基于超级电容器的电梯节能系统研究

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1、硕士学位论文基于超级电容器的电梯节能系统研究ResearchonEnergySa订ngSystemfbrEleVatorBasedonSupercapacitOr学21113034完成日期：至Q!垒生墨月垒目大连理工大学DalianUnivers埘ofTechn0109y大连理工大学学位论文独创性声明作者郑重声明：所呈交的学位论文，是本人在导师的指导下进行研究工作所取得的成果。尽我所知，除文中已经注明引用内容和致谢的地方外，本论文不包含其他个人或集体已经发表的研究成果，也不包含其他已申请学位或其他用途使用过的成果。与我一同工作的同志对本研究所做的贡献均已在

2、论文中做了明确的说明并表示了谢意。若有不实之处，本人愿意承担相关法律责任。学位论文题目：垫主垫丛垫窒墨鱼垒鱼笪生垒丝互叠作者签名：壑呈丞日期：全旦』生年—生月—L日大连理工大学硕士学位论文摘要随着能源危机的日益加剧，节能减排技术的研究与发展越来越受到重视。电梯在现代建筑中应用越来越普及，每年所造成的能耗也相当可观。电梯在运行时会产生再生制动能量，传统做法是将这部分能量消耗在制动电阻上，造成能量的浪费。能量回馈电网技术、蓄电池回收技术虽有一定的节能效果，但由于谐波污染或效率过低等问题较难应用于实际。基于此，本文以超级电容器为储能模块对再生制动能量进行吸收，并

3、在电梯电动运行时释放储能以提供系统所需的峰值功率，以此来达到平衡电网功率、稳定直流母线电压、节约电能的效果。为便于制定能量分配策略，论文首先对电梯的运行原理进行分析，计算出不同情况下电梯所需的功率及能量。针对电梯的运行特点制定超级电容模块的接入方案，并对双向Dc／DC变换器的拓扑结构进行选择。在此基础上进一步制定能量分配目标，并以电压、电流为参考量设计系统的控制策略。综合考虑超级电容充放电效率，设计能量分配策略的具体实施方案。最后根据上述策略对超级电容的参数进行匹配。由于系统自身具有非线性且输入输出扰动大的特点，基于小信号模型分析的线性控制算法己不再适用。

4、为此本文采用对系统参数摄动和外界干扰具有良好鲁棒性的滑模变结构控制算法。对DC／DC变换器的建模和控制方法进行分析，建立超级电容的等效模型并选择其充放电方式，在此基础上设计了B00st模式和Buck模式下的控制算法。设计系统的主电路、控制电路和控制程序，搭建系统实验平台，对能量分配策略和控制算法进行验证。实验结果表明系统控制性能良好，达到了预期的节能效果。关键词：电梯；超级电容；能量分配策略；双向DC／DC变换器；滑模交结构控制基于超级电容器的电梯节能系统研究ResearchonEnergySaViIlgSystemf．orElevatorBasedonS

5、upercapacitorAbstractWidlt11eene唱ycrisisdeteriorating，increasingimport锄ceh懿beenattachedtotheresearchonenergyconseⅣationtectlIlology．Duetothewider印plicationofelevatorsinmodembuildin昏，ttlecorrcspondingene玛yconsmnptionhasbeencontinuillgincreasingnowadays．IIlgeneral，thereisregeneratiV

6、ebrakillgenergygeneratedwhenelevatorworks，however’mereleVantenerg)rhasbeenconsumedonbn咖gresistors，causinghugewasteofenergy．Altlloughtllereisacenaillenergy-saVingpotentialbyusingenergyfeedbackdevices．orbatteriestorecycletheene嚼7，becauseofmes谢ousproblemofha肌onicpollutionandlowemcien

7、cy，theyarereallydi箍culttobe印pliedinpractice．Therefore，thisp叩arpr叩osesanewmemodtofecoVertheregeneratiVeb幽g’ene增ya11dcompensatethemaximumpowerdemandinordertoredllce鲥d—absorbedpower，s协ilizeDCbusvoItageaswellassaVeene昭y．Airnjngatfomlulatingthemostappro州ateenerg)rdistributions仃a把gy，weh

8、asanalyzedt11e叩erationprincipleof