基于关联维数的直流牵引网故障识别

地铁牵引供电系统的发散型振荡电流容易造成直流牵引网继电保护误动,因此欲提高直流牵引网保护系统的可靠性必须寻求更为有效的特征提取方法。分形理论中关联维数的特征提取方法可灵敏地反映出牵引网非线性动态特征信息的变化,并准确识别出牵引网中振荡电流和短路故障电流。在确定的时间序列内,牵引网电流信号经相空间重构和关联维数计算后,定义关联维数为其故障模式识别的特征矢量。实测数据证明,该保护方法不仅具有灵敏性高和概念清晰的优点,而且适合复杂的直流牵引网运行状态信息的诊断。     

直流牵引供电系统行波保护研究

对于供电系统继电保护而言,如何提取并利用供电系统的故障信息是确保保护装置可靠性的关键因素。通过深人分析行波仅与传输线单位阻抗有关的传播特性,提取直流牵引供电系统的瞬变信息,建立了直流牵引供电系统的行波保护模型,克服了电流保护和di／dt-△I保护受线路总阻抗影响的弊端,从而提高了保护装置的可靠性和速动性。经现场试验,得到令人满意的结果。     

直流牵引供电系统的建模以及参数分析

建立正确的短路模型并对其进行数学描述是研究地铁直流牵引供电系统保护的基础。在分析地铁运行期间牵引供电系统短路电流的衰减振荡波形时发现了电流上升率+电流增量保护(地铁直流牵引供电系统主保护)短路模型的缺陷。结合二阶系统时域分析,建立了地铁短路系统的二阶模型,并对模型进行了数学分析。仿真结果证明该模型对地铁直流牵引供电系统电流上升率+电流增量保护误动作的排除及其相关问题的研究具有十分重要的意义。     

地铁供电系统直流侧短路故障探讨

地铁供电系统短路电流及故障分析可为设备选型和供电系统设计提供重要参考.故障发生后,直流供电系统中的电流急剧增加.准确掌握短路电流的变化过程有助于确定地铁供电系统的保护策略.故障发生在供电网络的不同位置,短路电流也会不同.此时,根据短路电流的特点,需要完成短路保护动作,切断故障线路或设备.为了了解地铁直流供电系统的短路特...     

故障电流早期检测及其过零点预测的相控开断技术

为实现相控分断短路电流技术,提出了基于故障早期检测的等比直流分量递推故障电流预测算法,从而快速准确地识别短路故障并预测电流过零时刻。基于Compact-RIO短路故障测控系统,在FPGA上将故障早期检测的等比直流分量递推故障电流预测算法予以技术实现,采用函数/任意波形发生器进行仿真模型与动模实验室短路电流数据验证,结果表明:算法故障识别时间在1 ms以内,过零点预测的误差在0.5 ms以内,在一定程度上提高了相控开断技术的快速性和准确性,为相控分断故障电流争取了较为可观的时间。     

地铁直流牵引供电系统振荡机理分析

地铁直流牵引供电系统低频振荡电流是导致DDL保护误动的主要原因。从系统分析的角度,建立了计及电动车辆影响的直流牵引供电系统电磁暂态模型及系统振荡时的非线性二阶动态模型。在唯一平衡点邻域内,利用李亚普诺夫间接法将非线性动态系统转换为线性系统后,确定出系统振荡的结构条件。实例计算和仿真表明,牵引变流器和牵引电机的等效负电阻是系统不稳定的主要电气参量,系统振荡频率主要取决于车载滤波电容与滤波电感,且系统仿真波形在众多特征上与实际记录的电流波形基本一致。     

基于PSCAD的牵引供电系统建模与短路电流仿真

在地铁牵引供电系统馈线保护方式中,电流变化率及电流增量保护是地铁供电系统中常用的保护方式。然而从地铁故障录波得到的众多故障波形看,故障电流常存在幅值很高的冲击电流而后振荡衰减的特点。电流变化率及电流增量保护方式假设的故障电流按指数规律变化的特点与史际情况有出入。笔者基于PSCAD对供电系统进行建模,分析了整流器对短路电流中暂态电流冲击的影响,考虑到实际电器短路瞬间漏抗增大,对PSCAD中的实际电器做了--一定的改进,最后得到的仿真波肜与实际短路电流波肜十分吻合。对基于电流变化量原理的保护研究以及误动作的排除及其相关问题的研究具有卜分重要的意义。     

牵引供电系统建模与短路电流的仿真

由于牵引供电系统中感性和容性元件的存在,在发生瞬间、永久短路故障以及机车充电过程中,都会有不对称暂态电流冲击,这对基于电流变化量原理的保护判据将产生很大的影响,甚至导致保护的误动作。笔者基于EMTP对供电系统进行建模,分析了变压器对短路电流中暂态电流冲击的影响,考虑到实际电压器短路瞬间漏抗增大,对EMTP中的实际变压器做了一定的改进,最后得到的仿真波形与实际短路电流波形十分吻合。分析结果表明该模型具有很好的灵活性和较高的精确性,对基于电流变化量原理的保护以及误动作的排除等相关问题的研究具有十分重要的意义。     

