基于多列車能量交互與儲能系統(tǒng)優(yōu)化控制的列車節(jié)能運(yùn)行研究.pdf

1、列車節(jié)能運(yùn)行研究，是對多列車運(yùn)行系統(tǒng)的能量耦合關(guān)系的控制研究。城市軌道交通系統(tǒng)中利用再生制動能量是一種實(shí)現(xiàn)列車節(jié)能運(yùn)行的有效方法，主要通過多列車優(yōu)化運(yùn)行、儲能系統(tǒng)回收、逆變系統(tǒng)回饋等實(shí)現(xiàn)對再生制動能量的利用。然而，目前的研究缺乏對多列車等效牽引供電系統(tǒng)中能量分布的理論基礎(chǔ)研究。本文主要考慮城市軌道交通系統(tǒng)對列車再生制動能量的利用，通過等效數(shù)學(xué)模型，對多列車之間能量交互以及列車與地面式超級電容儲能系統(tǒng)之間的能量分布的影響因素進(jìn)行分析，分別

2、對列車運(yùn)行調(diào)整策略和儲能系統(tǒng)優(yōu)化控制策略進(jìn)行了研究。
　　首先，建立了包含城市軌道交通直流牽引供電系統(tǒng)、地面式超級電容儲能系統(tǒng)、含制動電阻的多列車運(yùn)行系統(tǒng)的等效電路模型，分析了列車制動時能量流動與列車運(yùn)行狀態(tài)的對應(yīng)關(guān)系，并通過北京地鐵八通線試驗(yàn)結(jié)果驗(yàn)證了模型的準(zhǔn)確性。在此基礎(chǔ)上，對影響再生制動能量分布的因素進(jìn)行了分析。
　　其次，針對列車運(yùn)行曲線模型和典型雙列車運(yùn)行模型，對列車運(yùn)行線路和運(yùn)行圖等約束條件進(jìn)行了等效數(shù)學(xué)建模，并

3、建立集中數(shù)據(jù)系統(tǒng)。結(jié)合列車運(yùn)行的合理性調(diào)整原則，提出了基于集中數(shù)據(jù)系統(tǒng)的列車運(yùn)行曲線在線調(diào)整優(yōu)化策略，并基于實(shí)際線路數(shù)據(jù)進(jìn)行了運(yùn)行曲線調(diào)整策略的仿真驗(yàn)證。針對列車之間能量交互之后的剩余再生制動能量，基于等效數(shù)學(xué)模型分析了列車運(yùn)行狀態(tài)與儲能系統(tǒng)充電閾值電壓對儲能系統(tǒng)回收再生制動能量的影響，提出了考慮網(wǎng)壓波動的地面式超級電容儲能系統(tǒng)充電控制策略，并通過基于八通線相關(guān)參數(shù)的仿真驗(yàn)證了控制策略的正確性。
　　最后，在北京地鐵八通線完成了夜