城市轨道交通制动能量分步式协同吸收方法

城市轨道交通制动能量吸收利用是业内较为关注的一个重要问题,利用超级电容、飞轮等储能方式进行能量吸收是一种高效的方式,对外部环境影响较小。为了使各变电所的储能装置能够更好地回收制动能量,本文提出将牵引变电所等效为电压源和虚拟阻抗,通过配置虚拟阻抗实现列车制动工况下制动电流在各邻近牵引变电所制动能量吸收装置之间均衡分配的方案。在电压和电阻均不确定的情况下,多变量的在线求解很难通过传统方法实现,通过对电路拓扑的等效和化简并引入遗传算法,实现了电压和电阻的同时求解,并基于4种不同情况对其进行分析和验证。     

悬挂式单轨车辆再生能量特性研究

悬挂式单轨工程由于车辆不设置车载电阻,其制动时产生的再生能量依靠设置于变电所的再生能量吸收装置吸收。目前国内悬挂式单轨工程供电系统再生能量吸收装置的设计方案,大多照搬地铁或有轨电车惯用做法,并未对该制式的再生能量特性进行细化研究。文章以国内某城市实际工程为研究对象,建立单列车和不同行车密度运行时仿真模型,研究各牵引变电所再生能量吸收装置吸收峰值功率、能量值、吸收范围和吸收趋势,总结悬挂式单轨车辆再生能量特性,研究结论对悬挂式单轨工程再生能量吸收装置的选型及布置方案设计有一定的借鉴和指导意义。     

城市轨道交通地面制动电阻设置方案

针对城市轨道交通地面制动电阻设置较为困难的情况,分析了国内轨道交通地面制动电阻设置方案及存在的问题.介绍了一种基于制动电阻分解原理的壁挂电阻单元设置方案.该方案对土建要求不高,且基本不增加土建投资,可较好地解决轨道交通线路再生能量吸收装置的设置难题.     

城轨列车设置地面制动电阻的仿真研究

城市轨道交通直流牵引供电系统中再生制动已经得到广泛应用.如果使用车载电阻吸收再生能量,会有增加车体重量、隧道温升和浪费再生能量等缺点.地面制动电阻是一种很好的替代装置.结合广州地铁4号线,通过一个全新的系统仿真,对地面制动电阻的容量确定,位置设置等关键问题进行了仿真研究.实际运行结果表明,地面制动电阻工作正常可以很好地防止再生制动失效.     

轨道交通牵引系统再生能量利用方案研究

研究目的:城市轨道交通普遍采用VVVF动车组列车,在列车制动时,将再生大量能量,如果能够对这部分能量加以有效利用,则对于整个轨道交通的节能降耗将意义重大。目前工程上有几种再生电能利用方案,但不同方案的节能效果相差较大,部分方案甚至浪费能量。因此,有必要将理论计算和工程实际测量相结合,对现有再生电能利用方案的节能效果进行综合分析。研究结论:本文通过构建轨道交通牵引供电系统模型,并将计算结果与工程实际测量结果进行比较分析,结果表明:(1)当牵引变电所不设置再生制动装置时,车辆间的再生能量相互利用率很高;(2)传统的将再生制动电阻置于牵引变电所不但不会节省能量,相反会浪费能量;(3)当再生电能利用装置的容量达到一定值时,再增加容量,对于节能效果影响已经很小;(4)该研究结果可应用于轨道交通牵引供电系统的设计中。     

中低速磁悬浮供电系统的技术特点研究

研究目的:中低速磁悬浮交通系统是城市轨道交通可采用的模式之一,供电系统是中低速磁悬浮工程的重要组成部分,了解并掌握其技术特点对中低速磁悬浮工程的建设有极大的帮助。研究结论:(1)中低速磁悬浮系统的列车能耗大于城市轨道交通的列车能耗;(2)中低速磁悬浮工程的牵引变电所和降压变电所与城市轨道交通基本相同,但基本不存在杂散电流防护问题;(3)中低速磁悬浮列车依靠车下制动能量吸收装置制动列车,其采用的制动能量吸收装置理论上与城市轨道交通基本相同,但中低速磁悬浮工程多接引10 kV电源,为避免对电源系统的冲击,宜采用电阻能耗型;(4)牵引网的供电和回流均宜采用接触轨,由于列车存在起落,接触轨宜采用侧部授流;(5)在安全防护方面要做好列车停站时的接地以及高架区段的防雷;(6)本研究成果可应用于中低速磁悬浮工程的研究和建设,并对单轨交通工程有一定的借鉴意义。     

