基于超级电容的双流制机车储能系统研究

发布时间：2022-07-20 18:47

　　多流制电力机车既可以在交流供电制式下运行又可以在直流供电制式下运行,在不同供电制式下运行时无需中间换乘站,使得运输更加便捷,并且为解决不同轨道交通间的互联互通问题提供了新的可能。长期以来,由于中国的电力机车均采用独立的供电制式,造成多流制牵引传动系统方面的研究相对滞后。从长远考虑,我国必须研制具有自主知识产权的高性能多流制牵引传动系统,并需要攻克包括供电制式切换时直流侧电容电压波动、机车再生制动能量利用率低等一系列关键问题。超级电容凭借其充放电迅速、环保、高效、可循环充放电次数多等特点,在提高轨道列车再生制动能量利用率难题中扮演者越来越重要的角色。而且因其对直流侧电压的削峰填谷的作用,为解决多流制机车供电制式切换时的直流侧电容电压波动问题提供了崭新的思路。基于此背景,本文所做的工作如下:（1）本文介绍了传统双流制电力机车牵引传动系统主电路拓扑结构,分级研究了PWM整流器、两电平牵引逆变器以及牵引电机的工作原理,建立了整流器和逆变器的数学模型,给出了整流器、牵引逆变器和牵引电机的控制方法,并且通过Matlab/Simulink仿真验证了控制方法的正确性。针对目前双流制机车再生制动能量利用... 

【文章页数】：70 页

【学位级别】：硕士

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摘要
Abstract
第1章 绪论
    1.1 研究背景与意义
    1.2 再生电能利用方式研究发展现状
    1.3 本文主要研究的内容
第2章 储能系统基础设计
    2.1 双向DC/DC变换器拓扑选择及参数设计
        2.1.1 双向DC/DC变换器拓扑选择
        2.1.2 参数设计
    2.2 超级电容模型建立和特性分析
        2.2.1 超级电容等效电路模型
        2.2.2 超级电容充放电特性
    2.3 超级电容容量配置
    2.4 本章小结
第3章 带储能系统的双流制机车牵引传动系统原理
    3.1 拓扑结构分析
    3.2 车载整流器的工作原理及控制策略
        3.2.1 整流器的工作原理
        3.2.2 整流器的控制方法
    3.3 牵引逆变器的工作原理及控制策略
        3.3.1 牵引逆变器工作原理
        3.3.2 牵引逆变器的控制方法
    3.4 储能系统的工作原理及控制策略
        3.4.1 储能系统的工作原理
        3.4.2 储能系统的控制方法
    3.5 本章小结
第4章 带储能系统的双流制机车运行工况研究
    4.1 牵引工况分析
        4.1.1 未投切储能系统的双流制机车牵引工况分析
        4.1.2 投切储能系统的双流制机车牵引工况分析
    4.2 制动工况分析
        4.2.1 未投切储能系统的双流制机车制动工况分析
        4.2.2 投切储能系统的双流制机车制动工况分析
    4.3 暂态工况分析
        4.3.1 交流供电切换至直流供电理论分析
        4.3.2 交流供电切换至直流供电过程仿真研究
        4.3.3 直流供电切换至交流供电工况分析
    4.4 本章小结
结论
参考文献
致谢
附录 A 攻读硕士学位期间学术成果目录



本文编号：3664554