D]. 郭碧霄.北京交通大学 2017
[4]轨道交通混合能源动力系统实验平台的研究与实现[D]. 韦绍远.北京交通大学 2016
[5]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
[6]轨道交通列车车载动力电池储能系统关键技术研究[D]. 何文辉.北京交通大学 2014
[7]混合动力电动汽车复合电源设计与控制策略的研究[D]. 张淼.江苏大学 2009
本文编号：3641170
【文章来源】：北京交通大学北京市211工程院校教育部直属院校
【文章页数】：95 页
【学位级别】：硕士
【文章目录】：
致谢
摘要
ABSTRACT
1 绪论
1.1 研究背景与意义
1.1.1 间歇式供电有轨电车
1.1.2 现有充电系统及其存在的问题
1.2 城轨储能系统
1.2.1 地面储能技术
1.2.2 储能系统容量配置及控制策略研究现状
1.3 主要研究内容
2 有轨电车充电系统建模分析
2.1 包含地面储能的供电系统结构
2.2 间歇式有轨电车充电情况
2.3 新能源有轨电车充电站功率流动分析
2.3.1 列车不在充电站时的充电站模式
2.3.2 列车在充电站能量补给时的充电站模式
2.4 电网系统及地面储能系统的供电效率
2.5 地面储能建模
2.5.1 动力电池模型
2.5.2 超级电容模型
2.6 本章小结
3 地面储能系统优化配置
3.1 配置的优化原理
3.2 优化模型
3.2.1 目标函数
3.2.2 约束条件
3.3 优化粒子群算法
3.3.1 粒子群算法原理与流程图
3.3.2 粒子群算法优化设置
3.4 粒子群优化配置控制结果及经济性分析
3.4.1 输入参数
3.4.2 配置结果
3.4.3 经济性分析总结
3.5 本章小结
4 地面储能系统的优化控制
4.1 优化控制原理
4.2 模糊控制能量管理策略
4.2.1 包含地面储能及电网的供电系统模糊控制
4.2.2 基于模糊控制的能量管理系统
4.3 模糊控制器的设计
4.4 仿真验证及经济性分析
4.4.1 动力电池储能方案优化配置下两种控制策略对比
4.4.2 超级电容储能方案优化配置下两种控制策略对比
4.4.3 分析总结
4.5 本章小结
5 总结与展望
参考文献
作者简历及攻读硕士学位期间取得的研究成果
学位论文数据集
【参考文献】：
期刊论文
[1]我国有轨电车的发展现状与应用前景[J]. 韩志彬,李芾,黄运华. 机车电传动. 2018(02)
[2]2017年中国城市轨道交通运营线路统计与分析[J]. 田时沫,鲁放,杨珂,刘宇,雷丽霞,李若怡,张红健,杨瑞霞. 都市快轨交通. 2018(01)
[3]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)
[4]"十三五"现代综合交通运输体系发展规划给企业发展带来的机遇[J]. 于胜英. 中国公路. 2017(15)
[5]有轨电车车载混合储能系统效率优化控制[J]. 韦绍远,姜久春,张维戈,程龙. 电源学报. 2017(02)
[6]我国现代有轨电车发展的现状、趋势与思考[J]. 王梅. 交通与港航. 2017(01)
[7]“十三五”节能减排综合工作方案[J]. 建材发展导向. 2017(04)
[8]超级电容-蓄电池混合储能拓扑结构和控制策略研究[J]. 陈彦彦,李保鹏. 科技展望. 2015(20)
[9]有轨电车的复兴与思考[J]. 姜军. 江苏城市规划. 2014 (05)
[10]基于粒子群算法的含大规模风电互联系统的负荷频率控制[J]. 周晖,付娅,韩盟,肖智宏. 电力系统保护与控制. 2014(10)
博士论文
[1]新能源城轨车辆车载储能系统的关键技术研究[D]. 程龙.北京交通大学 2018
[2]车载复合电源设计理论与控制策略研究[D]. 于远彬.吉林大学 2008
硕士论文
[1]新能源有轨电车储能系统的优化配置及控制[D]. 张弛.北京交通大学 2018
[2]城轨牵引供电系统储能配置与调度技术[D]. 刘宇嫣.北京交通大学 2017
[3]风机变桨距电源锂电池系统研究[D]. 郭碧霄.北京交通大学 2017
[4]轨道交通混合能源动力系统实验平台的研究与实现[D]. 韦绍远.北京交通大学 2016
[5]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
[6]轨道交通列车车载动力电池储能系统关键技术研究[D]. 何文辉.北京交通大学 2014
[7]混合动力电动汽车复合电源设计与控制策略的研究[D]. 张淼.江苏大学 2009
本文编号：3641170
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