城市轨道交通列车电制动地面电阻吸收装置相关参数分析

在地面电阻吸收装置工作的有效区段内,根据列车的电制动特性和供电臂内列车状态的不同,合理地确定制动电阻的技术参数。采用多支路形式的电阻吸收装置,可方便控制电阻吸收装置并可靠吸收列车电制动功率。研究表明,地面电阻吸收装置的输出电流脉动与斩波器的导通比、各支路斩波器的开关滞后角有关。通过分析列车电制动时的最大再生功率与电阻吸收装置的电阻值、电制动时刻牵引供电系统的模型、列车电流、网压降之间的关系,导出了列车电制动时最大输出功率、地面电阻吸收装置的短时功率和持续(等效发热)功率等技术参数的计算方法。给出的计算方法可与现行的城市轨道交通牵引供电计算方法相结合,构成完整的牵引供电计算方法。     

中低速磁悬浮列车制动电阻设置的探讨

研究目的:随着我国城市轨道交通的不断发展,中低速磁悬浮交通由于有极强的竞争力,将会在中低运量城市和旅游景区得到广泛应用。鉴于车辆下部空间有限、节能以及经济性方面的考虑,需要对制动能量的吸收利用进行研究。研究结论:将制动电阻能量吸收装置安装到牵引变电所,可解决车辆下部空间有限无法安装制动电阻的矛盾;制动能量反馈回牵引网及减少车载设备,可充分节能,但同时要解决网压升高对设备的危害。     

城市轨道交通车辆段再生制动能量电阻吸收装置选型及散热分析

[目的]城市轨道交通车辆段再生制动能量电阻吸收装置散热量较大,为有效解决此类装置的散热问题,需对再生制动能量电阻吸收装置进行选型,并对其散热能力进行分析。[方法]通过推导得出的城市轨道交通车辆段再生制动能量的计算方法,以及车辆段内的列车运行工况,对再生制动能量电阻吸收装置的电阻值选取、选型及散热分析等方面进行了详细分析。[结果及结论]结合列车在车辆段内的实际运行工况,提出了车辆段再生制动能量电阻吸收装置中制动电阻的计算及选取方法。再生制动能量电阻吸收装置的散热量一般依据该装置峰值功率,并结合其间歇工作的特性进行估算,但该计算方法未考虑热电阻工况,其理论计算值与实际运行工况存在一定程度的偏差。提出了再生制动能量电阻吸收装置的散热功率估算方法,以及散热功率的校验方法,并提出了该装置布置方式的建议方案。     

广州地铁4号线地面制动电阻的设计

在分析4号线直线电机车辆制动过程和制动能量流程的基础上，结合广州地铁4号线的工程设计，系统地给出了地面制动电阻设置的基本要求、电气参数及其计算方法、制动电阻网络的控制要求，比较了4号线3个典型牵引变电所地面制动电阻的技术参数，提出制动电阻应根据各地面制动电阻在其工作的有效区段内列车的制动特性、行车要求及线路特征分别进行计算。     

新型轨道交通再生制动能量吸收装置研究

城市轨道交通具有站间距离短、车辆运行密度高等特点,列车在频繁的起动与制动过程中会产生数量可观的制动能量。目前再生制动能量回收较多采用电阻吸收或逆变回馈加电阻的形式,能量回收率和利用率都较低。根据逆变回馈和电容储能的特点,组成逆变+储能的新型再生制动能量吸收装置:直流母线制动电能通过逆变器接入400 V车站低压配电系统,超级电容通过DC/DC双向变换器并联在直流母线上,较平稳的制动功率直接经逆变器给车站负荷供电,较大的尖峰功率由超级电容吸收,再供负荷或车辆起动加速用。根据列车的制动特性,以某地铁线路实际数据为例,计算了列车实际的制动功率和能量,给出了逆变器和储能的功率及容量配置方案。所提方案能够完全吸收利用再生制动能量,且所需储能容量较小。     

