不同位置再生制动能量吸收装置下直流牵引网潮流计算对比分析

城市轨道交通列车运行时广泛采用再生制动方式,再生制动能量回馈至接触网后被附近运行列车吸收,剩余再生制动能量通过再生制动能量吸收装置吸收以限制接触网压过高。目前,再生制动能量吸收装置安装位置主要有列车安装和变电所安装,不同安装位置下,列车再生制动能量引起对直流牵引供电系统的影响不同。分别建立两种再生制动类型下直流牵引供电系统潮流计算模型,仿真分析了多列车多变电所并列运行下,不同位置再生制动能量吸收装置对牵引供电系统电压、电流及再生制动功率分配的影响。     

3kW开关磁阻电机的再生制动实现

该文分析了开关磁阻电机再生制动的原理和控制方法,给出了一套3kW开关磁阻电机再生制动的设计实例,在电流控制的基础上解决了位置检测、优化控制以及系统保护等再生制动过程中不容忽视的问题.理论和实践表明,在电流控制的基础上,中小功率开关磁阻电机具有优良的再生制动性能,这对降低系统成本、提高系统性能/价格比和开拓开关磁阻电机的多种应用具有重要意义.     

城轨交通混合型再生制动能量利用系统及其控制策略

针对城轨交通再生制动能量利用问题,结合城轨交通供电系统负荷特性,提出一种含能馈系统与储能系统的混合型再生制动能量利用系统及其控制策略。结合城轨交通供电系统架构与负荷特性,提出混合型再生制动能量利用系统拓扑结构并分析其运行原理。以充分利用再生制动能量为目标制定系统能量管理策略,实现在多种运行模式和运行工况下的功率潮流管理。提出计及牵引网母线电压控制和系统动态功率分配的分层控制策略。通过仿真分析验证所提系统及其控制策略的正确性和有效性,并借助相关技术指标和经济性指标对不同再生制动能量利用方案进行对比。结果表明,所提分层控制策略能协调控制系统按需回馈、存储/释放再生制动能量,实现城轨交通再生制动能量高效利用,并有效抑制牵引网母线电压波动;同时,所提混合型再生制动能量利用方案能较好地兼顾技术效果和经济性,相比储能方案和能馈方案有一定优势,可作为城轨交通再生制动能量利用方案的选择之一。     

电动车再生制动试验台设计与研究

再生制动性能是各种电动车提高能量利用率和延长行驶里程的关键技术。为全面研究分析、优化、评价各种再生制动控制,设计了电动车再生制动试验台。该试验台由机械本体、控制系统和数据采集与处理系统组成。该系统的数据采集与处理系统能对试验数据进行采集并加以处理,通过分析数据,客观、准确地评价再生制动控制的优劣,同时为新的控制优化提供依据。重点进行了该试验台三个组成部分的具体设计,并根据电动车用电机及控制器的相关测试标准,给出了试验步骤,最后对一种具体再生制动控制在整车和设计的试验台上进行了试验。试验结果对比表明,所设计的试验台能够达到整车试验的效果,能对再生制动控制给出全面的评价,试验误差可靠,能为再生制动控制器设计提供优化数据。     

一种再生制动控制策略的实验与仿真分析

再生制动是目前电动汽车的研究热点。以制动时电机制动转矩恒定及启动时超级电容电能优先利用为目的,设计了一种新的再生制动主电路拓扑结构和控制策略。在Simulink仿真环境下搭建系统数学模型,在理论上对再生制动系统进行仿真和研究,最后分析对比实验和仿真数据。结果表明,此再生制动控制策略在车辆制动过程中能够有效地控制电机制动转矩和回收动能,提高了电动汽车的续驶里程。     

逆变回馈型再生制动装置滤波环节的改善和直流电容的选定

逆变回馈型再生制动装置是目前研究较多的一种再生制动能量处理方案。为减小再生制动装置回馈电网的电流的谐波含量,针对逆变回馈型再生制动装置中的滤波环节进行了研究和改善,并对直流电容选定以及对整个系统的影响进行了分析。并通过Matlab对改善后的系统进行了仿真和验证,结果表明,LCL滤波器的滤波效果优于LC滤波器,同时对直流电容的选择也提供了一定的参考。     

