轨道交通逆变回馈装置的应用研究

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1、硕士学位论文轨道交通逆变回馈装置的应用研究ApplicationResearchonInverterFeedbackDeviceinUrbanRailTransit作者：李艳导师：刘建华副教授中国矿业大学二〇一五年六月中图分类号TM922.3学校代码10290UDC621.3密级公开中国矿业大学硕士学位论文轨道交通逆变回馈装置的应用研究ApplicationResearchonInverterFeedbackDeviceinUrbanRailTransit作者李艳导师刘建华副教授申请学位工学硕士培养单位信电学院学

2、科专业电气工程研究方向供配电安全答辩委员会主席评阅人二○一五年六月论文审阅认定书研究生在规定的学习年限内，按照研究生培养方案的要求，完成了研究生课程的学习，成绩合格；在我的指导下完成本学位论文,经审阅，论文中的观点、数据、表述和结构为我所认同，论文撰写格式符合学校的相关规定，同意将本论文作为学位申请论文送专家评审。导师签字：年月日致谢研究生学习生活转眼即逝，在这期间我在各方面都得以成长和进步，是我人生中非常宝贵的经历。在此诚挚的向所有关心、帮助、支持过我的老师、同学、朋友、亲人表示深深的谢意！本论文是在我的导师刘

3、建华副教授的悉心指导下完成的，在攻读硕士学位期间，导师不仅在学业和科研上严格要求、循循善诱、悉心指导，而且在生活上亦给我无微不至的关怀，使我顺利完成学习和科研工作，我所取得的每一份成绩都浸渍着恩师的汗水。恩师渊博的知识，严谨的治学态度，实事求是的科研作风，诲人不倦的育人精神给我留下了深刻的印象，必将使我终生受益。在此，谨向恩师致以深深的敬意！感谢一直关心和支持我的父母和家人，我成长过程中一点一滴的进步都离不开他们的支持和鼓励，他们的关心和信任是我前进的动力和源泉。感谢刘建华老师、王崇林老师、李晓波老师、李国欣老师

4、、马草原老师在我的论文选题拟写过程中给予的指导与支持；感谢实验室的兄弟姐妹，杜贵府、裴文龙、张少冉、刘旭、黄开等在学习和生活上给予我的帮助和支持；感谢舍友陈建宇、周贤姣等，是你们的友谊支持我不停的前进，一直走到最后。在此向他们致以诚挚的谢意！最后感谢各位专家、教授在百忙之中对本文的审阅和指正。摘要随着城市化进程不断加快，城市人口增多导致城市交通拥挤状况加剧，严重影响人们的日常工作和生活。地铁作为新型的城市交通工具，具有速度快、站距短、起制动频繁等特点，已成为解决城市快速交通的有效方式，但我国地铁的再生制动能量吸收

5、装置广泛采用电阻吸收方式，造成大量的能源浪费、隧道温升等问题，因此本文以再生制动能量吸收装置为研究对象。首先，根据目前国内外电阻消耗型、电容储能型、飞轮储能型和逆变回馈型四种再生制动能量的吸收方案的工作原理和特点，确定本文采用逆变回馈型再生制动能量吸收方式。通过完全替代、部分替代与独立新增三种逆变回馈装置设置方案对比分析，从技术性、可靠性和经济性等方面综合考虑，本文采用独立新增的方案。然后，设计了逆变回馈装置主电路并对主电路的功率开关元件、直流侧电容、交流侧电感进行了计算与选择。根据主电路PWM变流器的数学模型设

6、计了电压外环、电流内环双闭环控制系统，其电流环采用基于同步旋转坐标系电流PI控制，脉宽调制技术采用SVPWM调制技术，在此基础上对控制系统电压外环PI和电流内环PI参数进行整定。最后，通过MATLAB软件建立了所设计逆变回馈装置仿真模型。逆变回馈装置具有良好的静、动态响应效果，可以将机车的制动能量有效逆变到中压网，且电压、电流均能满足GB/T14549-93标准的要求。逆变回馈装置应用到单机车大双边供电的牵引供电系统中，可以快速逆变机车的制动能量，并将直流侧电压稳定在安全范围内。该论文有图65幅，表12个，参考文

7、献68篇。关键词：城市轨道交通；再生制动；能量回馈IAbstractAsurbanizationcontinuestoaccelerate,theincreaseofurbanpopulationleadingtoexacerbateofurbantrafficcongestion,whichaffectspeople'sdailyworkandlifeseriously.Asanewcitysubwaytransport,whichishighspeed,stopshortdistance,frequentst

8、artingandbrakingcharacteristics,hasbecomeaneffectivewaytosolvethecity'srapidtransit.Butdomesticmetrowidelyusesresistanceregenerativebrakingenergyabsorbingdevice,whichcausesalotofenergywas