三电平四象限变流器的控制仿真研究

针对单相三电平变流器采用瞬态电流方法进行四象限控制,使其既能工作在整流状态,又能工作在逆变状态;并且直流电压稳定,人端电压和电流是同相位或反相位的.同时,控制三电平变流器必须要考虑直流侧电压的中点平衡问题,控制方法是根据直流侧上下2个电容差及中点电流反馈值进行分析,然后对于那些不利于中点平衡的PWM脉冲进行矫正,从而控制中点电压的平衡.     

超级电容在地铁制动能量回收中的应用研究

针对机车启动、制动对直流母线电压的影响,提出一种基于超级电容的储能装置,该装置通过双向DC-DC变换器为列车提供牵引或者吸收再生制动过程的暂态能量,分析了超级电容储能系统充放电控制策略,搭建了一个750V直流电气化铁路仿真平台,仿真结果验证了超级电容储能系统能够维持直流母线电压稳定,有效地防止城市轨道交通供电系统中电力负荷波动和避免再生制动能量的浪费。     

单相三电平整流器控制方法及中点平衡的研究

介绍了单相电压型三电平整流器的工作原理,对双闭环控制、固定开关频率的电流控制、预测电流控制和改进的瞬态电流控制等常用控制策略进行了分析,指出了它们的优缺点;针对单相三电平整流器的中点平衡问题,探讨了一种电压前馈的中点电位控制方法.Matlab环境下的仿真结果表明,改进的瞬态电流控制法的动、静态性能良好,电压前馈的中点电位控制方法能简单有效地平衡直流侧电容电压.     

基于SVPWM的单相三电平NPC整流器研究

介绍了单相三电平中点箝位(Neutral Point Clamped,NPC)整流器的工作原理,推导了空间矢量脉宽调制(Space Vector Pulse Width Modulation,SVPWM)与正弦脉宽调制(Sinusoidal Pulse Width Modulation,SPWM)之间的关系,并在此基础上把基于SPWM的中点电压平衡算法推广至SVPWM.计算机仿真和试验结果表明,在支撑电容参数不相等的恶劣情况下,基于SVPWM的中点电压平衡方法仍能有效地抑制单相三电平中点箝位整流器的中点电压不平衡问题.     

超级电容器分段充电控制策略研究

针对超级电容器单一充电控制方式中充电时间、充电电流和初始充电的控制问题,文章提出了一种超级电容器分段充电控制策略,即分为脉冲充电、恒流充电和恒压充电3个阶段,实现了初始状态为零的超级电容充电控制,缩短了充电时间,避免了充电末期电流过大的隐患。文章阐述了3个阶段的变化趋势和状态切换条件,设计了基于三环控制的控制环路,并研制了超级电容DC/DC变换器充电样机。实验结果表明,该控制策略能够很好地实现超级电容的充电控制。     

轨道车辆三电平储能充电多模控制策略研究

针对轨道车辆储能系统充电时间偏长的问题,提出一种三电平直流变换器多模控制策略.对三电平直流变换器的电路拓扑结构进行分析,总结控制策略的基本要求;提出恒流恒功率恒压多模控制策略,对控制策略状态切换点的选择时机进行系统分析,并对算法稳定性与充电时长进行理论推导;通过仿真实验对比所提策略与恒流恒压、恒功率恒压充电控制策略的充电效果,并进行实物实验验证.研究结果表明:该控制策略在保证储能系统稳定性和安全性的基础上集成了恒流、恒功率、恒压单一充电控制策略性能优势,实现了控制策略平稳切换及电压电流全过程控制,缩短13％充电时长,为储能系统控制策略的选择及实现提供了借鉴.     

考虑电流约束的轨道车辆车载超级电容优化配置

超级电容能量存储装置只依据容量和功率约束进行配置设计,在不考虑超级电容最大电流的约束情况下,将严重影响超级电容存储装置的使用寿命,为此开展满足城市轨道交通车辆制动能量回收的车载超级电容理论及优化配置研究。在考虑功率和容量的同时,兼顾超级电容最优的最大电流约束,通过超级电容能量存储配置方法的理论分析得出电容装置配置的最优电容数、最优的放电深度dopt和最优的最大电流Isc,max。通过Matlab仿真,确定了以南京地铁1号线车辆为例的超级电容能量存储装置的电容装置最优配置,以及控制过程中所需的最优的最大电流Ic,max,为车载电容储能系统的设计提供了依据和示范。     

一种便携式储能器件直流放电装置

当前应用于储能器件的直流放电装置大多采取恒定电阻或可调电阻两种模式,无法实现恒流放电,放电效率低且需要外接控制电源。为提高放电效率,实现恒流放电功能,同时提升放电操作的便利性,文章提出一种便携式直流放电装置。一方面,放电装置通过内部可升压和降压变流模块输出额定电压至放电模块,实现恒定电流放电功能;另一方面,放电装置内部自带电源模块作为控制电源,从而实现可移动放电,且放电过程中内部由超级电容组成的电源模块可通过外部储能器件循环充电利用。     