基于旁路直流回路的城轨交通再生制动能量调度研究

城轨交通已成为城市耗能大户,提升列车再生制动能量的利用率对降低牵引能耗具有重要的意义.该文在分析接触网阻抗影响列车间再生制动能量传输机理的基础上,提出一种基于旁路直流回路的城轨交通再生制动能量管理与利用新思路,建立了一种基于电力电子变换器的旁路直流回路拓扑及其控制策略,并采用情景分析法开展了可行性及有效性验证.案例研究结果表明,提出的旁路直流回路拓扑及控制策略是可行的,可实现再生制动能量利用率约10％的有效提升;与地面储能系统的集成,可减少储能装置充放电次数和充放电深度,延长储能装置的使用周期与寿命.研究成果可为城轨交通再生制动能量管理与利用提供参考.     

枢纽型牵引变电所再生制动能量利用系统能量管理及控制策略

针对电气化铁路枢纽型牵引变电所再生制动频繁、再生能量大且利用率低等问题,结合枢纽型牵引变电所的负荷特性,研究能量回馈与储能结合的再生制动能量利用系统能量管理及控制策略.首先,研究枢纽型牵引变电所再生制动能量利用系统的拓扑结构,分析其运行原理,并基于系统各部分间的能量供需关系,以最大化利用再生制动能量为目标,制定再生制动能量的管理策略.在此基础上,将系统运行工况划分为四种运行模式,并分析典型工况的能量流动情况.然后,提出考虑动态功率分配的分层控制策略.最后,通过仿真分析证明了该文所提再生制动能量利用系统能量管理及控制策略的正确性和有效性.结果表明,提出的能量管理及控制策略能有效协调控制再生制动能量按需转移、回馈、存储和释放,可实现枢纽型牵引变电所再生制动能量的高效利用.     

高速动车组再生制动下网侧电流谐波特性分析

电气化铁路牵引负荷是电力系统中的主要谐波源之一,再生制动下的动车组所带来的谐波问题表现突出。根据高速动车组CRH2工作原理,建立动车组再生制动工况时网侧电流谐波模型,利用双边傅里叶级数法,给出了负荷再生制动时网侧电流谐波与再生功率之间的关系。并基于Matlab/Simulink建立CRH2仿真模型,通过对不同再生制动功率下列车电流频谱仿真分析,验证了理论分析结果,并得到了谐波分布随再生制动功率的变化规律。     

SRD电动摩托车再生制动控制策略的研究与实践

以实践为基础,提出了一套适用于采用开关磁阻电动机（SRD）的电动摩托车再生制动运行的控制策略,同时对在再生制动运行中,控制参数对系统的影响进行了仿真分析和优化。     

半桥调制下无刷直流电机回馈制动的研究

深入分析研究了三相全桥逆变电路控制的无刷直流电机(BLDCM)在半桥调制方式下由电动状态转入回馈制动的过程,并对BLDCM的电动与回馈制动控制系统做了仿真和实验。实验结果表明,采用三相全桥逆变电路控制的BLDCM在半桥调制方式下可以很好地实现从电动状态到回馈制动状态的过渡。该控制方法硬件电路简单、控制简便,具有一定的推广和应用价值。     

并联式混合动力汽车再生制动控制策略研究

为提高并联式混合动力汽车(Parallel Hybrid Electric Vehicle,PHEV)再生制动能量的回收率,该文对PHEV制动力进行了分析,提出了再生制动控制策略。该策略不但能够合理分配前后轮制动力,而且能够合理分配后轮液压制动力、电机制动力和发动机反拖制动力,在保证制动性能的前提下,使电机能够最大限度的回收制动能量。仿真结果表明了所提方法的有效性。     

高速动车组牵引传动控制系统的研究与仿真

采用三电平空间电压矢量控制的转差频率矢量控制系统,建立高速动车组牵引传动仿真系统;为了实现动车组在0～250km/h范围内任意速度下稳定运行,设计出一种基于双滞环调节的恒速控制器。引入控制变量k,通过牵引、恒速、再生制动控制之间的平滑切换,防止在不同控制方式之间切换时引起较大的转矩、磁通和电流波动;仿真模拟了动车组在运行过程中牵引、恒速(包括惰行)和再生制动工况,Matlab/Simulink仿真结果表明系统具有良好的稳态性能和动态性能,满足高速动车组运行要求。     

