【摘要】：近年來,城市規(guī)模不斷擴大,人們對于出行的需求不斷增加,以及對于能量節(jié)約和環(huán)境保護的意識也逐漸提高。在這種情形下,軌道交通由于它獨特的優(yōu)勢得到蓬勃發(fā)展。根據(jù)應(yīng)用環(huán)境與實際需求的不同,存在多種制式的城市軌道交通裝備。對于地面軌道交通來說,處于相對開放的環(huán)境中,同時需要面對已有的城市建筑、城市景觀以及安全性問題,采用儲能式牽引供電技術(shù)是比較恰當(dāng)?shù)倪x擇之一,儲能式有軌電車也由此迎來了新的發(fā)展機遇。對于儲能式有軌電車來說,車載儲能系統(tǒng)是整車的動力來源,它的性能很大程度上會影響整車的動力特性。車載儲能系統(tǒng)不僅需要存儲足夠能量還需承受瞬時大功率,但目前還缺少滿足該特點的儲能設(shè)備。以現(xiàn)有的儲能技術(shù)條件,需要將具有高能量密度的儲能元件和高功率密度的儲能元件相結(jié)合,組成混合動力電源系統(tǒng)來供給車輛,才能滿足有軌電車運行過程中對功率和能量的需求。那么具有不同特性的儲能元件如何匹配以及如何協(xié)調(diào)控制各元件能量的輸入輸出,就是需要研究的關(guān)鍵問題。本文就針對電源系統(tǒng)中包含動力電池和超級電容的這一類型有軌電車,對其電源系統(tǒng)進行參數(shù)匹配和能量管理研究。論文的具體研究工作主要有:(1)通過對混合動力有軌電車動力系統(tǒng)結(jié)構(gòu)、組成部件的基本特性以及樣車試驗數(shù)據(jù)的分析,在Matlab/Simulink環(huán)境下建立混合動力有軌電車仿真平臺,從而為電源系統(tǒng)參數(shù)匹配和能量管理策略的研究和檢驗打下基礎(chǔ);通過仿真結(jié)果與試驗數(shù)據(jù)對比,證明本仿真模型的有效性。(2)基于有軌電車的運行特性,分析電源系統(tǒng)的功率和能量需求,從而建立相應(yīng)的約束條件,通過仿真得到儲能元件的數(shù)量范圍;并根據(jù)制定的優(yōu)化目標,進行電源系統(tǒng)參數(shù)的選取。通過實例證明了該方法所匹配的結(jié)果,能夠使有軌電車按照運行工況行駛的條件下使優(yōu)化目標函數(shù)取得最優(yōu)值。(3)考慮到有軌電車在不同區(qū)間運行時對功率和能量需求的差別,提出基于有軌電車運行工況的動態(tài)門限值管理策略。在此基礎(chǔ)上,提出了應(yīng)用粒子群算法對有軌電車電源系統(tǒng)配置參數(shù)和目標巡航速度同時進行優(yōu)化,從而使有軌電車目標速度適應(yīng)線路條件的變化,并在保證有軌電車運行性能的基礎(chǔ)上,所需配置的儲能元件數(shù)量更少。
【學(xué)位授予單位】：西南交通大學(xué)
【學(xué)位級別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2018
【分類號】：U482.1

【參考文獻】

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本文編號：2771524