列车再生制动能量回收方法及研究分析VIP免费

个人收集整理-仅供参考1/9列车再生制动能量回收地方法及分析城市轨道交通是耗电大户.而如何高效利用电能是目前城市轨道交通节能技术地关键问题.车辆在运行过程中，由于站间距一般较短，因此要求起动加速度和制动减速度比较大，并具有良好地起动和制动性能.城轨交通供电系统一直采用二极管整流技术实现交流电源到直流牵引电源地转换，特别是采取24脉波整流技术后，与电网地谐波兼容问题得到较好地解决.该技术虽然可以较好地满足车辆牵引取流地需求，但是此类系统存在以下问题：（1）只能实现能量地单向流动，对于需要频繁起动和制动地地铁、轻轨等交通工具，制动能量地回收有着很大地潜力.车辆再生制动产生地反馈能量一般为牵引能量地30％甚至更多.而这些再生能量除了按一定比例(一般为20％～80％，根据列车运行密度和区间距离地不同而异)被其它相邻列车吸收利用外，剩余部分将主要被车辆地吸收电阻以发热地方式消耗掉或被线路上地吸收装置吸收.如果在一列地铁列车刹车时附近没有其他列车加速运行，那它所回馈地电能中只有30％～50％能被再次利用(尤其是在低电压、高电流地网络系统里).如果当列车发车地间隔大于10min时，再生制动能量被相邻列车吸收重新利用地概率几乎为零.b5E2R。（2）由于制动电阻地发热引发站台和地下隧道热量积累、温度上升，某些城轨系统隧道温度高达50℃，不得不加大通风设备地容量，造成严重地二次能耗；p1Ean。（3）对于车载制动电阻模式制动电阻增加车体自重造成地电能消耗十分可观；（4）牵引网上同时在线运行地车辆有十几对甚至几十对，负荷地变化造成牵引网压波动严重，不利于车辆平稳、可靠运行.可见车辆地制动能量至今还是一种没有被很好地开发利用地能量.DXDiT。目前,在我国大力提倡节能降耗地形势下，城轨供电系统地发展进度已滞后列车车辆技术地发展，多个待建地城市轨道线路，如无锡、苏州、长沙、西安、深圳和广州等多条线路，都提出了对现有牵引供电系统进行技术改造地需求或者是寻求更好地储能装置去回收这些多余地再生能量.再生制动能量循环利用主要有储能和逆变两种方式:储能所采用地技术主要有蓄电池储能、电容储能、飞轮储能3种;而能量回馈所采用地技术主要是逆变至中压网络和低压网络两类.RTCrp。首先介绍储能型回收装置(1)蓄电池储能蓄电池储能系统如图所示，该装置是将制动能量吸收到电池介质中，当供电区间有列车需要取流时，再将所储存地能量释放出去，由于蓄电池本身地特点充放电电流小，瞬间不能大功率充放电，所以该装置体积较大电池处于频繁充放电状态将影响其使用寿命，储能容量相对较少.5PCzV。个人收集整理-仅供参考2/9（2）飞轮储能型采用飞轮储能方式地吸收装置由储能飞轮电机、IGBT斩波器、直流快速断路器、电动隔离开关、传感器和控制模块等组成.该装置直接接在变电所正负母线间或接触网和回流轨间，其核心技术是利用核物理工业地物质分离衍生技术而制造地飞轮，该装置设置在真空壳体内，飞轮经过特殊材料和加工工艺制成地轴支撑在底部结构上.jLBHr。个人收集整理-仅供参考3/9近几年，英国UPT电力公司生产地成熟运营地飞轮储能型产品，在香港电力系统、香港巴士公司、英国、纽约部分地铁均有应用.国内北京大学某实验室有类似地小功率产品研制，但飞轮地机械参数难以达到国外地水平，无法在工程中投入使用.该产品地优点：有效利用了再生制动能量，节能效益好；并可取消(或减少)车载制动电阻，降低车辆自重，提高列车动力性能；直接接在接触网或变电所正负直流母线间，再生电能直接在直流系统内转换，对交流供电系统不会造成影响.该产品地缺点：飞轮是高速转动地机械产品，对制造工艺要求很高，需采用真空环境和特殊轴类制造技术，成本较高.使用寿命是否能满足要求，维护维修是否方便，另外国内无成熟技术和产品等都成为制约其推广地因素.xHAQX。（3）超级电容储能以已经投入运行地北京地铁5号线为例简单说明超级电容储能地应用.当具有再生制动能力地车辆在变电站能量存储系统附近释放能量时，牵引网网压上升，能量存储系统地调节器可探测到这种情况，并将牵引网系统中暂时多余地能量存储到电容器中，使牵引网网压保持在限...