基于模糊控制的具有超级电容的节能电梯的控制策略的研究

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随着我国城市化发展迅速,电能紧缺的问题日趋严重,电力资源紧缺是制约着我国国民经济迅速发展的最主要因素。据相关统计显示,建筑物是所有能耗群体中消耗能量最大的,而建筑物所耗能量的25%是由电梯产生的。据国内相关部门统计数据显示,到近期为止,国内正在使用的电梯数量约为210万台,而且正以每年20%的速度快速增长。目前电梯节能技术的主要难题是如何利用电梯电机在发电状态时回馈到直流母线的电能。在再生能源利用方面,本文提出在整流器与逆变器之间的直流母线上并联超级电容的方法,利用超级电容的高比功率和储能的特点,来吸收由电机回馈回来的能量。在需要用电时,超级电容可以及时的像电梯和辅助装置供电,实现能量回馈的循环利用。首先对电梯节能技术进行了深入分析,在此基础上设计了基于超级电容存储电梯再生能量的节能方案。对超级电容容量特性、容量偏差对储能性能影响的特性进行了深入研究。设计了整流器后串联Buck电路再并联超级电容的电路结构,根据电梯实际的运行情况,制定了合理的控制策略,并且在Matlab/Simulink仿真平台搭建了系统模型并运行。本文以负载电流、超级电容的SOC(State Of Charge,剩余电量)为输入变量,以Buck电路变换器中功率开关器件的占空比为控制对象,设计了模糊逻辑控制器,并根据不同的情况下能量的分配情况制定了模糊逻辑规则。研究结果表明,运用模糊控制可以合理的分配系统的能量,节能电梯由于超级电容的引用大大提高了回馈能量的利用率,并且可以迅速的吸收回馈的能量,减少了电网用电,达到了节能的效果,整个系统具有较好的技术性能和经济实用性。
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