电力机车牵引电传动系统关键参数自动优化方法研究

为了使电力机车牵引电传动系统参数匹配最佳,对电力机车牵引电传动系统关键参数自动优化方法进行了研究。首先,建立了某型号电力机车牵引电传动系统的仿真模型,仿真结果证明了建模的准确性及合理性。其次,针对原模型开展试验设计(DOE)仿真,获得一簇反映系统运行规律的仿真结果,基于仿真结果建立了映射系统输入参数与输出特性的近似模型。再次,基于近似模型采用多目标粒子群优化算法进行寻优,获得了优化的设计参数。最后,对比分析几种模型仿真优化的结果,验证了采用近似模型进行全局寻优方法的效果,且在保证仿真精度的前提下,达到了极高的仿真效率。研究结果对于电力机车牵引电传动系统的高效率仿真具有参考意义。     

基于遗传算法的特高压CVT严格无源宽频建模

针对某特高压变电站内串补平台侧隔离开关操作导致的特高压CVT故障,建立精确的特高压CVT宽频等效电路模型,有助于进行CVT暂态故障的仿真研究。本文采用基于遗传算法的建模方法对特高压CVT进行宽频建模。首先,利用矢量网络分析仪分别测量电容分压器各分压电容的宽频阻抗参数和电磁单元的散射参数;其次,利用基于遗传算法的建模方法分别建立电容分压器及电磁单元的宽频等效电路模型,且所建模型严格无源;最后,在特高压CVT一次侧施加冲击信号,在CVT的不同部位进行测量,并在EMTP中建立特高压CVT电路模型,对实验过程进行仿真,将仿真结果与实际的实验结果进行对比验证了模型的准确性和有效性。     

影响电容式电压互感器谐波传递特性的关键参数

电容式电压互感器(capacitor voltage transformer,CVT)已广泛应用在电力系统中,但由于其结构中含有电容和非线性电感等,无法对谐波进行准确测量。综合考虑CVT制造参数和杂散电容等因素,建立CVT谐波阻抗模型并推导其完整的传递函数,并通过模型仿真结果与实测CVT谐波试验结果的对比,验证了模型的准确性;在此基础上仿真分析了CVT的关键参数对其谐波传递特性的影响。对CVT准确测量谐波和CVT设计、生产制造以及工艺优化提供一定的参考借鉴。     

考虑中间变压器饱和特性的电容式电压互感器宽频非线性模型

电容式电压互感器(capacitive voltage transformer,CVT)为电力系统计量、保护和控制装置提供可靠的电压信号。然而其暂态响应误差大,可能引发距离保护超越和误动作等问题,需建立精确的CVT模型为电力系统分析与保护研究提供基础模型。然而现有具备宽频表征能力的CVT模型多为线性模型,难以兼顾中间变压器铁芯组件对其电压传输特性的影响,且建模过程存在无源修正和降阶等问题,导致模型在特定频段或中间变压器铁芯饱和时的响应误差激增,基于此的电力系统保护策略可能失效。该文提出将CVT端口散射参数在状态方程中进行离散化表征的方法,进而通过诺顿等价建立CVT宽频导纳子模型,表征整体CVT的宽频电压传输特性;基于电磁对偶原理建立CVT工频非线性子模型,表征中间变压器铁芯励磁特性的饱和差异性;对2个子模型进行导纳互差后再进行并联耦合,建立考虑中间变压器铁芯饱和特性的CVT宽频非线性模型。对典型35kV CVT进行参数辨识和模型构建,针对其非线性和频率特性表征能力,分别设计低频涌流、电压传递特性测试和雷电冲击电压试验。结果表明,与传统CVT模型相比,该文提出的CVT模型在中间变压器铁芯饱和时的低频涌流首峰幅值仿真误差从77.79%降低至1.71%,在5Hz～1MHz范围内电压传递特性仿真归一化均方误差为0.91%,雷电冲击电压首峰值仿真误差为3.11%。试验证明所提出的CVT模型能够表征CVT的频率特性和非线性特性,可为涉及CVT的电磁暂态仿真研究提供基础模型。     

电容式电压互感器一次侧过电流的原因分析

建立了电容式电压互感器(CVT)及其系统的等效电路模型,以35 kV CVT为例,分析了可能造成CVT一次侧过电流的各种原因.从幅相频率特性角度反映了CVT自身及其系统谐振点的分布情况,根据CVT中间变压器非线性激磁电感和速饱和阻尼器非线性电感的伏安特性试验数据,得到相应的磁化曲线,建立了CVT的仿真模型.利用ATP-...     

