【摘要】：隨著我國(guó)鐵路事業(yè)迅猛發(fā)展,動(dòng)車組已經(jīng)成為一種廣泛為人們所接受的出行工具。但動(dòng)車組列車存在高度依賴接觸網(wǎng)、供電方式單一、再生制動(dòng)對(duì)接觸網(wǎng)造成諧波污染等問題。本文依托于混合動(dòng)力動(dòng)車組項(xiàng)目,在架設(shè)接觸網(wǎng)的地區(qū),混合動(dòng)力動(dòng)車組與正常列車運(yùn)行模式相同,由牽引供電系統(tǒng)提供列車所需能量。在沒有接觸網(wǎng)或接觸網(wǎng)、牽引變壓器和牽引供電變流器故障的地區(qū),混合動(dòng)力動(dòng)車組儲(chǔ)能系統(tǒng)作為列車的主要能量來源,在動(dòng)車組牽引時(shí)提供所需能量,在列車制動(dòng)時(shí)吸收再生制動(dòng)能量。本文以混合動(dòng)力動(dòng)車組的能量需求和動(dòng)力源的工作特點(diǎn)為切入點(diǎn),通過分析列車的牽引特性,提出混合動(dòng)力系統(tǒng)的容量配置,介紹了混合動(dòng)力系統(tǒng)各個(gè)組成部分的工作特性。根據(jù)混合動(dòng)力動(dòng)車組的實(shí)際運(yùn)行工況和牽引特性制定合適的能量管理控制策略,選擇了工程上常用的基于規(guī)則的瞬時(shí)功率控制策略,并根據(jù)柴油發(fā)電機(jī)組和動(dòng)力電池組的工作特點(diǎn)對(duì)能量管理策略進(jìn)行完善,對(duì)柴油發(fā)電機(jī)組的控制采用定轉(zhuǎn)速控制和滯環(huán)控制相結(jié)合的方式,對(duì)動(dòng)力電池組采用基于下垂控制的充放電控制和滯環(huán)控制相結(jié)合的方式。通過對(duì)能量管理策略進(jìn)行仿真,驗(yàn)證了基于規(guī)則的瞬時(shí)功率控制策略可以在混合動(dòng)力系統(tǒng)中穩(wěn)定運(yùn)行,實(shí)現(xiàn)兩種動(dòng)力源的功率分配,控制了能量的流動(dòng)方向。根據(jù)混合動(dòng)力動(dòng)車組工況相對(duì)固定的運(yùn)行特點(diǎn),選擇模糊控制作為混合動(dòng)力動(dòng)車組的能量管理優(yōu)化控制方法,根據(jù)混合動(dòng)力動(dòng)車組的運(yùn)行特點(diǎn),在基于規(guī)則的能量管理控制基礎(chǔ)上確定適合混合動(dòng)力系統(tǒng)的模糊邏輯規(guī)則,確定模糊變量,隸屬度函數(shù)以及模糊變量的論域和模糊子集。在ADVISOR中建立混合動(dòng)力動(dòng)車組的模型,選擇混合動(dòng)力動(dòng)車組的典型運(yùn)行工況作為仿真工況,得到兩種控制方式下的功率分配情況,動(dòng)力電池組SOC變化情況以及柴油發(fā)電機(jī)組油耗曲線,對(duì)仿真結(jié)果進(jìn)行分析,驗(yàn)證了模糊控制對(duì)于混合動(dòng)力動(dòng)車組來說,與基于規(guī)則的瞬時(shí)功率控制策略相比,可以有效的節(jié)油并提高燃油效率。同時(shí)分析了運(yùn)行在不同工況,混合動(dòng)力動(dòng)車組在基于規(guī)則的瞬時(shí)功率控制下的實(shí)驗(yàn)波形,驗(yàn)證了瞬時(shí)功率控制,為模糊控制在混合動(dòng)力動(dòng)車組上的實(shí)現(xiàn)提供了基礎(chǔ)。本文共包含圖67幅,表17個(gè),參考文獻(xiàn)53篇。
【圖文】：

混合動(dòng)力動(dòng)車組的列車基本數(shù)據(jù)如下表：逡逑表２－１混合動(dòng)力動(dòng)車組基本數(shù)據(jù)逡逑邐Ｔａｂｌｅ邋２－１邋Ｈｙｂｒｉｄ邋ＥＭＵ邋ｂａｓｉｃ邋ｄａｔａ邐逡逑邐邐逡逑計(jì)算車重邐２０４ｔ邋（ＡＷ３）、１８６ｔ邋（ＡＷ２）逡逑車輛編組邐２Ｍ１Ｔ逡逑慣性質(zhì)量（計(jì)算用）邐車重的５％逡逑最高運(yùn)行速度（接觸網(wǎng)供電）邐１６０邐ｋｍ／ｈ逡逑最高運(yùn)行速度（動(dòng)力包或電池供電）邐１２０邐ｋｍ／ｈ逡逑輪徑（新輪／半磨耗／全磨耗）邐９２０／８７５／８３０ｍｍ逡逑齒輪傳動(dòng)比邐４．６８４２１（８９／１９）逡逑齒輪傳動(dòng)效率邐０．９７５逡逑電機(jī)側(cè)變流器效率ｔｌｉ邐０．９８逡逑單個(gè)ＤＣ／ＤＣ效率ｒｉｄ邐０．９５逡逑電機(jī)效率ｒｉｍ邐０．９逡逑

邐混合動(dòng)力系統(tǒng)動(dòng)力源特性邐逡逑為邋４ｘ９．８Ａ／７“逡逑混合動(dòng)力動(dòng)車組在實(shí)際運(yùn)行過程中以站間循環(huán)的工況運(yùn)行，１５ｋｍ為一個(gè)循環(huán)，逡逑列車經(jīng)歷啟動(dòng)－牽引－惰行－制動(dòng)－停車的工況。在一個(gè)循環(huán)工況內(nèi)，混合動(dòng)力動(dòng)車組逡逑工作在接觸網(wǎng)模式下的的最高運(yùn)行速度為１６０ｋｍ／ｈ，，典型運(yùn)行圖如圖２－２�；旌蟿�(dòng)逡逑力動(dòng)車組工作在混合動(dòng)力模式下，最高行駛速度為１２０ｋｍ／ｈ，牽引過程經(jīng)過恒功區(qū)逡逑和恒轉(zhuǎn)矩區(qū)，以速度為４５ｋｍ／ｈ的點(diǎn)作為轉(zhuǎn)折點(diǎn)。制動(dòng)工況下與牽引工況的特性相逡逑似，同樣以速度為４５ｋｍ／ｈ的點(diǎn)作為轉(zhuǎn)折點(diǎn)。逡逑
【學(xué)位授予單位】：北京交通大學(xué)
【學(xué)位級(jí)別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2019
【分類號(hào)】：U266

【參考文獻(xiàn)】

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本文編號(hào)：2616540