軌道交通混合能源動力系統(tǒng)實(shí)驗(yàn)平臺的研究與實(shí)現(xiàn).pdf

1、軌道交通迅猛發(fā)展對電力能源的需求越來越大，為減少能耗、降低運(yùn)營成本，儲能技術(shù)在軌道交通領(lǐng)域的應(yīng)用成為近年來研究的熱點(diǎn)，將儲能系統(tǒng)充當(dāng)動力源，在車輛牽引時(shí)輸出能量，在車輛制動時(shí)吸收能量。為給軌道交通儲能系統(tǒng)的前期研究及后期驗(yàn)證提供實(shí)驗(yàn)條件，本文結(jié)合軌道交通實(shí)際運(yùn)行工況、功率參數(shù)、容量配置等條件，圍繞儲能元件特性、變流器系統(tǒng)設(shè)計(jì)展開，具體研究內(nèi)容和工作如下:
　　首先，分析儲能系統(tǒng)需求。由于軌道交通車輛運(yùn)行工況特點(diǎn)和儲能元件的特性，單

2、一儲能元件無法充分滿足車輛的功率和能量需求，需要將功率型和能量型儲能元件互補(bǔ)使用以匹配列車動力系統(tǒng)的功率和能量需求。結(jié)合儲能元件特性以及軌道交通實(shí)際需求，列舉和分析不同拓?fù)溟g的優(yōu)勢和劣勢，出于系統(tǒng)完整性的考慮，選取雙DC/DC變換器拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)進(jìn)行下一步的研究和實(shí)現(xiàn)。
　　其次，搭建混合儲能系統(tǒng)容量配置仿真模型。首先建立鋰離子電池和超級電容的單體等效電路模型，搭建Matlab仿真，將仿真結(jié)果對比實(shí)際充放電實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)以驗(yàn)證仿真模型的準(zhǔn)確性

3、;其次，將儲能元件單體模型封裝成組，建立混合儲能系統(tǒng)容量配置仿真模型，為儲能系統(tǒng)容量的優(yōu)化配置提供實(shí)驗(yàn)條件。
　　最后，搭建混合儲能系統(tǒng)實(shí)驗(yàn)平臺。以軌道交通直流母線電壓等級DC750V的一半DC375V為基礎(chǔ)，選取鋰離子電池和超級電容作為儲能元件，以雙DC/DC拓?fù)錇閷?shí)驗(yàn)平臺模型，dSPACE為控制器，將實(shí)際計(jì)算得到或者實(shí)際采集到的列車功率曲線數(shù)據(jù)作為輸入，搭建具有牽引耗能和制動饋能的軌道交通混合動力系統(tǒng)實(shí)驗(yàn)平臺。
　　本文