本文關鍵詞：儲能式城市電車運行仿真系統(tǒng)的開發(fā)與應用

  更多相關文章： 儲能式城市電車 牽引計算 優(yōu)化策略 供電計算 軟件開發(fā)

【摘要】：隨著我國經(jīng)濟的快速發(fā)展和城市交通運輸量的增長,以消耗化石燃料為主的傳統(tǒng)交通工具正面臨前所未有的挑戰(zhàn)。儲能式城市電車作為一種無污染,高效快捷的新型綠色交通工具,越來越多地受到人們的關注,而針對儲能式城市電車運行仿真系統(tǒng)的研究相對較少。本文通過研究,編制了儲能式城市電車運行仿真系統(tǒng)。該系統(tǒng)在結(jié)構(gòu)上可以分成兩個部分：列車牽引運行模擬程序和供電網(wǎng)絡電氣計算。列車牽引運行模擬程序主要負責計算單一列車在線路上運行時的情況,主要包括列車運行時間、速度、位置、工況、儲能設備狀態(tài)及列車能耗等。供電網(wǎng)絡電氣計算主要負責多列車在充電過程中,電力系統(tǒng)側(cè)各電氣參數(shù)的變化情況,主要包括充電站和公共連接點(PCC)電壓、功率等隨時間變化的關系。在列車運行模擬部分,本文根據(jù)儲能式城市電車的運行特點,建立了牽引計算模型,推導了列車在不同工況下的能耗計算,分析了不同牽引策略下列車運行的操縱方式。通過研究定時節(jié)能優(yōu)化模型,建立了一種基于時問逼近搜索算法改進優(yōu)化的牽引策略。運用VC++(Microsoft Visual C++)編制了儲能式城市電車牽引計算仿真程序。在供電網(wǎng)絡電氣計算部分,本文根據(jù)儲能式城市電車充電的特點,分析了列車在充電過程中的負荷特性,建立了交流供電網(wǎng)絡等效模型。以牛頓拉夫遜法為基礎,結(jié)合列車運行圖,編制了基于多列車動態(tài)仿真模型的交流供電計算機算法。在VC++平臺上開發(fā)了相應的交流網(wǎng)絡潮流計算和諧波估算仿真程序。最后以此軟件在廣州海珠區(qū)新型有軌電車上的應用為案例,對列車在不同運行策略下的續(xù)航能力以及充電過程電網(wǎng)交流側(cè)主要參數(shù)的變化情況進行了仿真分析。仿真結(jié)果表明海珠線現(xiàn)代有軌電車在低速巡航模式下可以實現(xiàn)隔站充電。列車充電過程不會對電網(wǎng)產(chǎn)生較大的影響,供電計算結(jié)果均滿足國標要求。
【關鍵詞】：儲能式城市電車 牽引計算 優(yōu)化策略 供電計算 軟件開發(fā)
【學位授予單位】：西南交通大學
【學位級別】：碩士
【學位授予年份】：2016
【分類號】：U482
【目錄】：

• 摘要6-7
• abstract7-10
• 第1章 緒論10-14
• 1.1 論文研究的背景和意義10
• 1.2 國內(nèi)外現(xiàn)狀分析10-12
• 1.2.1 城市電車發(fā)展現(xiàn)狀10-12
• 1.2.2 儲能式城市電車仿真軟件12
• 1.3 論文研究的主要內(nèi)容12-14
• 第2章 儲能式城市電車牽引計算14-31
• 2.1 儲能式城市電車動力學模型基礎14-18
• 2.1.1 列車受力分析14-15
• 2.1.2 動力學模型求解15-16
• 2.1.3 動力學模型算法設計16-18
• 2.2 儲能式城市電車能耗計算18-22
• 2.2.1 儲能設備SoC計算18-19
• 2.2.2 儲能設備充放電效率計算19-21
• 2.2.3 能耗計算21-22
• 2.3 儲能式城市電車運行控制策略22-25
• 2.3.1 節(jié)時控制模式22-23
• 2.3.2 惰行控制模式23-24
• 2.3.3 預測控制模式24-25
• 2.4 儲能式城市電車定時節(jié)能優(yōu)化算法25-30
• 2.4.1 儲能式城市電車定時節(jié)能運行優(yōu)化模型25
• 2.4.2 儲能式城市電車優(yōu)化操縱策略分析25-28
• 2.4.3 時間逼近搜索算法28-30
• 2.5 本章小結(jié)30-31
• 第3章 儲能式城市電車供電系統(tǒng)計算31-42
• 3.1 儲能式城市電車供電系統(tǒng)31-33
• 3.1.1 儲能式城市電車供電系統(tǒng)構(gòu)成31-32
• 3.1.2 儲能式城市電車供電方式32-33
• 3.2 變電所負荷模型33-37
• 3.2.1 變電所負荷分類33-34
• 3.2.2 儲能式城市電車整流機組34-35
• 3.2.3 儲能式城市電車充電樁35-36
• 3.2.4 變電所負荷功率計算36-37
• 3.3 交流供電系統(tǒng)潮流計算37-39
• 3.3.1 交流供電系統(tǒng)等值電路37
• 3.3.2 基于運行圖的多列車負荷功率疊加37-38
• 3.3.3 基于牛頓拉夫遜法的潮流計算過程38-39
• 3.4 儲能式城市電車供電系統(tǒng)諧波估算39-41
• 3.4.1 諧波疊加方法40-41
• 3.4.2 諧波估算步驟41
• 3.5 本章小結(jié)41-42
• 第4章 儲能式城市電車運行仿真系統(tǒng)的設計42-51
• 4.1 仿真系統(tǒng)基本架構(gòu)42-43
• 4.2 仿真系統(tǒng)流程43-44
• 4.3 仿真系統(tǒng)功能44-50
• 4.3.1 TOS模塊44-48
• 4.3.2 TPS模塊48-50
• 4.4 本章小結(jié)50-51
• 第5章 儲能式城市電車運行仿真系統(tǒng)的應用51-65
• 5.1 廣州海珠區(qū)現(xiàn)代有軌電車工程概述51-54
• 5.1.1 超級電容儲能式城市電車等效結(jié)構(gòu)51-52
• 5.1.2 牽引計算基本數(shù)據(jù)52-53
• 5.1.3 供電仿真基本數(shù)據(jù)53-54
• 5.2 仿真結(jié)果分析54-62
• 5.2.1 牽引計算仿真及分析54-59
• 5.2.2 供電仿真計算及分析59-62
• 5.3 廣州海珠區(qū)現(xiàn)代有軌電車充電站布置優(yōu)化方案62-64
• 5.4 本章小結(jié)64-65
• 結(jié)論與展望65-67
• 1 論文的主要研究成果65
• 2 展望65-67
• 致謝67-68
• 參考文獻68-72
• 攻讀碩士學位期間發(fā)表的論文與科研實踐72-73

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