基于RTDS的高速铁路牵引供电系统建模与仿真

在RTDS仿真平台上建立牵引供电系统模型可以对继电保护装置进行闭环测试。分析了保护装置误动和拒动的原因。有利于保护装置的保护原理与算法的改进,缩短保护装置的研发周期。围绕高速铁路,以AT供电方式下的牵引供电系统为研究对象,对高速铁路的牵引供电系统建模与仿真,验证了模型的正确性和可用性。     

高速铁路牵引供电系统供电能力评估方法

针对高速铁路牵引变电所的供电能力评估,归纳了牵引变电所供电能力指标体系,主要包括电压水平、载流量、牵引变压器寿命损失三个方面,并给出了各个供电能力指标的计算方法,在此基础上,结合某高铁牵引变电所现场实测数据,评估了其供电能力。     

高速铁路牵引供电系统谐波及其传输特性研究

随着高速铁路的高速度、大容量、高密集网络化发展,高速机车引起的牵引网谐波放大、谐振问题越发严峻.为考察牵引网谐波传输特性,在分析谐波传输理论的基础上,利用Matlab/Simulink建立通用的高速动车组(electric multiple unit,EMU)与牵引网的联合仿真模型,通过对高速动车组的不同工况和不同出力下的谐波特性进行仿真分析,验证了模型的正确性.在联合仿真模型的基础上,分别针对机车位置固定、不同机车位置和不同牵引网长度3种情况下的谐波电流传输特性进行仿真分析,结果表明:联合仿真模型较恒电流源模型、恒功率源模型更符合牵引供电系统的实际.该研究结果对降低和避免牵引网谐振带来的危害有一定的参考价值.     

高速铁路牵引供电系统馈线保护问题分析

围绕高速铁路牵引供电系统馈线保护问题展开探讨,分析牵引供电系统的供电方式,并结合高速铁路牵引供电系统供电能力进行分析,以期为高速铁路牵引供电系统馈线保护问题提供参考。     

高速牵引供电系统建模及其运行参数对电网谐波的影响

本文在对牵引供电系统中交直交机车运行原理分析的基础上,建立了以有功功率、功率因素、直流侧电压3个指标作为参考的CRH380B型机车简化模型,并采用PSCAD/EMTDC搭建了电力机车-牵引网-电网牵引负荷联合仿真模型,通过仿真分析了运行参数AT变压器漏抗、外部电源容量(电网容量)、牵引变压器容量对电网电流谐波的影响。仿真结果表明,AT变压器漏抗、牵引变压器容量对电网电流谐波有影响较大,而外部电源容量对电网电流谐波的影响较小。     

高速铁路牵引负荷建模与特性分析

为掌握高速铁路牵引负荷分布特性,建立牵引负荷模型,结合牵引变电所实测数据,对其数字特征与分布特性进行分析。     

高速铁路牵引供电系统负序概率模型

为了研究高速动车组作为大功率单相非线性负荷引起的电力系统三相电流不平衡问题,通过对V/v接线牵引变压器负序电流的分析,引入随机过程,建立了牵引变电所负荷和负序电流概率模型。利用统计推断解析和模拟负序电流的概率分布,并进行了仿真分析,得出了V/v接线方式高速铁路牵引供电系统的负序电流与功率因数的影响关系和电流不平衡度的主要分布情况。结果表明,该牵引变电所负荷和负序电流概率模型,具有较强的适应性和适用性,能够比较真实地模拟高速铁路的运行特性和负序电流分布情况。     

模糊Petri网在高速铁路牵引供电系统故障诊断中的应用

指出在高速铁路牵引供电系统故障诊断中应计及所获取的保护和开关动作信息的不确信性和模糊性,基于此,将模糊Petri网(fuzzy Petri net,FPN)应用于牵引供电系统的故障诊断.考虑到牵引供电系统保护的特殊性,进行了第2次推理;针对越区供电时馈线远后备保护覆盖元件多的特点,增加了推理条件以保证推理的正确性;根据...     

