三电平地铁能量回馈装置控制方法研究

随着城市地铁的快速发展,地铁车辆的制动能量巨大,可以通过能量回馈装置将制动产生的能量回馈至电网,以节约资源.但是能量回馈装置本身存在中点电位不容易控制,以及多模块并联的零序电流等问题.为此文章研究了一种控制中点电位的调制方式和解决多模块并联零序电流问题的方法,通过仿真实验验证,该办法可以很好地解决上述两个问题,提高了能量回馈装置的稳定性。     

基于制动能量回馈装置的城轨牵引供电系统谐波抑制方法

针对城市轨道牵引供电系统设置的制动能量回馈装置,本文提出了一种兼备配电网谐波电流治理能力的制动能量逆变回馈与谐波电流抑制方法;该方法能够灵活地实现有源滤波与制动能量回馈模式的切换,净化了牵引供电系统,提高了制动能量回馈装置的利用率。为了有效抑制牵引供电系统产生的谐波电流,本文对24脉波移相整流变压器组中不同序谐波电流的传递规律和基于矢量谐振控制器的电网侧谐波电流闭环控制方法进行了研究。Matlab/Simulink平台的仿真结果验证了所提控制方案的有效性和正确性。     

基于IPM的兆瓦级牵引供电变流器机组设计

为了解决牵引供电中传统二极管整流系统制动能量不能回馈的问题,本文设计了一套以IPM为核心功率器件的兆瓦级PWM整流器机组。给出了变流器机组拓扑结构,及SKiiP智能功率模块的选择原因。详细叙述了DSP控制系统及其保护功能,与SKiiP模块之间的接口电路。同时给出了控制方案和软件设计。试验结果表明变流机组可靠运行,实现了直流电压稳定输出、能量双向流动,满足牵引供电要求。     

异步电动机的回馈制动

异步电动机常用的制动方式有:短接制动、能耗制动、直流制动、回馈制动、并联电容制动.回馈制动是采用有源逆变技术控制电动机,将制动时再生电能逆变为与电网同频率、同相位的交流电回送电网,并将电能消耗在电网上从而实现制动.能量回馈装置系统具有的优越性远胜过能耗制动和直流制动.     

超级UPS中的标准化AC/DC变换器单元设计

超级不间断电源(UPS)中的功率变换部分由两种标准单元组成,AC/DC模块和DC/DC模块。其中AC/DC模块用作直流母线与交流源或交流负载的接口。AC/DC单元需要工作在整流和逆变带载两种工作模式。研究标准化AC/DC变换器单元的硬件设计方法,使其在满足两种工作模式下电能质量的同时达到较高效率。最后通过研制100 kW双向AC/DC样机验证了所设计的标准化AC/DC单元。     

城市轨道交通牵引供电PWM变流器的研究

研究采用一种多通道PWM变流器实现城市轨道交通牵引变电站的降压变流功能,为轨道交通车辆负载提供电能的同时能够向电网回馈车辆的再生制动能量,维持直流供电电压的稳定.该变流器各通道通过移相变压器叠加(即阶梯波合成技术)来实现谐波抵消,因此该变流器能在非常低的开关频率下实现能量双向传递.并且交流电流谐波含量低、滤波容易、输入功率因数高.另外,该变流器采用旋转坐标系下的解祸控制和瞬时值闭环控制技术,实现了良好的动态性能.最后通过实验验证了该变流器的稳态和动态性能.     

能量回馈型单相交流电子负载的研究

能量回馈型单相交流电子负载是一种可模拟阻性负载以及任意功率因数的性和容性负载,并将吸收的能量回馈电网的电力电子装置.主电路拓扑采用AC/DC/AC结构,前级负载模拟部分基于单周期控制技术,后级能量回馈部分基于滞环电流控制技术,主电路整流器和逆变器均采用单极性调制方案.应用上述方案设计1 kVA交流电子负载实验样机.实验...     

