[发明专利]一种超级电容储能装置试验平台及试验方法

说明书

本发明一种超级电容储能装置试验平台，包括陪试变流器和超级电容储能装置；所述陪试变流器的交流侧端口与电网电气连接，陪试变流器的直流侧端口与超级电容储能装置的输入端电气连接。该试验平台可实现电能在电网和超级电容器之间的双向流动，电能交替存储在电网和超级电容器中，除试验平台自身的能耗外，能量损耗极小，节约了能源，绿色环保。一种超级电容储能装置试验平台的试验方法，包括分别以陪试变流器作为稳压源或功率源，模拟列车制动状态下超级电容储能装置充电过程和模拟列车启动状态下超级电容储能装置放电过程。该方法操作简单、方便实用，并能够方便的匹配不同容量的城轨再生制动能量存储系统。

技术领域

本发明涉及一种城市轨道交通再生制动能量存储系统的试验装置及试验方法，尤其涉及一种超级电容储能装置试验平台及试验方法。

背景技术

随着地铁等城市轨道交通的不断发展，以及人们对绿色、生态、环保的不断重视，地铁等城市轨道交通再生制动能量的利用方式得到了广泛的应用。由于超级电容器具有短时充放电功率大、充放电迅速的特点；与城轨车辆制动能量大、启动制动频繁等特点十分吻合，近几年已经逐步开始应用在城轨供电系统领域，超级电容储能装置将城轨列车电制动时产生的再生制动能量存储、释放，以达到重复利用电能及稳定直流母线电压的目的。但是目前由于超级电容储能装置在地铁上的应用较少，介绍超级电容储能装置试验平台的方法也很少，建立合适的超级电容储能装置试验平台就显得尤为重要。王俭朴的《城市轨道车辆储能再生制动试验系统研究》一文研究了车辆储能再生制动试验系统，是本发明的背景技术。

发明内容

本发明要解决的技术问题就在于：针对现有技术存在的技术问题，本发明提供一种操作简单、方便，节能、环保，可适应于目前国内多种地铁供电电压的超级电容储能装置试验平台及试验方法。

为解决上述技术问题，本发明提出的技术方案为：一种超级电容储能装置试验平台，包括陪试变流器和超级电容储能装置；所述陪试变流器的交流侧端口与电网电气连接，陪试变流器的直流侧端口与超级电容储能装置的输入端电气连接；

所述陪试变流器包括预充电开关组和变流模块；所述预充电开关组包括交流断路器、预充电接触器和充电电阻，所述预充电接触器与充电电阻串联组成预充电电路，预充电电路与交流断路器并联组成预充电开关组；所述变流模块的交流侧端口与所述预充电开关组串联后作为陪试变流器的交流侧端口与电网电气连接，所述变流模块的直流侧端口与超级电容储能装置的输入端电气连接。

作为本发明的进一步改进，所述陪试变流器的变流模块包括两个并联的变流单元。

作为本发明的进一步改进，所述超级电容储能装置包括斩波器和超级电容器；所述斩波器的中间侧端口与直流开关串联后作为超级电容储能装置的输入端，斩波器的电容侧端口与超级电容器电气连接。

作为本发明的进一步改进，还包括一个控制模块，所述控制模块分别与陪试变流器和超级电容储能装置电气连接，用于控制陪试变流器和超级电容储能装置的工作状态。

作为本发明的进一步改进，还包括变压器和电抗器，所述变压器的原边侧与电网电气连接，变压器的副边侧与电抗器串联后与所述陪试变流器的交流侧端口连接。

一种超级电容储能装置试验平台的试验方法，包括模拟列车在制动状态下超级电容储能装置充电过程和模拟列车在启动状态下超级电容储能装置放电过程；

所述模拟列车在制动状态下超级电容储能装置充电过程的具体步骤包括：

S1.1.控制模块通过调整陪试变流器的控制脉冲，控制陪试变流器模拟列车开始制动时产生制动电能，使超级电容储能装置输入端电压上升的工况；

S1.2.判断超级电容储能装置输入端电压是否满足对超级电容器充电的条件，是则跳转至步骤S1.3，否则继续执行步骤S1.2；

S1.3.控制模块控制超级电容储能装置工作在充电状态，为超级电容器充电；