基于小波包变换的地铁远方短路电流分析

本文讨论了地铁直流侧远方短路故障的三种保护方案 ,指出现有的基于电流变化率方法以及基于傅立叶变换的方法都难以躲开机车起动电流。文中根据远方短路故障电流受铁轨集肤效应的影响而具有不断变化的时间常数的特点 ,提出使用Haar小波包变换来提取该短路电流的暂态特征的新方法 ,仿真结果表明该方法可有效避开机车起动电流     

基于频谱特性的HVDC区内外故障快速识别

高压直流输电（HVDC）系统区内外故障快速判别是实现故障保护的基础。由于直流滤波器、平波电抗器以及线路分布电容等作用下,区内外故障时,直流电流信号传播至保护安装处所经历的物理边界存在较大区别,导致直流电流频带能量分布具有明显差异。该文采用总体经验模态分解法（EEMD）对HVDC系统故障时的直流电流信号进行分解,将信号分解为几个固有模态分量（IMF）之和。然后,计算各模态分量的能量,通过对比分析,找出特征区别,进而定义能量比判据用于区分正常、区内、本侧区外以及对侧区外故障。该方法仅采用直流电流信号,简单易实现,能够满足快速性和选择性要求。最后,通过对HVDC多种工况下的大量故障进行仿真分析,验证了该方法的有效性和鲁棒性。     

GSM制式数据卡功放的能量补偿分析方法

GSM(Global System for Mobile Communications)制式数据卡的功放负载是一种具有时分多址特性的负载,其供电系统的关键是能量补偿,将限流器件和直流转换器相结合由限流位置的不同,引出两种供电系统,在分析其能量补偿时结合限流器件的热可靠性、直流转换器的工作范围、功放指标来确定极限工作电压,用户可以结合自己的使用场景,选择适合自己的能量补偿电容计算方法。     

地铁隧道内电磁场分布特性分析

准确掌握地铁隧道内电磁场的分布状况是建立直流牵引供电系统电磁暂态模型的基础,也是开发直流牵引供电系统馈线保护方法的需要.针对地铁隧道内非对称的空间结构,利用有限元分析法计算了不同工况下地铁隧道内的电磁场分布特性,确定了地铁隧道内电磁场与钢轨电位、钢轨电流间的定量关系,以及列车位置对电磁场分布的影响.分析结果符合电磁场分布理论表述的规律.     

高速铁路牵引供电系统建模及仿真分析

通过对牵引供电系统中交直交机车运行原理的分析,建立以有功功率、功率因素、直流侧电压作为重要指标的CRH380B型机车简化模型,采用PSCAD/EMTDC搭建了机车-牵引网-电网牵引负荷联合仿真平台模型,并分析CRH380B型动车组在稳定运行时,机车位置与机车数量对电网电流谐波畸变的影响,以及机车位置对接触网电压的影响。仿真结果表明,所搭建的CRH380B型机车模型和高速牵引负荷联合仿真平台结构简单合理,能较好分析机车电流谐波特性、牵引供电系统接触网电压分布规律和电网谐波畸变特性。     

New generation traction power supply system and its key technologies for electrified railways

Unlike the traditional traction power supply system which enables the electrified railway traction substation to be connected to power grid in a way of phase rotation, a new generation traction power supply system without phase splits is proposed in this paper. Three key techniques used in this system have been discussed. First, a combined co-phase traction power supply system is applied at traction substations for compensating negative sequence current and eliminating phase splits at exits of substations; design method and procedure for this system are presented. Second, a new bilateral traction power supply technology is proposed to eliminate the phase split at section post and reduce the influence of equalizing current on the power grid. Meanwhile, power factor should be adjusted to ensure a proper voltage level of the traction network. Third, a segmental power supply technology of traction network is used to divide the power supply arms into several segments, and the synchronous measurement and control technology is applied to diagnose faults and their locations quickly and accurately. Thus, the fault impact can be limited to a minimum degree. In addition, the economy and reliability of the new generation traction power supply system are analyzed.

     

110 kV变电站直流系统接线方案探讨

目前在110 kV及以上等级变电站直流系统设计中主要采用辐射式供电方式,某厂新建110 kV变电站直流系统接线为环网式供电,存在供电可靠性低,直流接地不易查找等问题,分析该站直流系统接线存在的不足与设备现状,为其直流系统改造完善提供依据.通过对环网式、辐射式供电方式的比较和优化方案的探讨,得出了适用于该站的直流系统接线方案,既满足了其供电可靠性的要求,又提高了接地故障处理效率.     

绝缘子监测系统中的光伏充放电控制器设计

运用光伏发电,给绝缘子在线检测系统提供电源,经过检测蓄电池的状态,通过DC/DC、电压电流调节反馈电路来控制对蓄电池的充放电.并完成蓄电池的防雷击保护、防蓄电池过充和过放保护、防反接保护.通过实验仿真分析,满足实际要求.