高速铁路牵引供电系统动态模拟综合实验系统的设计与实现

针对我国轨道交通电气化专业实验教学仪器较为缺乏的现状,在详细研究高速铁路牵引供电系统之后,对高速铁路的牵引变电所、接触网、高速列车、综合接地系统及其远动监控系统进行了物理建模。开发出一套从电气量和物理量比例缩小的高速铁路牵引供电动态模拟系统,实现高速铁路接触网结构,牵引变电所供能、电力机车运行等功能的综合模拟。可通过远动模块实时监测与控制变电所以及机车模块的运行状态,真实地反映了高速铁路牵引供电系统的实际工作状况,为从业人员和相关院校提供了一套适用于培训与教学的综合实验系统。     

高速铁路牵引供电电能质量补偿系统研究

为了解决高速铁路牵引供电系统不平衡现象,对电气化铁路功率补偿装置进行研究并进行了补偿实验。采用级联型换流电路以及"背靠背"方式作为27.5 kV电压等级电气化铁路的综合补偿及谐波抑制拓扑结构,研究了适用于该结构的负序、谐波及无功快速检测方法及控制方法,并开发出一套铁路综合补偿系统装置。仿真及试验表明该装置能够有效实现牵引供电臂之间功率流动以及补偿等控制目标。     

不同负荷模型下高速铁路牵引供电系统谐波谐振敏感度分析

高速铁路牵引供电系统不同的负荷模型将得到不同的节点导纳矩阵,从而对谐波谐振幅度、频率产生较大的影响。利用复矩阵模态分析研究不同高速列车的谐波模型对高速铁路牵引供电系统谐波谐振特性的影响规律。将利用频谱分析得到的驱动点阻抗变化曲线与三种不同负荷谐波模型得到的模态幅值和频率敏感度分析进行对比。结果表明,不同的谐波模型在相同的谐振模态下得到了相近的谐振频率区域。     

数字化铁道客运专线AT供电系统空载建模与仿真

运用Matlab中的Simulink模块对对牵引网各部分进行建模,探讨如何对其各部分的参数进行设置,并且将其组合成一个完整的牵引网电气模型,最后对该模型仿真运行,验证模型的正确性。     

光伏接人牵引供电系统谐波交互影响及其适应性分析

为了分析光伏接入牵引供电系统的谐波交互影响及其适应性,基于谐波传输理论,建立了系统谐波电流分析模型;利用MATLAB/Simulink搭建了光伏-全并联自耦变压器牵引网-动车组耦合系统的联合仿真模型,并验证了模型的准确性;在此基础上,分别针对牵引侧、光伏侧的动态工况进行仿真,对比分析了光伏接入前/后系统谐振及谐波放大特性、牵引网稳态电压分布、不同母线侧谐波电压/电流畸变情况以及光伏逆变器的耐受能力。通过实测数据对牵引供电系统接纳光伏的能力进行算例分析,结果表明:当光伏的装机容量较小时,光伏发电系统与牵引供电系统之间谐波的交互影响较小,两者均表现出较好的适应性。     

高速铁路牵引供电系统健康管理及故障预警体系研究

牵引供电系统故障将造成列车停运,目前的检修管理模式不能适应高速铁路对牵引供电系统可靠性的要求,为此,需建立高速铁路牵引供电系统健康管理和故障预警系统。通过对牵引供电系统中多元信息的监控,利用灰色聚类和模糊综合评价实时评价设备和系统的健康状态,利用系统信息的关联和早期故障微弱特征的提取实现对牵引供电系统潜隐故障和早期故障的预警。在系统健康状态评价的基础上,综合考虑维修成本和系统可靠性对维修策略进行优化。应用健康管理和故障预警系统,可有效提高高速铁路牵引供电系统运行的可靠性,减少事故概率,降低维修成本,为高速列车的安全正点运行提供良好的动力保障。     

