帶超級(jí)電容的饋能型電梯能量管理研究.pdf

1、隨著能源短缺問題的日益嚴(yán)重，節(jié)能型電梯成為電梯發(fā)展的必然選擇。電力電子技術(shù)作為節(jié)能電梯控制核心技術(shù)之一，對(duì)其在能量回饋控制、儲(chǔ)能元件功率變換技術(shù)等領(lǐng)域的研究，具有深遠(yuǎn)的意義。本文通過對(duì)電梯系統(tǒng)控制架構(gòu)和運(yùn)行特性的分析，研究了超級(jí)電容儲(chǔ)能在能量回饋型電梯中的應(yīng)用，探討了超級(jí)電容對(duì)電梯運(yùn)行功率尖峰的吸收作用，并提出了超級(jí)電容并聯(lián)儲(chǔ)能的電梯能量管理方案。
　　 電梯邏輯控制系統(tǒng)為電梯上層控制核心，為底層電力驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)提供指令信息及其他信

2、息交互，是電梯控制系統(tǒng)重要環(huán)節(jié)。本文首先對(duì)電梯邏輯控制系統(tǒng)進(jìn)行層次化、模塊化設(shè)計(jì)，采用優(yōu)先級(jí)搶占式調(diào)度及時(shí)間片輪轉(zhuǎn)機(jī)制實(shí)現(xiàn)控制算法。針對(duì)電梯系統(tǒng)1+1+N空間分布，優(yōu)選CAN現(xiàn)場(chǎng)總線為電梯系統(tǒng)網(wǎng)絡(luò)媒介，并構(gòu)建了電梯專用CAN通訊協(xié)議，實(shí)現(xiàn)理想、可靠的電梯邏輯控制。
　　 為實(shí)現(xiàn)節(jié)能電梯能量回饋控制，對(duì)電梯運(yùn)行功率流及能量流的研究成為先決條件。本文采用拋物曲線作為電梯運(yùn)行速度曲線以滿足電梯舒適度要求，在此基礎(chǔ)上，結(jié)合電梯力學(xué)分析，

3、同時(shí)考慮電梯運(yùn)行工況因素變化，實(shí)現(xiàn)對(duì)電梯運(yùn)行功率流模型及能量流模型的系統(tǒng)構(gòu)建。并對(duì)電梯啟制動(dòng)過程中功率尖峰現(xiàn)象進(jìn)行研究，得到功率尖峰產(chǎn)生機(jī)理及影響因素，為電梯能量回饋控制及儲(chǔ)能系統(tǒng)能量管理提供理論依據(jù)。
　　 論文分析了儲(chǔ)能系統(tǒng)在節(jié)能電梯功率削峰及后備應(yīng)急儲(chǔ)能方面的必要性，針對(duì)蓄電池及超級(jí)電容兩種儲(chǔ)能器件的互補(bǔ)特性，給出了蓄電池-超級(jí)電容混合儲(chǔ)能的能量回饋型電梯方案，并給出工作模式介紹及超級(jí)電容容量選擇方法，該方案有助于實(shí)現(xiàn)電梯

4、功率削峰，減小對(duì)電網(wǎng)影響，并能降低供電側(cè)整流器容量。在此基礎(chǔ)上，提出一種超級(jí)電容并聯(lián)儲(chǔ)能方案，該方案采用單超級(jí)電容儲(chǔ)能器件，同時(shí)實(shí)現(xiàn)功率削峰及后備應(yīng)急儲(chǔ)能功能，給出了相應(yīng)工作模式及容量選擇依據(jù)。對(duì)兩種儲(chǔ)能方案在系統(tǒng)復(fù)雜度、工作效率、儲(chǔ)能系統(tǒng)容量、壽命以及對(duì)系統(tǒng)影響幾方面進(jìn)行對(duì)比分析，顯示了超級(jí)電容并聯(lián)儲(chǔ)能方案整體優(yōu)勢(shì)。同時(shí)，通過對(duì)并聯(lián)儲(chǔ)能的饋能型電梯的經(jīng)濟(jì)性分析，體現(xiàn)了該方案良好的市場(chǎng)價(jià)值。
　　 最后，結(jié)合前饋控制、變結(jié)構(gòu)控制