基于模型预测控制策略的电动车用无刷直流电机回馈制动的研究

电动汽车为了延长续驶里程,需要将电动汽车制动时的能量进行回收,而电机的制动效果直接影响着汽车的安全性和舒适性。提出了一种基于模型预测电流控制的恒值电流回馈制动控制策略。首先介绍了无刷直流电机控制系统单管调制的回馈制动原理,推导出了回馈制动的数学模型公式,然后建立了制动电流闭环调节系统,采用模型预测控制策略对回馈制动电流进行调节,控制回馈制动电流和转矩保持恒定。最后搭建了系统实验平台,实验结果验证了所提出控制策略的有效性,制动过程中制动电流和制动力矩保持稳定。     

电动汽车用高效回馈制动控制策略

为了提高电动汽车再生制动能量的回收和利用效率,在分析电动汽车典型循环工况制动时驱动电机的工作特点,并在同步旋转坐标系下考虑铁损的感应电机动态数学模型制动时能量转换关系的基础上,提出了基于损耗模型的高效制动效率优化控制策略。根据制动时的车速和制动转矩需求,重新分配感应电机的转矩和励磁电流,并结合给出的电动汽车前后轮制动力分配方案,可实现制动能量的高效回收利用。通过仿真软件ADVISOR中的对比仿真结果验证了控制策略的有效性,制动能量回收率有明显改善,提高了电动汽车电驱动系统效率,有利于合理利用其有限的能量延长电动汽车续驶里程。     

基于滑模控制与模糊控制的轨道列车制动力控制器设计

提出了一种结合了传统PI控制、滑模控制与模糊控制的组合制动力控制器。首先,建立了电机械制动系统的执行机构模型。基于电机械制动系统的执行机构模型及制动力参考值特点,提出了一种变增益二阶滑模控制策略,并将其与传统PI控制器以并联方式组合,使得制动力能够快速跟随给定。同时,采用模糊控制抑制滑模控制器引起的抖振,提升了系统的稳态精度。仿真和实验结果验证了该方法的有效性。     

浅析电动汽车中的再生制动

电动汽车与传统车辆的一个重要区别就是,电动汽车可以实现再生制动,回收一部分传统车辆在制动过程中损失的能量。所谓再生制动,是指在车辆减速或制动过程中,将其中一部分动能转化为其他形式能量的过程。本文对变频器再生制动的原理、应用进行了详细的阐述,并通过仿真加以证明。     

Control of Dynamic Brake Through Heuristic Rule

In this paper, it is shown that the application of a dynamic brake or thyristorcontrolled braking resistor (TCBR) at the generator terminals enhances the power transfer limit over a transmission line greatly. Two types of dynamic brake configuration have been considered here: a 3-phase, bidirectional, fullwave, Y-connected, phase controlled conventional brake and a 3-phase, fullwave, thyristor-controlled rectifier bridge. A simple rule-based '' ON-OFF'' control law based on the local measurement of generator output power and its derivative is proposed in this paper. Detail digital simulation studies using the PSCAD/EMTDC package have been carried out. It was found that with the insertion of the dynamic brake circuit and its associated control, the system is able to recover following 3-line-to-ground faults even at very heavy power transfer levels, which is not possible otherwise.     

A Power Control Method to Save Energy for Wayside Energy Storage Systems in dc‐Electrified Railway System

The introduction of wayside energy storage systems is effective for the recovery of regenerative brake energy in dc‐electrified railways. However, considering the cost of their deployment, it is preferable to maximize the energy saving effect with a minimum capacity of the energy storage devices (ESDs). In this paper, we propose a power control method that can improve the energy saving effect while managing the energy of the ESDs. The proposed method is implemented by controlling the filter capacitor voltage of the line side of the power converter for the ESDs depending on their energy and the line voltage of the overhead contact line to which they are connected. Next, the proposed method is verified by numerical simulations and experimental tests with a 1 kW class downsized model.     

变频器过电压的原因及其对策

过电压现象是变频器运行中最常见的故障之一 ,直流制动与再生制动功能是防止过电压产生的最主要的手段 ,而再生制动功能是解决因外力拖动而使电机处于再生状态所引起的变频器过电压的唯一有效措施