基于超級(jí)電容的置地式地鐵再生制動(dòng)能量回收技術(shù)研究.pdf

1、城市軌道交通通常采用的電壓等級(jí)為750V直流和1500V直流。針對(duì)軌道機(jī)車(chē)制動(dòng)能量回收再利用的問(wèn)題，通過(guò)在直流電網(wǎng)上安裝超級(jí)電容儲(chǔ)能裝置，可以提高能量的利用率，并穩(wěn)定電網(wǎng)電壓。超級(jí)電容儲(chǔ)能系統(tǒng)分為車(chē)載式和置地式。目前針對(duì)750V直流電網(wǎng)的置地式超級(jí)電容儲(chǔ)能系統(tǒng)的研究較為成熟。本文內(nèi)容為針對(duì)1500V直流供電系統(tǒng)的基于超級(jí)電容的置地式地鐵制動(dòng)能量回收裝置的研究。
　　地鐵制動(dòng)能量回收裝置包括超級(jí)電容儲(chǔ)能模塊和高壓大功率雙向DC-DC

2、變換器。本文首先分析了用于地鐵制動(dòng)能量回收的置地式儲(chǔ)能系統(tǒng)的設(shè)計(jì)要求，通過(guò)對(duì)多種儲(chǔ)能系統(tǒng)設(shè)計(jì)方案的綜合比較，確定了置地式地鐵制動(dòng)能量回收系統(tǒng)的設(shè)計(jì)方案。
　　基于系統(tǒng)的設(shè)計(jì)方案，采用兩組雙向BUCK/BOOST變換器高壓側(cè)串聯(lián)低壓側(cè)獨(dú)立的功率電路結(jié)構(gòu)。本文從理論計(jì)算和實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證兩個(gè)方面對(duì)比了多通道雙向BUCK/BOOST變換器的交錯(cuò)并聯(lián)和同步并聯(lián)兩種控制方式的優(yōu)缺點(diǎn)。為了解決串聯(lián)變換器電壓均衡問(wèn)題，本文采用了中點(diǎn)電壓均衡控制，結(jié)合系

3、統(tǒng)的能量管理策略，使儲(chǔ)能系統(tǒng)在儲(chǔ)能工作模式和釋能工作模式以及兩者切換過(guò)程中，始終能夠保持高壓側(cè)電壓均衡。
　　根據(jù)地鐵機(jī)車(chē)制動(dòng)/啟動(dòng)的能量的波動(dòng)過(guò)程和地鐵線路機(jī)車(chē)的運(yùn)行情況，優(yōu)化設(shè)計(jì)了超級(jí)電容組容量，并且設(shè)計(jì)了組合式超級(jí)電容電壓均衡方案。為了能夠滿(mǎn)足超級(jí)電容初次初次充電的要求，本文還設(shè)計(jì)了超級(jí)電容恒流初充電電路，并分析了該電路的性能。
　　本文研究了一種超級(jí)電容能量管理策略，根據(jù)地鐵直流電網(wǎng)電壓和超級(jí)電容荷電狀態(tài)，自動(dòng)調(diào)整儲(chǔ)