地铁列车再生制动节能仿真研究

地铁列车发展初期，列车制动时仅选用车栽电阻制动加机械制动，但是这样造成了环境温度的升高，不利于能源的充分利用，不能达到较好的节能效果。通过软件仿真数据，在不同运行图下，分析了列车采用电阻制动和再生制动方式下能量节省的变化，从而选择更为经济的方案。     

高速列车再生制动防滑控制及仿真研究

为了高速列车在制动过程中获得最佳黏着力,防止车轮打滑或空转,需要对电机输出转矩进行控制。为此建立异步电机的数学模型和1/4车辆纵向动力学模型,采用直接转矩控制策略控制电机;采用改进的递归最小二乘法预测黏滑曲线的斜率,以判断车轮处于黏着还是滑动状态;利用滑模变结构算法获得最佳参考制动力矩。变轨面条件下的仿真结果表明,上述方法能够有效使切线力系数保持在最大值附近,使滑移率保持在最佳值附近,从而防止因车轮打滑而损伤轮轨。     

考虑再生制动能利用的城市轨道交通列车节能运行优化方法研究

对列车运行过程的优化是实现城市轨道系统交通节能的重要途径之一。列车节能运行优化主要包括两个层面的问题:一是单列车站间运行策略优化;二是多列车运行协调的时刻表优化。从上述角度出发,分别建立以能耗最低为目标的单列车站间运行优化模型和以再生制动能利用最大为目标的多列车运行时刻表优化模型,设计相应算法进行求解,并提出将二者结合协同优化的方法。采用北京地铁某线路数据,验证所建模型适用性和优化效果,提出针对全线能耗最小的全局优化方案。     

朔黄铁路再生制动能量利用及节能分析

为研究朔黄铁路神池南至定州西段再生制动能量利用情况,本文根据实际运行的两种车型分析了再生制动能量产生原理和流向,利用OpenTrack和OpenPowerNet软件建立牵引供电系统模型,以50％ HXD1机车上线比例作为初始值,对6种工况进行仿真,得到HXD1、SS4B机车实际运行功率曲线以及6种工况下牵引变电所总功率...     

基于再生制动能量利用的地铁列车时刻表设计方法研究

结合线路参数、列车运行工况以及时刻表等因素,分析了同一供电区段内列车再生制动能量的利用情况,建立基于再生制动能量利用与运行时刻表设计的多车节能优化模型。通过引入浓度免疫算法,调整列车时刻表中发车间隔、停站时间、运行时间等要素并优化列车操纵工况,求解出实际线路下的节能运行时刻表及多车节能驾驶策略。结合南宁地铁1号线某供电区段的仿真数据证明,采用优化的节能运行时刻表在满足正点运行的前提下,提高再生制动能量的利用率达11.4%,降低列车运行的总能耗达16.9%。     

城轨列车再生制动能量回馈系统研究

为了对城轨列车再生制动能量回馈系统的功能及系统可靠性进行验证,阐述了能馈变流器数学模型、双闭环控制策略及SVPWM调制模式,进行仿真及现场带车试验。仿真及试验结果表明:该方案能够很好地稳定直流母线电压,保证车辆的安全运行,能可靠、稳定地实现制动能量回馈功能,回馈的交流电能质量良好。     

高速列车再生制动对负序影响研究

采用通用方法计算牵引负荷产生的负序电流,讨论单相供电和两相供电方式下处于再生制动或牵引状态的牵引负荷产生的负序电流,为高速铁路牵引供电系统设计提供参考,并基于负序变化原因给出削弱负序的建议措施。计算结果还为高速铁路牵引供电系统设计中确定负序提供一种简便的工程方法。     

地铁列车再生制动能量利用分析与时刻表优化方法研究

城市轨道交通站间距较短、列车启停多,能够频繁地利用再生制动能量,使得对再生制动能量利用方法的研究愈加迫切。既有研究存在能量利用率因素考虑不全和模型精确度较低的问题,基于大量仿真实验分析得出与再生能量利用相关的两项因素:前后车牵引制动重叠时间分布以及前后车距离,指出重叠时间与再生制动能量利用呈现非线性关系和前后车距离对再生制动能量利用的影响存在规律性。在此基础上,提出以多车协同运行总能耗最低为目标的列车时刻表优化模型,使用遗传算法求解。最后,以北京某地铁线为例验证了本文模型与算法的准确性和优化效果,发现使用该方法较现行时刻表,高峰小时与平峰小时能耗分别降低5.28%和5.42%,节能效果更佳。     

基于超级电容的地铁列车再生制动能量利用分析

为吸收地铁列车再生制动能量,对比了多种能量回收技术。研究一种基于非隔离双向DC/DC变换器的超级电容储能装置,分析了其工作原理和结构特点。在列车制动时,储能装置吸收制动能量,列车加速时释放能量,减少了能源浪费。根据地铁运行工况,分析了储能装置容量配置及能量管理控制策略。通过仿真验证了方案的可行性。     

城市轨道交通列车再生制动能量利用系统方案对比分析

城市轨道交通列车再生制动能量利用系统包括再生制动能量回馈系统、再生制动能量储存系统和混合型再生制动能量利用系统。回馈型系统可实现交流电网与直流母线的能量双向流动;储能型系统是将列车多余制动能量存储到储能单元中,起动时再将能量释放出来供列车使用,储能元件有超级电容、蓄电池及飞轮;混合型系统是回馈型和储能型的组合,其功能及性能兼具2种系统的特点。3种系统方案各有特点,均可实现列车制动能量回馈利用,减少电网能耗,不仅在节能环保方面有重要意义,对于整个城市轨道交通行业降低运营成本将具有重大影响。     

地铁再生制动能量吸收的仿真研究

分析了城市轨道交通列车逆变回馈型再生制动能量吸收系统的构成及其工作原理.利用MATLAB软件中的Simulink和SimPowerSystems两个工具箱建立了再生制动能量逆变回馈系统的仿真模型(主电路和控制电路模型),对其输出特性进行仿真,并利用快速傅里叶变换(FFT)分析工具对其仿真输出电压的谐波含量进行分析.仿真结果与理论计算结果一致,表明该仿真模型可以用来定量分析再生制动能量逆变回馈装置的理论输出特性.     

