基于超级电容的现代有轨电车,是指核心储能单元为超级电容的电能驱动轨道机车,是在传统有轨电车的基础上进行优化升级改造的一种先进的电能驱动交通运输工具。与传统的有轨电车相比,超级电容有轨电车使用纯电能,运行过程清洁环保无污染,不需要沿途架设充电线路,只需在始发站或者中间站点设置充电设施作为列车储能介质与电网之间进行能量转换的直接接口,列车进站后仅利用乘客上下车时间通过电网吸收的电量,即可满足列车运行所需,综合性能更加环保、美观、高效、实用。因此,近些年来被广泛应用与国内外各大城市的基础设施建设中。轨道、地铁成套整流技术一般采用多脉波整流技术,此技术成熟、可靠、成本低,但考虑超级电容充电时对电网瞬时冲击功率达较大,不控整流带来的电流、电压谐波、功率因数等影响不容忽视。对大容量功率回路并联技术、大功率PWM矢量控制技术以及直流输出侧滤波控制是本装置的核心。本课题对以超级电容作为储能装置的有轨电车供电技术进行研究,主要分析了主回路采用双脉宽调制(PWM)控制AC/DC-DC/DC电压型变频器的大功率成套整流充电装置。详细分析了装置电网侧数学模型、网侧变换器控制策略;直流侧充电装置的数学模型、直流侧变换器的控制策略;并根据负载特性,即超级电容的自身充电规律,研究了不同工况下分别采用恒流、恒压的充电模式的控制策略;解释了如何在并网充电过程中有效减少并网冲击引起的谐波畸变;通过MATLAB搭建系统模型进行仿真验证上述理论分析,完成了实验系统的硬件选型设计、软件设计以及样机的实验平台验证,完成对储能充电控制系统的电网侧、直流侧控制策略进行验证,最终得出结论。本文所做的研究工作,为现代有轨电车储能供电系统的工程设计提供了一定的理论参考依据,并为工程应用奠定了基础。