新型电池检测馈电节能系统的研究与设计

论述了一种用于电池检测的电能回馈型节能设备的实现方案,根据电池检测输出低压大电流的特点,在DC/DC升压环节采用带高频隔离变压器的推挽正激电路,逆变部分采用PWM逆变输出正弦波回馈给电网,实现了能量的循环再利用,节约了能源,降低了环境污染,为电池企业节省了大量电费支出,适应当前节能环保的理念.同时此设备还可用于直流电源...     

电动汽车接入电网技术的双向变流系统研究

目前,国内研制只具备充电功能的电动汽车充电装置,还不具备目前被广泛关注的向电网放电的功能。为实现电动汽车与电网之间的双向能量交换,研究了采用AC/DC双向变流和DC/DC双向变流的两级变流的拓扑结构,讨论了基于dq变换的空间矢量脉冲宽度调制（PWM）双闭环控制的AC/DC双向变流系统和采用电流滞环跟踪PWM调制技术控制的DC/DC双向变流系统,并通过Matlab仿真,验证了拓扑结构及控制策略的可行性。     

双PWM变频器在负载测试台中的应用

介绍了双PWM变频器在负载测试台中的应用,变频器调速系统通过负载系统的变频器有源逆变方式把电动机制动时产生的再生能量回馈电网,而回馈的电能又可以运用到驱动侧系统中,减少了测试台总体对电网电能的需求,具有高效节能的优点,另一方面也可以实现电动机的精密制动,提高电动机的动态性能.     

轨道交通牵引电机智能综合测试系统设计

针对轨道交通牵引电机的检修与维护需求,设计了一种轨道交通牵引电机智能综合测试系统。该系统包括系统供电模块、交流电力测功机（德马YVPCG225M-50-B-EWB-AC-B3-SM）模块、测试电机及四象限变频（M700-10403200D/200kVA）模块和采用工业控制计算机+PLC控制+LabVIEW+数字显示测量仪器的测控系统模块,并对系统的系统构架与组成、工作原理和系统各模块的核心组件的选型进行了十分详细的说明。该方案已经成功应用于港铁轨道交通（深圳）有限公司的地铁牵引电机测试试验,同时可为同类电机产品的性能测试与电机测试实验室的设计提供可供借鉴的参考。     

井控与举升控制系统的供电设计方法研究

针对带压装置操作程序繁琐,用液压与自动控制相结合的方式形成井控设备与夹持装置的逻辑控制,实现了操作流程自动化。但有关供电设计部分保护功能简单、易间断、可靠性较低。首先介绍了液压与自动控制相结合的井控与举升控制系统设计原理,而后具体剖析了已有电源模块中双 AC/DC 转换器的冷备用、热备用衔接模式各自存在的问题,并提出了一种双AC/DC转换器供电系统设计方案。研究结果表明,双AC/DC转换器能够增强供电模块的可靠性,有效地解决了直流电源在供电中的可持续问题。     

列车再生制动能量管理及控制系统研究

为回收利用交流电气化铁路列车产生的再生制动能量,研究了再生制动能量管理及控制系统.提出一种基于牵引负荷状态的能量综合管理策略,以牵引变压器两供电臂负荷功率为信息载体表示系统的不同工作模式,多种工作模式可相互切换.在混合储能装置内部功率分配中,通过引入锂电池荷电状态SOC(state of charge)及超级电容中间调...     

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。     

有轨电车制动能量回收系统控制策略的研究

针对有轨电车现有的制动方式存在能量回收利用率低、制动效果差、系统抗干扰能力差、回收方式单一等问题,通过对制动方式、能量回收、能量存储、能量传输等方面进行了研究,针对现有制动方式的缺陷进行改进,设计了有轨电车制动能量回收系统.该系统采用超级电容作为能量存储器,利用超级电容充电时间短、放电电流大的特性,从根本上克服了传统制动电阻发热量大、能效低的问题.该系统回收能量通过DC/DC变换器向同一线路其他有轨电车提供能量,也可通过DC/AC逆变器向其他辅助系统提供能量,较传统制动方式在系统的稳定性、可靠性以及回收效率有极大地提高.MATLAB/Simulink仿真实验结果表明,此系统通过对制动能量的回收,有效提高了有轨电车的能量利用率和局部电网的负载容量及稳定性,并且该系统操作简单,寿命长,具有较好的应用和推广价值.     