同相牵引供电系统PWM整流环节仿真的研究

当前牵引供电系统均采用异相供电技术,各供电区段需要用分相绝缘器分隔,电力机车在运行中会出现停电过分相区和带电闯分相区的情况,严重影响了电气化铁路高速、重载的发展,而且电气化铁道的牵引供电系统三相严重不平衡,存在大量的谐波和无功。本文就是针对现有的问题提出了一种新型的牵引供电系统,其中对整流部分进行了设计,有效解决了三相不平衡运行,实现了同相供电,解决了过电分相等问题。并建立PWM整流控制系统的Simulink仿真模型,进行仿真分析,结果表明该设计是可行的。     

高速铁路全并联AT牵引网状态测控方案与仿真分析

为了有效提高牵引网的供电可靠性和持续性,针对现有高速铁路牵引变电所继电保护系统所存在的不足,提出了一种全并联AT牵引网状态测控系统方案。通过阐述其基本原理和系统构成,利用故障潮流符号值法,给出了各种类型牵引网短路时的故障判断方法。结合牵引网分段供电,对一实际工程算例进行了Matlab/Simulink建模和仿真分析。结果表明,该模型能够实现故障切除与恢复供电,达到了缩小停电范围和提高牵引网供电可靠性的目的,验证了该方案的正确性和有效性。     

交流牵引供电系统仿真通用数学模型及其应用

对交流牵引供电系统进行统一的数学建模,是实现数字化仿真的关键。以多导体传输线模型为基础,构建了适用于不同供电方式的牵引网统一数学模型;基于牵引变电所端口电气量通用变换关系,推导了适用于不同变压器接线形式和不同相序接入的牵引变电所通用等值电路;在链式网络结构的基础上,建立了交流牵引供电系统仿真通用数学模型,并改进潮流计算方法。以此为基础,开发交流牵引供电仿真软件。实例计算表明,该模型具有良好的通用性和较高的精确度,适用于高速、重载电气化铁道牵引供电系统仿真。     

高速铁路牵引供电系统的供电可靠性评估方法

提出了高速铁路牵引供电系统可靠性评估的5个层次,针对层次1进行可靠性评估,在考虑越区供电的前提下定义了高速铁路牵引供电系统的可靠性指标,推导了用元件可靠性参数表示的供电可靠性指标的解析表达式和灵敏度表达式。以RBTS系统对某高速铁路供电为例,通过可靠性计算和灵敏度分析确定了影响高速铁路牵引供电系统的供电可靠性和铁路通过能力的薄弱环节。仿真结果表明该评估方法极大地提高了高速铁路牵引供电系统可靠性评估的计算速度,避免了“维数灾”,得到的供电可靠性指标可直接作为牵引供电系统组合可靠性评估的理论依据。     

高速铁路牵引负荷对电力系统的影响研究

电气化铁路会给电力系统带来电能质量问题,武广高速铁路投运后,将对广州电力系统产生影响。结合广州段某单相接线牵引供电系统运行情况,分析牵引负荷功率的冲击性和牵引供电电流的不平衡特性,并简要分析供电系统对牵引负荷的承受能力。通过对牵引供电系统实际运行数据的分析,从电能质量相关数据指标上评价了牵引负荷对电力系统的影响,得出目前最大的电能质量问题是电流的三相不平衡问题。指出需要铁路和电力部门在规划建设及运行方面密切配合,共同确保电网安全可靠和供电质量。     

公用电网与牵引供电系统仿真研究

采用PSCAD仿真软件,选取山西忻州区域电网作为分析对象,提取典型公用电网模型,针对电网中多个牵引供电系统综合开展分析研究,并结合电能质量实测数据对仿真结果对比验证,阐述了采用该模型对牵引供电系统和公用电网的相互影响进行分析的合理性。