城軌飛輪儲(chǔ)能式再生制動(dòng)能量利用裝置的仿真與系統(tǒng)設(shè)計(jì)
發(fā)布時(shí)間:2023-02-05 18:08
隨著我國(guó)城市人口的不斷增長(zhǎng),為了解決城市人群出行不便的難題,城市軌道交通作為一種高效環(huán)保、快速安全且不占用城市地面空間的解決方案在我國(guó)被廣泛的應(yīng)用,大部分一二線城市相繼建設(shè)了地鐵、有軌電車或輕軌等公共交通。由于城市軌道交通的站間距短、車輛速度快及牽引制動(dòng)頻繁、制動(dòng)能量大等特點(diǎn),有很大的再生制動(dòng)能量可以利用。對(duì)于再生制動(dòng)能量利用裝置,飛輪儲(chǔ)能裝置具有壽命長(zhǎng)、能量密度大等特點(diǎn),近幾年成為國(guó)內(nèi)外研究的熱點(diǎn)。本文主要對(duì)牽引供電系統(tǒng)中飛輪儲(chǔ)能裝置進(jìn)行建模,并設(shè)計(jì)軟件實(shí)現(xiàn)含儲(chǔ)能裝置的城市軌道交通系統(tǒng)仿真。本文說明研究再生制動(dòng)能量利用的意義,分析了三種再生制動(dòng)能量利用裝置的優(yōu)劣及飛輪儲(chǔ)能裝置國(guó)內(nèi)外研究現(xiàn)狀。明確了儲(chǔ)能式再生能量利用裝置是未來的方向,但其在城市軌道交通仿真軟件中的應(yīng)用相對(duì)較少。通過分析城市軌道牽引供電系統(tǒng)中整流機(jī)組、列車及牽引網(wǎng)絡(luò)模型及列車運(yùn)行圖法,為建立飛輪儲(chǔ)能裝置在直流牽引供電系統(tǒng)中的模型打下基礎(chǔ)。針對(duì)飛輪儲(chǔ)能裝置在軌道交通的模型,根據(jù)傳統(tǒng)飛輪外特性且考慮飛輪儲(chǔ)能裝置與整流機(jī)組間得配合,提出理想電壓源和恒功率源并存的通用模型。同時(shí),根據(jù)該模型的特點(diǎn)提出了新的狀態(tài)控制策略。最后,在V...
【文章頁數(shù)】:72 頁
【學(xué)位級(jí)別】:碩士
【文章目錄】:
摘要
Abstract
第1章 緒論
1.1 課題研究的背景及意義
1.2 城市軌道交通再生制動(dòng)能量利用裝置
1.2.1 .電阻消耗型
1.2.2 .逆變回饋型
1.2.3 .儲(chǔ)能型
1.3 儲(chǔ)能裝置國(guó)內(nèi)外研究現(xiàn)狀
1.4 本文主要內(nèi)容
第2章 城市軌道供電系統(tǒng)建模與仿真
2.1 牽引變電所數(shù)學(xué)模型
2.1.1 多折線整流機(jī)組模型
2.1.2 恒電壓源、內(nèi)阻整流機(jī)組模型
2.2 列車模型
2.3 牽引網(wǎng)模型
2.4 直流供電計(jì)算
2.5 本章小結(jié)
第3章 飛輪儲(chǔ)能系統(tǒng)的建模與仿真
3.1 飛輪儲(chǔ)能裝置基本結(jié)構(gòu)
3.2 飛輪儲(chǔ)能裝置工作原理
3.3 飛輪三相永磁同步電機(jī)數(shù)學(xué)模型
3.3.1 Clark變換和Park變換
3.3.2 d- q標(biāo)系下三相永磁同步電機(jī)數(shù)學(xué)模型
3.4 飛輪儲(chǔ)能裝置simulink仿真
3.4.1 控制器設(shè)計(jì)
3.4.2 仿真結(jié)果
3.5 飛輪儲(chǔ)能系統(tǒng)外特性模型及計(jì)算
3.5.1 外特性模型
3.5.2 含飛輪儲(chǔ)能裝置的牽引供電計(jì)算
3.5.3 狀態(tài)控制策略
3.6 本章小結(jié)
第4章 直流牽引供電仿真軟件中儲(chǔ)能模塊的開發(fā)
4.1 軟件整體框架
4.2 儲(chǔ)能模塊設(shè)計(jì)
4.2.1 .輸入設(shè)計(jì)
4.2.2 .計(jì)算設(shè)計(jì)
4.2.3 .輸出設(shè)計(jì)
4.3 仿真算例
4.3.1 牽引計(jì)算
4.3.2 直流供電仿真
4.3.3 參數(shù)設(shè)計(jì)與節(jié)能評(píng)估
4.4 本章小結(jié)
結(jié)論與展望
致謝
參考文獻(xiàn)
攻讀碩士學(xué)位期間發(fā)表的論文及科研成果
本文編號(hào):3735440
【文章頁數(shù)】:72 頁
【學(xué)位級(jí)別】:碩士
【文章目錄】:
摘要
Abstract
第1章 緒論
1.1 課題研究的背景及意義
1.2 城市軌道交通再生制動(dòng)能量利用裝置
1.2.1 .電阻消耗型
1.2.2 .逆變回饋型
1.2.3 .儲(chǔ)能型
1.3 儲(chǔ)能裝置國(guó)內(nèi)外研究現(xiàn)狀
1.4 本文主要內(nèi)容
第2章 城市軌道供電系統(tǒng)建模與仿真
2.1 牽引變電所數(shù)學(xué)模型
2.1.1 多折線整流機(jī)組模型
2.1.2 恒電壓源、內(nèi)阻整流機(jī)組模型
2.2 列車模型
2.3 牽引網(wǎng)模型
2.4 直流供電計(jì)算
2.5 本章小結(jié)
第3章 飛輪儲(chǔ)能系統(tǒng)的建模與仿真
3.1 飛輪儲(chǔ)能裝置基本結(jié)構(gòu)
3.2 飛輪儲(chǔ)能裝置工作原理
3.3 飛輪三相永磁同步電機(jī)數(shù)學(xué)模型
3.3.1 Clark變換和Park變換
3.3.2 d- q標(biāo)系下三相永磁同步電機(jī)數(shù)學(xué)模型
3.4 飛輪儲(chǔ)能裝置simulink仿真
3.4.1 控制器設(shè)計(jì)
3.4.2 仿真結(jié)果
3.5 飛輪儲(chǔ)能系統(tǒng)外特性模型及計(jì)算
3.5.1 外特性模型
3.5.2 含飛輪儲(chǔ)能裝置的牽引供電計(jì)算
3.5.3 狀態(tài)控制策略
3.6 本章小結(jié)
第4章 直流牽引供電仿真軟件中儲(chǔ)能模塊的開發(fā)
4.1 軟件整體框架
4.2 儲(chǔ)能模塊設(shè)計(jì)
4.2.1 .輸入設(shè)計(jì)
4.2.2 .計(jì)算設(shè)計(jì)
4.2.3 .輸出設(shè)計(jì)
4.3 仿真算例
4.3.1 牽引計(jì)算
4.3.2 直流供電仿真
4.3.3 參數(shù)設(shè)計(jì)與節(jié)能評(píng)估
4.4 本章小結(jié)
結(jié)論與展望
致謝
參考文獻(xiàn)
攻讀碩士學(xué)位期間發(fā)表的論文及科研成果
本文編號(hào):3735440
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