城轨列车再生制动振荡抑制策略研究.pdf

【城轨列车再生制动振荡抑制策略研究】 城市轨道交通中的列车在运行过程中，尤其是在城市密集区域，由于车站间距短，列车频繁启动和制动是常态。这种频繁制动会产生大量的再生能量，这些能量通过电动机转化为电能回馈到直流供电网络中。然而，如果再生能量无法被相邻运行的列车有效地吸收，将会导致直流电网电压升高，超过允许范围，进而可能造成再生制动功能的暂时失效。这是由于限流控制策略介入，以防止电网电压过高。 限流控制是城轨列车再生制动中的关键环节，其目的是确保系统稳定性和设备安全。在实际操作中，当检测到直流网压或电机电流超过预设阈值时，会触发限流机制，限制再生制动电流。然而，这种控制方式可能会引起电网电压和电机电流的振荡，降低整个系统的稳定性。 为了深入理解这个问题，研究人员建立了供电区间模型，模型中包含了同时进行再生制动和牵引的两列车。通过对系统关键电气参数的工作模式进行分类，他们进行了功率特性分析。在此基础上，建立了小信号模型，通过这个模型可以分析不同工作模式下的系统稳定性。 小信号模型是系统动态性能分析的重要工具，它可以帮助识别系统潜在的不稳定因素。在限流曲线控制下，通过系统传递函数，可以解析出振荡产生的原因。基于此，研究人员提出了振荡抑制策略，设计了相应的参数优化方法。理论分析、MATLAB/Simulink仿真以及实际试验结果都证实了这一策略的有效性，它能显著提升系统在再生制动过程中的稳定性。 具体来说，该策略可能包括改进的限流控制算法、动态调整的电流限值、以及优化的能量管理策略等，以减少电压和电流的振荡现象，保证再生能量平稳有效地被电网吸收。同时，对于系统参数的设计，可能涉及到限流曲线的斜率、切换点以及反馈控制环路的增益等，这些都需要根据实际系统特性和运行条件进行精细化设定。 这项研究为城轨列车再生制动系统的优化提供了理论支持和解决方案，有助于提高列车运行效率，降低能源浪费，确保城市轨道交通的安全稳定运行。通过采用这样的振荡抑制策略，可以实现再生制动能量更高效、更平滑的利用，同时避免对系统稳定性的负面影响。