再生制动能量吸收装置设置方案研究

分析了国内外目前所应用的列车再生制动能量吸收装置方案的优缺点,提出了城市轨道交通设置列车再生制动能量吸收装置的建议方案。     

直线电机轨道交通系统的地面电阻制动仿真

通过对列车进行的牵引计算、对地面电阻制动的功率确定和地面电阻制动斩波器的设置计算机仿真分析,介绍直线电机驱动城市轨道交通列车起制动频繁,为了减少车载设备,降低列车重量,减少直线电机功率要求,以及地铁隧道内的温升,所以采用地面电阻制动。     

城市轨道交通制动能量协同吸收技术应用研究

通过分析城市轨道交通牵引供电系统用电负荷特点及现有制动能量吸收技术现状,描述了一种城市轨道交通列车制动能量的吸收方法,通过控制变电所中压能馈装置的吸收电压,从而触发相邻站中压能馈装置投入工作,目的是使列车进站时的再生制动峰值功率能被多个相邻站的中压能馈装置共同吸收,进而减小对单个车站的功率冲击,有利于再生制动能量在地铁系统内部更好地被利用,降低电能反送城市电网的概率.     

双线圈接入式中压能馈系统挂网试验研究

为解决地铁列车制动过程中产生的再生制动能量无法得到有效利用问题,通过对宁波轨道交通特点及再生制动能量吸收装置的需求进行分析,提出一种整流变压器1180 V侧双线圈接入式回馈型再生制动能量吸收装置方案。通过在宁波轨道交通1号线中河路站设置该能馈装置,基于现场实际工况运行验证能馈装置的吸收能力、对直流牵引网的影响情况等各项性能指标,在不同载客模式下进行不同制动初速度进站、不同站点制动、减少能馈容量及屏蔽制动电阻等多项试验。试验数据表明,该能馈装置方案是可行的,各项性能指标均能达到要求,具有较强的吸收能力及稳压效果;该能馈系统具备很好的节能效果及性价比。     

城市轨道交通正线牵引变电所处接触轨电分段的设置

结合国内城市轨道交通工程实践，对城市轨道交通正线牵引变电所处接触轨电分段的设置进行了分析，根据不同工程情况，提出了电分段设置形式的建议。     

地铁列车制动电阻设置的探讨

通过对国内目前地铁列车制动电阻设置的调查,结合地铁线路的实际运营情况,分析实测车辆再生回馈电量、制动电阻上的消耗电量,提出列车制动电阻设置的建议,并探讨进一步节能的措施.     

城市轨道交通再生电能的吸收与利用分析

在城市轨道交通中,如果采用车辆吸收电阻吸收列车运行过程中的再生能量,则将带来隧道和站台内的温升问题,同时也增加了站内环控系统的负担,造成大量的能源浪费并使城市轨道交通的建设费用和运行费用增加.为了降低隧道洞体和车站内的温度并提高洞内空气质量,应进行再生能量吸收的相关技术系统研究,并在城市轨道交通工程中使用成熟的再生能量回收装置.     

基于地铁列车制动能量回馈装置的能量管理系统

地铁列车制动能量回馈装置虽然回馈电能可观,而且减少电阻消耗以改善地铁通道热环境,但是也带来了能量逆流至110 k V侧电网的隐患。而且,城市轨道交通供电系统还具有夜间停运期间负荷低时功率因数偏低的特点。针对上述特点提出基于地铁制动能量回馈装置的能量管理系统。充分利用地铁制动能量回馈装置的有功和无功独立可控的控制原理,通过能量管理系统对主变电所的检测、判断、计算,以及对地铁制动能量回馈装置下达命令,实现了对地铁制动能量回馈装置的有功和无功能量管理,不仅可实现对地铁供电系统的无功补偿,也可实现对地铁制动回馈能量装置回馈能量时能量逆流的控制。     

城轨列车再生制动能量吸收装置的选择

对车载制动电阻能量吸收方式与地面吸收方式进行了比较分析,重点介绍了四种类型的地面列车再生制动能量吸收装置的工作原理,对其优缺点、工程应用情况及未来发展趋势进行了初步分析,旨在为新线建设时的方案选择提供借鉴。