节能电梯再生能量馈网系统研究

【摘要】： 电梯节能技术的应用与开发,能显著改善现代建筑电器能耗,对能源节约利用意义重大。目前,垂直电梯普遍采用投入能耗电阻的方式,来消耗掉电梯特殊工况下的再生能量,以避免该能量对其它器件的损害。该方式虽然解决了再生能量带来的不利影响,但是电阻的发热恶化了电梯工作环境,为此而配置的空调系统还将带来二次能耗。针对该部分再生能量,本文展开了电梯再生能量分析与馈网回收技术的研究。主要研究内容如下： 本文首先分析了电梯产生再生能量的特殊工况。在分析了国内外针对该能量的不同利用思想后,本文拟采取通过将再生能量馈入电网,而实现电梯节能的目的。该方法基于电能变换技术,故本文重点讨论分析了并网用逆变器及其驱动波形调制技术。 在确定了再生能量利用方式后,本文确定了节能电梯再生能量馈网系统的总体设计方案,对各功能模块做出了具体区分。结合各模块拟实现的功能,本文给出了具体的电路原理设计。 在系统设计的基础上,本文对逆变模块及并网系统分别进行了数学模型分析,并建立有相应的系统模型。在对比分析了采用不同滤波形式的并网系统后,本文选择了采用带LCL滤波的并网模式,并对LCL滤波器的相关参数设计做了进一步的分析与整定。 本文还重点分析了系统的控制策略。对比分析了不同电流反馈下,系统的稳定性。确定了采用电容电流内环反馈,输出电流外环反馈的双闭环反馈策略；并对该策略下,相关参数的配置情况做了相应分析与整定 最后,本文在matlab软件下,对上面设计的馈网系统及其控制策略进行了系统试验仿真。从试验仿真结果看,系统在双闭环控制下,能够稳定跟踪输出,输出的电流谐波含量满足入网要求。从对比分析采用不同并网模式下的试验结果看,采用LCL滤波的并网模式,输出的电流谐波含量显著小于其他方式。 全文完整设计了节能电梯再生能量馈网系统。电路原理设计简洁、清晰、可靠；控制策略稳定、精确,较好的实现了电梯再生能量的馈网回收利用。 【关键词】：节能电梯 逆变器 正弦脉宽调制 再生能量馈网 LCL滤波器
【学位授予单位】：武汉理工大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2010
【分类号】：TU857
【目录】：

• 摘要4-5
• Abstract5-8
• 第1章 绪论8-13
• 1.1 引言8-9
• 1.2 课题研究意义9-10
• 1.3 国内外研究现状10-12
• 1.4 主要研究内容12-13
• 第2章 电梯再生能量馈网系统总体结构设计13-26
• 2.1 电梯系统及再生能量分析13-16
• 2.1.1 电梯系统13-14
• 2.1.2 电梯再生能量与能量流分析14-16
• 2.2 电梯再生能量馈网系统结构分析16-17
• 2.3 并网技术分析17-23
• 2.3.1 电压型逆变技术17-20
• 2.3.2 电压型逆变器并网系统技术分析20-21
• 2.3.3 其他电压型逆变技术分析21-22
• 2.3.4 电流型逆变技术及并网系统分析22-23
• 2.3.5 电压型与电流型逆变器比较23
• 2.4 馈网系统转换效率分析23-25
• 2.5 本章小结25-26
• 第3章 电梯再生能量馈网系统设计26-40
• 3.1 电梯再生能量馈网系统控制结构26-27
• 3.2 电梯再生能量馈网系统硬件电路设计27-39
• 3.2.1 控制部分电路设计27-29
• 3.2.2 逆变电路及其驱动电路设计29-33
• 3.2.3 检测采样电路设计33-38
• 3.2.4 通讯电路设计38-39
• 3.3 本章小结39-40
• 第4章 电梯再生能量馈网控制策略研究及仿真40-58
• 4.1 电梯再生能量馈网系统模型分析40-44
• 4.2 馈网系统滤波器参数设计44-48
• 4.3 电梯再生能量馈网系统控制策略分析48-54
• 4.4 馈网系统仿真设计及结果分析54-57
• 4.5 本章小结57-58
• 第5章 总结与展望58-60
• 5.1 全文工作总结58-59
• 5.2 展望59-60
• 参考文献60-63
• 攻读硕士学位期间发表的论文63-64
• 致谢64

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