基于遗传算法的城轨交通超级电容储能装置能量管理和容量配置优化研究

在城轨交通供电系统中应用超级电容储能装置可以有效回收列车制动能量,抑制直流网压波动。首先建立了包含列车和超级电容储能装置的城轨交通供电系统仿真平台,且综合考虑节能电量、投资成本和电价等因素,计算超级电容储能装置的经济效率,并将其作为储能装置能量管理和容量配置优化的目标函数。提出了一种结合城市轨道交通供电系统仿真模拟平台和遗传算法的优化方法,实现储能装置能量管理控制参数和容量配置方案的同时优化。最后以某条地铁线路为例,通过仿真对比验证论文提出优化方法的有效性,使应用于城轨交通供电系统的超级电容储能装置得到最大的经济效率。     

基于三电平逆变器的异步电动机直接转矩控制新方法

在异步电动机数学模型和三电平空间矢量调制法的基础上,提出了一种基于三电平逆变器的异步电动机直接转矩控制新方法。新方法将砰-砰控制和开关矢量查表法相结合,通过最优固定合成矢量的选择,既有效地抑制了三电平直流侧中点电压不平衡、限制了输出电压变化率dvldt并降低了开关损耗,又使系统获得了良好的稳态和动态性能。理论分析和仿真结果证明了该控制方法的合理性和可行性。     

DJ1型机车DC 110V电源重联供电改造

针对DJ1型机车DC 110 V电源因未设计重联供电功能,当DC 110 V充电器故障后造成机车蓄电池电压低,导致机车无法正常运行的问题,对DC 110 V电源主电路、控制电路提出设计和改造方案,提高了机车运行的可靠性。     

基于三重化DC／DC变换器的光伏直流微网控制研究

以带有蓄电池单元的独立光伏发电直流微网为研究对象,采用一种三重化DC／DC模块作为接口变换器,提出电压外环、电流内环的双闭环来控制接口变换器。仿真与实验结果表明,三重化DC／DC模块能有效地减小电流纹渡和电流谐波,实现光伏阵列最大功率点的跟踪以及蓄电池单元能量双向流动,稳定了直流母线电压。     

城市轨道交通直流开关柜的国产化探索

通过介绍城市轨道交通直流开关设备特点及国产化现状,描述国产直流开关设备的主要技术性能,给出与国际同类型产品的对比分析,旨在对国产直流牵引开关设备推广应用.     

燃料电池轿车DC/DC变换器

针对燃料电池轿车的特点和设计要求而开发的满足燃料电池轿车需要的DC/DC变换器,具有功率密度大、效率高、可靠性高、体积小、质量轻等特点.采用集中控制、多重并联电路方案很好地解决了多重电路并联的均流控制问题,且简单适用.     

解决DC01型电动列车辅助逆变器起动失效的专用DC/DC升压变换器研制

针对上海地铁DC01型电动列车因蓄电池应急供电后产生电压跌落,造成车辆辅助逆变器起动失效,导致列车丧失运营能力的故障,提出加装专用DC/DC升压变换器的解决方案。介绍了DC/DC升压变换器的研制及其模拟试验和车上试验。试验表明DC/DC升压变换器能确保辅助逆变器正常起动。     

DC/DC升压变换器非线性输出反馈控制

由于ＤＣ／ＤＣ升压变换器的非线性以及由升压带来的非最小相位特性，使得其控制问题遇到了一定的挑战。为改善ＤＣ／ＤＣ升压变换器的控制性能，设计了一种非线性输出反馈控制器。该控制器仅采用系统输出信息作为反馈控制量，结构简单，易于实现，同时，该控制器具有良好的动态特性，并可使ＤＣ／ＤＣ升压变换器的平均系统指数稳定，通过ＤＣ／ＤＣ升压变换顺的仿真结果表明，上述控制方案是可行的。     

城市轨道交通牵引变电所主接线的优化研究

通过分析城市轨道交通牵引变电所牵引整流机组的接入方式、直流进线开关、直流负极开关的设置,推荐一种城市轨道交通牵引变电所的主接线优化形式。     

浅谈哈尔滨地铁正线接触网悬挂方案

研究目的:通过全面的经济、技术比选,确定哈尔滨地铁正线接触网的悬挂方案,提高工程质量,节省工程投资。研究方法:通过校验隧道结构尺寸,确定方案的可行性;通过经济、技术比较,确定适合本工程的接触网悬挂方案。研究结果:本工程正线全部为地下线,架空刚性悬挂从悬挂结构、电能损耗、维护维修以及投资方面均占有较明显的优势,各项技术性能满足工程需要。架空刚性悬挂在本工程中采用可以很好的发挥其结构简单、少维护的优势。研究结论:根据研究的结果,推荐哈尔滨地铁一期工程正线采用DC 1 500 V架空刚性悬挂。随着地铁工程技术的不断发展,接触网悬挂形式也在不断的改进和完善,根据不同工程的具体情况和条件,选择相应的接触网悬挂形式,才是提高工程质量降低工程投资的关键。     

超级电容储能装置在城市轨道交通中的应用

利用超级电容特性并结合城市轨道交通特点,设计一种用于城市轨道交通的储能装置,以维持在车辆启动和再生制动时的电压稳定,减少隧道内因电阻发热而产生的温升.通过吸收再生制动能量,在列车启动时释放能量,使其循环利用,实现节约环保.     

SS9G机车DC 600V列车供电系统故障问题及改进方案探讨

针对SS9G机车在使用以来DC 600 V列车供电方面存在的问题,着重分析了列车供电机启动故障、集控器故障及接地保护故障并提出了改进意见,阐述了检修及运用过程中应注意的问题。