提高列车再生制动系统的节能效果

小田急电铁公司的列车再生制动系统存在利用率低的问题。为了提高节能效果,公司与千叶大学合作,对目前的列车低负载再生控制装置进行了改进,构建了模拟程序。试运行与模拟结果一致。     

网压上限值对地铁列车再生制动能量利用影响

以南京地铁2号线为例进行直流牵引供电仿真,计算出不同发车间隔下网压上限值为1 750 V和1 800 V时地铁牵引供电系统各部分能量消耗,得出系统总再生能量制动利用率和节电率的变化。仿真结果表明,提高网压上限值能够提高再生制动能量利用比例,达到一定节能的效果。     

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。     

高速铁路再生制动能量存储利用方案研究

为降低高速铁路牵引供电系统能耗,实现节支增效和低碳发展,对再生制动能量存储利用方案进行研究。分析高速铁路再生制动能量的特性,阐述存储利用装置构成以及优选钛酸锂电池作为储能介质的依据,制定能量管理策略和多变流器协同控制策略,结合现场实测数据仿真验证能量管理与控制策略的正确性及有效性,并在此基础上测算节能效果和全生命周期投资收益。研究结果表明,本文所述再生制动能量存储利用方案能够高效消纳再生制动能量,减少牵引用电量,经济效益良好。     

高速动车组再生制动控制系统的研究与仿真

研究目的:制动控制是高速动车组安全运行的关键技术之一,也是动车组牵引传动系统的重要组成部分。高速动车组的制动系统采用再生制动和电气指令式空气制动相结合的方式。在所有制动方式中,再生制动是唯一一种向电网回馈能量的方式,日益成为交流传动动车组的首选制动方式。如何实现牵引、制动、恒速、惰行等不同控制方式之间的平滑切换、回馈电网的单位功率因数控制是再生制动控制系统的核心技术。本文以CRH2型动车组为研究对象,对动车组再生制动关键技术进行研究,研究成果对高速动车组牵引变流关键技术的消化、吸收、再创新具有一定参考价值。研究结论:(1)设计出一种基于双滞环调节的恒速控制器,实现动车组在0～250 km/h范围内任意速度下稳定运行。(2)仿真系统在动车组制动时能够实现能量的回馈和电网的单位功率因数控制,且可以按照特性曲线发出再生制动力指令,满足动车组运行要求。     

再生制动能量利用方式的探讨

介绍了世界轨道交通领域各种主流的车辆再生制动能量的利用方式,阐述了其中最适用于国内直流牵引系统的逆变和电容储能两种方式的技术细节,及其针对不同供电形式的适用性.介绍了这两种利用方式在国外的应用情况,特别是国外采纳不同方式的出发点.     

亚的斯亚贝巴轻轨列车再生制动能量回馈方案分析

结合亚的斯亚贝巴轻轨一期项目,介绍国内外各种再生制动能量回馈技术,分析了不同再生制动能量吸收方式的差异。推荐亚的斯亚贝巴轻轨一期工程的再生制动能量回馈逆变装置及逆变回馈方案:回馈装置采用逆变器,回馈至整流变压器次边。     

地铁列车再生制动能量吸收装置应用分析

地铁列车再生制动能量传统处理方法是通过车载电阻吸收并以发热形式消耗散发到空气中,这种方式存在较多弊端,如列车增重、隧道温升等。较为新型的方法是在牵引供电系统的直流母线上设置能量吸收装置,将吸收的能量供给其他负荷使用。详细介绍电阻型和逆变回馈型2种再生制动能量吸收装置的工作原理和优缺点。以北京地铁10号线西钓鱼台站、首经贸站为例,对回馈至中压10 kV网络和低压400 V网络这2种逆变回馈型能量吸收装置的回馈电量比率和节能效果进行统计分析,结果表明回馈型能量吸收装置产生的经济效益可观。最后给出选型建议。     

城市轨道交通列车再生制动能量穿越时钢轨电位分布规律仿真分析

当前,城市轨道交通钢轨电位过高引起的钢轨电位限制装置频繁动作、轨旁设备打火、杂散电流泄漏量增大等现象严重,对乘客人身安全及线路杂散电流水平有较大影响,而针对多列车动态运行过程汇总再生制动能量穿越时钢轨电位分布规律尚待进一步研究.对城市轨道交通供电系统动态运行过程中钢轨电位分布规律进行研究,建立系统供电-回流-列车全模型下钢轨电位动态分布模型.分析了多区间多列车并列动态运行情况下再生制动列车回馈至牵引网功率被其他供电区间列车利用情况下钢轨电位的变化情况.研究分析表明,系统多列车动态运行时,再生制动能量穿越情况对钢轨电位影响较大.