Grid Connection Using a High-frequency Isolated DC/AC Module for Hybrid Power Systems

To interface a hybrid power system with the utility line, multi-cell operation of a 1-ph converter module could be a feasible solution. Initially the operation, performance, and experimental verification of the 1-ph high-frequency isolated DC/AC resonant converter are presented. The high-frequency isolated DC/AC resonant module provides necessary voltage amplification and galvanic isolation for renewable energy generation. Full-range zero-voltage switching operation improves system overall efficiency and enables high-frequency operation with smaller reactive components. With this converter as a basic module, different schemes for high-power grid interface can be realized through proper control. It is also found that the dominant harmonics in both input DC current and the output line currents for single module operation are depressed if three identical 1-ph modules are connected in delta for a 3-ph grid connection.     

The parallel operation control of a modular AC to DC converter via serial communication bus

This paper presents the parallel operation control of a modular AC to DC converter via a serial communication bus. In the proposed system, multiple AC to DC converters are parallel‐connected at the output end for load current sharing. Each module of the AC to DC converter is controlled by its individual microcontroller. The microcontroller of each module is employed for the voltage control loop and communicates with the microcontrollers of the other converter modules. The RS485 serial communication is used to transmit information among the controllers, which checks the number of the converter module for calculating the input inductor current command of each converter module. Moreover, the clock signal is used for synchronization to prevent data collision on the serial communication bus. The proposed parallel operation control provides fast response when the converter module connects or disconnects according to the required power. The performance evaluation of the proposed system is conducted by simulation and experimental verification on two parallel isolated CUK converters. © 2012 Institute of Electrical Engineers of Japan. Published by John Wiley & Sons, Inc.     

基于模式切换的固态变压器多直流电压平衡控制方法

能源互联网通过固态变压器整合分布式可再生能源,但是容易出现不同H桥模块间电压失衡、直流变换效率低以及能耗高的问题。因此,研究基于模式切换的固态变压器多直流电压平衡控制方法,分析固态变压器中的负责能量传递的双移相桥隔离型双向直流变换器损耗分布情况,为直流变换器效率优化提供分析依据,通过移相控制模式和梯形电流控制模式间的合理切换控制,提高直流变换器效率,实现固态变压器中双向直流变换器全功率范围内的损耗最佳控制,在此基础上,通过单相任意单元数级联H桥固态变压器的SVPWM算法,解决变压器的模块级联H桥型固态变压器出现不同H桥模块间的均压问题,实现变压器多直流电压的平衡控制。结果表明,该方法对固态变压器多直流电压平衡后,使得变压器电网电流谐波小,固态变压器AC／DC的3H桥电容电压达到了平衡状态,固态变压器直流母线端口电压以及低压直流端口电压稳定,达到平衡状态。     

有轨电车车载混合储能系统效率优化控制

轨道交通迅猛发展对电力能源的需求越来越大。为减少能耗、降低运营成本,储能技术在轨道交通领域的应用成为近年来研究的热点。从提高车载储能系统效率的角度建立了混合储能系统的损耗模型,包括锂离子电池损耗、超级电容损耗、双向DC/DC变换器损耗。基于混合储能系统损耗模型,推导了损耗最小和储能元件安全工作区间的优化方程,提出了一种效率优化控制方法。最后,Matlab仿真结果表明,所提方法与阈值法相比,经过优化控制后混合储能系统全程总损耗明显减小,车辆单程运行能量效率明显提高。