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超级电容储能系统中双向DC-DC变换器控制策略研究被引量：10: 2016年; 城市轨道交通站间距较短、运行密度大,列车需要频繁的启动和制动,列车在启动时需要大量能量,导致直流牵引网电压下降;列车在再生制动时产生大量能量,导致直流牵引网电压升高,严重时还会使再生制动失效。针对这一问题,提出将双向DC-DC变换器应用于超级电容储能系统中,并设计了电压外环、电流内环的双PI控制策略。利用Matlab/Simulink搭建了双向DC-DC变换器和超级电容储能系统的仿真模型,分析了双向DC-DC变换器在Buck模式、Boost模式下的运行情况以及电压外环、电流内环的双PI控制策略的控制效果。仿真结果验证了双向DC-DC变换器能够实现能量的双向传输和控制策略的有效性。; 曹成琦王欣秦斌张凯梁枫; 关键词：双向DC-DC变换器再生制动

基于粒子群算法的地铁列车节能运行优化被引量：5: 2016年; 针对降低轨道交通运行能耗的问题,提出基于粒子群算法的地铁列车节能运行两阶段双层优化方法。首先依据列车行车组织的特点,建立列车运行调整模型,在第一阶段利用粒子群算法全面搜索列车最优节能驾驶曲线,即在符合运行时间约束的前提下获得最优运行曲线;第二阶段为时刻表运行时间优化,利用第一阶段所获得的优化结果,生成各区间的能耗-时间曲线,进而优化列车时刻表。采用某地铁2号线数据对此方法进行测试。测试结果表明:本优化算法对实际线路中列车的节能运行以及时刻表的制定与优化具有良好效果。; 梁枫秦斌王欣张凯曹成琦; 关键词：粒子群算法地铁节能优化

基于车载超级电容储能系统在城市轨道交通的应用研究被引量：4: 2017年; 介绍了超级电容储能系统的结构和双向DC-DC变换器的功能特性,制定了双向DC-DC变换器的电压外环、电流内环的双PI控制策略。列车启动阶段,牵引网电压下降,超级电容输出能量;列车制动阶段,牵引网电压升高,超级电容吸收能量。搭建了1 500 V直流电气化铁路仿真平台并进行了仿真,仿真结果验证了超级电容储能系统吸收再生制动能量,减少地铁电能的损耗,有效地控制了牵引网电压的下降和升高。; 曹成琦王欣秦斌张凯梁枫; 关键词：城市轨道交通超级电容双向DC-DC变换器

基于电压前馈解耦的地铁永磁同步电机矢量控制研究被引量：7: 2016年; 针对传统矢量控制系统中电流环使用PI调节器忽略交直轴电流耦合的问题,采用以d-q轴反馈电流和反馈速度为输入的电压前馈解耦单元,并将经过d-q轴电流调节器的输出作为补偿电压,与电压前馈解耦单元构成复合控制系统。在MATLAB/SIMULINK仿真软件下,搭建永磁同步电机矢量控制系统和电压前馈解耦模型,仿真分析在地铁牵引、惰行、制动3种工况下有负载扰动时的运行情况。仿真结果表明:与传统PI控制器相比,基于电压前馈解耦的PI控制器能使系统具有更好的动态性能。; 张凯秦斌王欣梁枫曹成琦; 关键词：永磁同步电机矢量控制

车载超级电容储能系统和逆变回馈系统协调控制被引量：3: 2016年; 地铁站间距离较短,机车频繁的启动和制动,造成直流牵引网波动过大和产生大量再生制动能量。针对这一问题,采用了一种双向DC-DC控制的超级电容储能系统和逆变回馈系统进行协调控制,从而稳定直流牵引网电压和有效利用再生制动能量。制定了双向DC-DC变换器的电压外环、电流内环的双PI控制策略,逆变并网系统采用空间矢量控制策略。搭建了车载超级电容储能系统和逆变回馈系统的仿真模型,仿真结果验证了超级电容储能系统吸收再生制动能量,有效地抑制牵引网电压,逆变并网系统能够消耗一部分升高的牵引网电压,减少超级电容体积。; 曹成琦王欣秦斌张凯梁枫; 关键词：城市轨道交通超级电容双向DC-DC变换器

基于生物地理算法的地铁时间优化方案研究被引量：2: 2016年; 随着地铁的快速发展,在给人们带来便利的同时,运营成本和能源的消耗也大幅度提升。而根据研究表明,电网能耗的大部分消耗都是由地铁系统引起的。因此,在满足地铁正常运行和人们正常出行的前提下,实现地铁系统的节能减排具有重要意义。本文在分析列车运行过程和已有优化方法的基础上,采用生物地理算法对地铁列车的停站时间方案进行优化研究。首先建立时间方案的数学模型和多列车运行仿真模型。在多列车运行过程中,在同一供电区同一时间内,有更多的列车同时进出站,将制动产生的能量被同一时间启动的列车吸收利用,这样就得到了多列车运行的最小能耗。利用生物地理算法对停站时间增量表进行优化,在保证安全运行的前提下,更改列车的运行和停站时间,使列车改变原有的时间运行方案运行,使更多的列车在同一时间进出站,最终得到最小能耗。采用生物地理算法对武汉地铁二号线数据进行优化,验证了此算法的可行性,同时得到优化结果。结果表明,本文采用的生物地理算法对时刻表的制定与优化具有良好效果。; 梁枫秦斌王欣张凯曹成琦; 关键词：地铁

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张凯