地铁混合储能系统及其功率动态分配控制方法.pdf

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1、第37卷第12期2016年12月仪器仪表学报ChineseJoumalofScientificInstrumentVol_37No．12Dee．2016地铁混合储能系统及其功率动态分配控制方法林仕立1’2’3，宋文吉1’2’3，冯自平1’2’3，张艳辉4，丁玉龙5(1．中国科学院广州能源研究所广州510640；2．中科院可再生能源重点实验室广州510640；3．广东省新能源和可再生能源重点实验室广州510640；4．首尔大学机械与宇航工程学院首尔08826；5．伯明翰大学化工学院伯明翰B152TF)摘要：针

2、对城市地铁制动能量瞬时大功率、短时大能量等引起的牵引网电压安全问题，提出采用超级电容一锂电池组成双DC／DC架构的混合储能系统进行制动能量吸收。通过引入制动电阻辅助分流，研究采用电压分级的方法实现混合储能系统中超级电容、锂电池以及制动电阻的启停控制；同时根据一阶低通滤波法以及基于超级电容荷电状态的动态滤波常数调整方法，优化超级电容组和锂电池组的输出功率，并在MATLAB中搭建了仿真模型。仿真结果表明该控制方法可以有效抑制牵引网电压的波动，同时提高了混合储能系统整体性能和性价比。关键词：地铁混合储能；电压分级

3、；动态滤波常数；功率分配中图分类号：TK02TH70文献标识码：A国家标准学科分类代码：470．40HybridenergystoragesystemofMetroanditscontrolmethodonpowerdynamicallocationLinShilil’2⋯，SongWenjil，2⋯，FengZipin91'2⋯，ZhangYanhui4，DingYulon95(J．GuangzhouInstituteofEnergyConversion，ChineseAcademyofScienees，

4、Guangzhou510640，China；2．KeyLaboratoryofRenewableEnergy，Chin∞eAcademyofSciences，Guangzhou510640，China；3．GnangdongKeyLaboratoryofNewandRenewableEnergyResearchandDevelopment，Guangzhou510640，China；4．DepartmentofMechanicalandAerospaceEngineering，SeoulNationalUn

5、iversity，Seoul08826，Korea；5．SchoolofChemicalEngineering，UniversityofBirmingham，BirminghamB152TT，UK)Abstract：Aimingtothesafetyissuesoftractiongridvoltagecausedbythehighpowerandshortperiodofhugebrakingenergyinurbanmetro，adualDC／DChybridenergystoragesystemcom

6、posedofsuper—capacitorandLithiumbatteryisproposedtoabsorbthebrakingenergy．Byintroducingthebrakingresistorforauxiliarycurrent，thevoltageclassisutilizedtorealizetheswitchcontrolofthehybridenergystoragesystem．Basedonthefirstorderlowpassfilteringanddynamicfilt

7、eringconstantadjustmentmethodrelatedtotheSOCofsupercapacitor，theoutputpowerofthesuper—capacitorpackandtheLithiumbatterypackisoptimized．ThesimulationresultsimplementedbyMATLABshowthatthecontrolmethodcaneffectivelyrestrainthefluctuationofthetractiongridvohag

8、eandimprovetheoverallperformanceofthehybridenergystoragesystem．Keywords：hybridenergystoragesystem；voltageclass；dynamicfilteringconstant；powerallocation1引言地铁以其运载量大、准点快捷、环境污染少等优点，目前在很多城市得到了大力推广。地铁线路能耗巨大且具有较高的运行