Моделирование системы электроснабжения метрополитена с двунаправленным потоком энергии

Abstract

Для улучшения электромагнитной совместимости систем электроснабжения метрополитена с питающей сетью целесообразно организовать двунаправленный обмен энергией между источником и нагрузкой. В данной статье рассмотрена структура системы электроснабжения метрополитена с четырехквадрантным приводом постоянного тока на основе шестипульсного мостового управляемого выпрямителя, создана её MatLab-модель, разработана система управления мостами выпрямителя с алгоритмом раздельной работы, предложена система авторегулирования на базе двухконтурного подчиненного регулятора тока-скорости и рассчитаны её параметры. При проведении виртуального эксперимента удалось с высокой точностью отработать график движения электропоезда между станциями, обеспечить режим рекуперации электроэнергии в режиме торможения, получить данные, необходимые для расчёта энергетических показателей такой системы. Полученная модель позволит исследовать энергоэффективность системы электроснабжения метрополитена при различных режимах работы и параметрах линии питания.

In order to improve the electromagnetic compatibility of the power supply systems of the metro with the supply network, it is advisable to organize a bi-directional exchange of energy between the source and the load. This article describes the structure of the metro power supply system with a four-quadrant DC drive based on a six-pulse bridge controlled rectifier, created its MatLab model, developed a control system of rectifier bridges with a separate operation algorithm, proposed an auto-regulation system based on a dual-circuit slave current-speed controller and calculated it parameters. When conducting a virtual experiment, it was possible to repeat schedule of movement of the electric train between the stations with high accuracy, to ensure the mode of energy recovery in the braking mode, to obtain the data necessary for calculating the energy performance of such a system. The resulting model will allow to investigate the energy efficiency of the metro power supply system at different operating modes and power line parameters.