城市轨道交通再生制动实验系统设计与仿真

为了适应各级城市轨道交通行业的快速发展和技术进步,中国对城市轨道交通进行了大量的探索和努力,同时不断需要各省市的高校对此类人才的专门培养。为了满足市场需求,培养更多的城市轨道交通供电优秀人才,建立城市轨道交通供电实验室是十分必要的。本文在对城市轨道交通再生制动的研究基础上,设计了立足于教学和科研前期实验的再生制动实验平台,是城市轨道交通供电实验室的重要组成部分。 城市轨道交通再生能量处理方式主要有能耗型,能馈型和储能型。本文重点介绍了超级电容储能型和逆变回馈并网型再生能量处理方式的原理,主要硬件构成和所采用的控制方法。本文以1500V直流供电系统为基础,设计了按比例缩小的实用于实验室的小功率实验平台。 本文从实验平台构成整体入手,将实验平台模块化,再分别对各个子模块进行主电路设讦。实验平台主要由牵引变电所模块、负载模块、逆变回馈模块和超级电容储能模块构成。其中,文中对超级电容储能模块和逆变回馈模块的设计进行了仿真验证。在实验平台的设计基础之上,做了初步实验设讦,并提出一些新的实验设想。 同时,为了提高教学实验的效率和降低实验室建设的成本,本文设计了虚拟城市轨道交通仿真实验平台。虚拟实验平台以Matlab为平台,对城市轨道交通1500V系统进行Simulink仿真建模,并借用界面设计工具GUI设计了方便快捷的人机实验界面。最后,本文以“超级电容储能型再生制动仿真实验系统”为媒介对虚拟实验平台进行了介绍和实验操作说明,凸显了虚拟实验平台在教学和实验中的优势。