地铁车辆再生制动能量吸收技术仿真研究

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1、分类号：ＴＭ９２２单位代码：１０１８３研究生学号：２０１５５５Ｅ０５１密级：公开吉林大学硕士学位论文专业学位（）地铁车辆再生制动能量吸收技术仿真研究ＳｉｍｕｌａｔｉｏｎＲｅｓｅａｒｃｈｏｎＲｅｇｅｎｅｒａｔｉｖｅＢｒａｋｉｎｇＥｎｅｒｇｙＡｂｓｏｒｔｉｏｎＴｅｃｈｎｏｌｏｏｆＭｅｔｒｏＶｅｈｉｃｌｅｐｇｙ作者姓名：秦超类别：工程硕士领域（方向）：电气工程指导教师：刘长英副教授校外合作导师：罗铁军高级工程师培养单位：仪器科学与电气工程学

2、院２０１８年１１月地铁车辆再生制动能量吸收技术仿真研究SimulationResearchonRegenerativeBrakingEnergyAbsorptionTechnologyofMetroVehicle作者姓名：秦超领域（方向）：电气工程指导教师：刘长英副教授校外合作导师：罗铁军高级工程师类别：工程硕士答辩日期：2018年12月1日未经本论文作者的书面授权，依法收存和保管本论文书面版本、电子版本的任何单位和个人，均不得对本论文的全部或部分内容进行任何形式的复制、修改、发行、出租

3、、改编等有碍作者著作权的商业性使用（但纯学术性使用不在此限）。否则，应承担侵权的法律责任。吉林大学硕士学位论文原创性声明本人郑重声明：所呈交学位论文，是本人在指导教师的指导下，独立进行研宄工作所取得的成果。除文中已经注明引用的内容外，本论文不包含任何其他个人或集体己经发表或撰写过的作品成果。对本文的研究做出重要贡献的个人和集体，均己在文中以明确方式标明。本人完全意识到本声明的法律结果由本人承担。学位论文作者签名：曰期：年／２月曰／摘要地铁车辆再生制动能量吸收技

4、术仿真研究在国内地铁车辆的电气制动功能在实际运用中，普遍采用电阻耗能型再生制动能量吸收装置，制动能量只有部分传输到电网后被邻车吸收，其余大部分均以电阻发热的形式浪费掉，再生制动能量的利用率非常低。由于我国城市地铁站点距离主要在1公里-2公里左右，有的甚至只有500米（比如上海地铁13号线的自然博物馆站至汉中路站区间），列车需要频繁制动停车。我国省会城市、一二线城市地铁已经普及，形成了庞大的地铁网络，如列车采用电阻耗能型吸收装置处理再生制动能量，将会造成严重的能源浪费。地铁作为一个城市的发展标志，同时也引

5、领并影响着社会的发展方向，在全社会都在提倡节能节约大背景下，能馈型再生制动能量吸收装置因其能源利用率高，在未来将会受到各大地铁公司追捧。但因能馈型再生制动能量吸收方案还未得到广泛推广和应用，也将成为相关地铁车辆供应商研究开发的重点。因此，本文将对能馈型再生制动能量吸收方案进行研究，设计出新型能馈装置。首先，本文对地铁供电系统结构进行了详细阐述，加深对电力系统结构分布以及供电形式了解，文中对动力照明系统做了介绍，也为下文制动能量的反馈找到了切入点；同时，将对地铁车辆在制动过程中产生的再生制动能量进行数学建

6、模和力学仿真，更为直观的呈现出车辆制动时产生的可观的能量，也表明研究出一套合理的能量吸收装置具有现实意义。其次，对比研究多个制动能量吸收方案，发现能馈型方案在节能环保方面优势明显，综合来看地铁能馈型再生制动能量吸收装置的普及使用是未来的发展趋势。然后，设计基于能馈型能量吸收方案的再生制动能量吸收装置主电路，该装置输出端电压将并入动力照明系统，供动力照明系统的用电设备使用。本文将对能量吸收装置电路设计一套合理的逆变器控制策略，因波形谐波量少、直流输入电压利用率较高、逆变转换效率高是逆变器SHEPWM控制方

7、法的优势所在，可用于能馈装置。I最后，利用Mat1ab中的Simu1ink工具箱对本设计的能馈型吸收装置电路以及控制策略进行仿真，验证装置设计的可行性。关键词：再生制动能量，地铁供电系统，能馈型，特定谐波消除，遗传算法IIABSTRACTSimulationResearchonRegenerativeBrakingEnergyAbsorptionTechnologyofMetroVehicleInthepracticalapplicationofelectricbrakingfunctionofdome

8、sticsubwaytrains,resistance-dissipatedregenerativebrakingenergyabsorptiondeviceiswidelyused,onlypartofthebrakingenergyisabsorbedbyneighboringtrainsafterbeingtransmittedtothegrid.Mostoftherestiswastedintheformofresistancehe