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【直流牵引系统,电力列车模型】电动铁路牵引系统中再生能量的量化分析(Simulink仿真实现)

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📋📋📋本文目录如下:🎁🎁🎁

目录

 ⛳️赠与读者

💥1 概述

📚2 运行结果

🎉3 参考文献

🌈4 Simulink仿真、文章下载


 ⛳️赠与读者

👨‍💻做科研,涉及到一个深在的思想系统,需要科研者逻辑缜密,踏实认真,但是不能只是努力,很多时候借力比努力更重要,然后还要有仰望星空的创新点和启发点。当哲学课上老师问你什么是科学,什么是电的时候,不要觉得这些问题搞笑。哲学是科学之母,哲学就是追究终极问题,寻找那些不言自明只有小孩子会问的但是你却回答不出来的问题。建议读者按目录次序逐一浏览,免得骤然跌入幽暗的迷宫找不到来时的路,它不足为你揭示全部问题的答案,但若能让人胸中升起一朵朵疑云,也未尝不会酿成晚霞斑斓的别一番景致,万一它居然给你带来了一场精神世界的苦雨,那就借机洗刷一下原来存放在那儿的“躺平”上的尘埃吧。

     或许,雨过云收,神驰的天地更清朗.......🔎🔎🔎

💥1 概述

参考文献:

本论文旨在确定影响直流轨道交通系统再生制动能量的关键因素。这是通过定量评估再生能量对各种参数的依赖性来实现的,这些参数包括车辆动力学、列车调度、地面坡度及电气设备效率。回收的功率和能量通过一套数学模型展现,该模型包含了一系列经验公式,允许进行深入分析。此外,开发了一种典型的...

本研究致力于明确影响直流轨道交通系统中再生制动能量的各项关键因素。这是通过对再生能量随多种参数变化的量级进行量化评估来完成的,这些参数涉及车辆动态特性、列车调度安排、地形倾斜度以及电气设备的工作效率。通过一组经验公式构成的数学模型,再生功率和能量得到了表述,此模型促进了全面深入的分析。同时,为了验证所建立的经验公式的准确性,开发了一套详细的直流牵引系统仿真模型。研究结果显示,所提出的数学模型的有效性得到了证实,并且凸显了在列车完整运行周期中,各考察参数对列车再生功率和能量的重要影响。

了解影响再生能量大小的参数,对于充分利用并最大化回收再生能量的潜力至关重要。

全球范围内为降低能源消耗和碳足迹所采取的举措,极大地推动了再生能量的开发利用。直流铁路牵引系统每年消耗大量的电能。因此,具备再生制动功能的列车日益受到青睐,因为它们有望减少年度能源开支。针对不同国家的直流轨道运输系统,多项研究提出了多种解决方案[1]-[3]。例如,某项研究对北京亦庄地铁系统进行了多列车分析,揭示了不同行车间隔下再生能量所占的百分比[4]。另一项研究则运用贝尔曼-福特算法优化列车制动速度轨迹,以提高再生能量的比例[5]。

电力系统组件,包括变流器和能量储存技术的不断改进,也促进了能量回收过程的便利性。有研究在直流牵引变电站安装了一个1.5兆瓦的串联堆叠全尺寸变流器,用作再生变流器和有源滤波器[6]。使用超级电容器作为能量储存系统,针对再生能量使用的电动驱动建模与控制在[7]中进行了讨论。

为了多列车模拟的目的,列车运行的动力学已被详尽推导,以便于评估能量回收[8][9]。然而,据我们所知,尚未有分析特别强调系统参数对回收能量的影响。本文广泛探讨了直流牵引系统变量对再生制动能量大小的影响。这一分析基于列车在各种运行模式下的功率和能量数学模型。同时,还构建了一个单列车在三个乘客站之间运行的仿真模型,以验证数学模型的结果。

直流牵引系统,电力列车模型

建立了一个含两个变电站的直流牵引系统模型,以及一列火车在三个乘客站之间移动的模拟。

  1. 此模型运行60秒,代表一个周期(涵盖2个乘客站点)。如若将模型运行时间增加至120秒以涵盖2个周期(即3个乘客站点),您可能会在第二个周期发现尖峰(因出现无穷大值)。解决方案之一是将步长减小至2e-5或2e-6,或者减小列车质量或第二周期的最大速度。
  2. 列车单节车厢的详细模型(包括电机和驱动器部分)

📚2 运行结果

🎉3 参考文献

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🌈4 Simulink仿真、文章下载

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