电容式电压互感器的实时仿真研究

建立了速饱和电抗器型电容式电压互感器(CapacitorVoltageTransformer,CVT)各种运行状态的数学模型,用隐式梯形数值积分法将这些数学模型转换成相应的数字仿真模型,并据此仿真模型自行开发了仿真软件。按照国标(GB4703)的各项指标,对一个实际CVT的暂态特性在该软件上进行仿真研究,仿真结果验证了数学模型和数字仿真模型的正确性。     

一种新型制动辅助系统的驱动方案

制动辅助系统作为汽车制动系统中的一种重要辅助环节,其控制的速度、稳定性对于汽车驾驶的安全性至关重要。针对一种新型制动辅助系统,根据传动需求筛选出最优的控制策略,然后结合实际电机参数,建立传动系统仿真模型。在仿真模型的基础上,综合考虑汽车空间利用率及装配便利性问题,设计电机驱动器,最终形成一套完整的电机驱动解决方案。仿真和实验结果验证了该方案的可行性。     

双馈变速抽水蓄能全工况转换过程建模与仿真

双馈变速抽水蓄能机组具有运行范围宽、功率调节速度快并能兼顾发电、抽水工况最优效率的优点,同时也赋予了其运行工况多、工况转换频繁的特点。然而,现有双馈变速抽蓄的仿真建模仅以单一发电或抽水工况为主,并未充分体现变速抽蓄工况转换的特性和优势。因此,文章建立了可在发电与抽水工况间转换的双馈变速抽水蓄能机组机电暂态模型。该模型不仅可以在稳态运行时实现有功无功解耦控制和最佳导叶开度及最优转速的跟踪,还可以平滑地实现发电工况和抽水工况下的转换过渡过程。基于Matlab/Simulink建立了双馈变速抽水蓄能机电暂态模型,以停机、发电、抽水等工况间转换等场景为例,仿真验证了所建模型的有效性和正确性。     

合闸时CVT分压电容暂态过电压的仿真研究

电网合闸时在CVT分压电容上出现的暂态过电压会对CVT分压电容造成一定的损害。使用Matlab/Simulink建立CVT暂态仿真模型,仿真不同合闸相角情况下分压电容暂态过电压;同时研究线路等效电阻、电感值及CVT参数对分压电容上出现的暂态过电压的影响,得到了这些参数对暂态过电压的影响规律。仿真结果对CVT分压电容上暂态过电压的抑制研究、降低分压电容故障率以及CVT运行具有重要价值。     

基于CVT频率特性数据库的谐波校正方法研究

针对电容式电压互感器(capacitor voltage transformer,CVT)无法准确测量谐波的问题,探讨校正CVT测量值的方法。首先分析CVT工作原理,建立等效电路模型,并基于此等效电路模型利用Matlab/Simulink工具仿真研究了CVT对各次谐波的传递特性。仿真表明:虽然各次谐波经CVT之后的畸变程度不一样,但对于内部参数固定的CVT来说,同一次谐波的传递系数和相位变化量不会受谐波含量大小的影响。基于以上结论,本文构建了基于CVT频率特性数据库的谐波校正系统框架,并提出结合CVT频率特性数据与数字计算的方式校正谐波测量值的新方法。     

基于虚拟电容式电压互感器的能量平衡保护

容式电压互感器(CVT)传变特性使继电保护装置获得二次电压和电流瞬时值不再满足被保护输电线路分布参数模型，影响了能量平衡保护的可靠性。该文提出基于虚拟CVT的能量平衡保护新方案。该方案将保护获得的电流量经过虚拟数字CVT传变后，再进行能量平衡保护计算。为论证基于虚拟CVT能量平衡保护的可靠性，文中从理论上分析均匀输电线路分布的电压和电流量经过同样的CVT传变后，暂态电压与电流的相互关系仍满足输电线路分布参数模型，并进一步推论出线路分布电压和电流量经过相同的线性电路传变后其相互关系也不发生改变，这就为输电线路保护应用传变后信息量提供了理论参考。最后用ATP仿真验证基于虚拟CVT能量平衡保护新方案。     

电容式电压互感器谐波测量误差试验技术

电容式电压互感器(CVT)被广泛应用于高压系统中的电压测量、继电保护及载波通信等场合。文中研究谐波条件下CVT测量误差的试验分析方法。设计了采用试验用小容量升压变压器提供高压谐波源的试验平台,分析了高压侧谐波电压放大和衰减的原因,通过仿真验证了所得结论的正确性。在此基础上提出了将试验升压变压器更换为大容量普通升压变压器的方案,完成了CVT谐波测量误差的试验。建立了CVT的谐波等效电路并分析了谐波条件下其内部电路的谐振模式,通过理论分析和仿真计算对试验平台的有效性和试验结果的正确性进行了验证。     

计及电压测量特性的MMC中高频阻抗建模及稳定性分析

在建立MMC阻抗模型时,现有研究未计及电容式电压互感器(CVT)测量特性对MMC阻抗中、高频段的影响,可能会降低柔性直流输电系统稳定性分析的准确度.以渝鄂柔直工程南通道单元为研究对象,在分析杂散电容对500 kV速饱和型CVT测量特性影响的基础上,基于多谐波线性化原理提出了一种计及CVT宽频测量特性的MMC阻抗模型建立...     

电容电压初值对CVT铁磁谐振影响的仿真研究

电容式电压互感器(CVT)的传统等效电路模型中忽略了电容分压器电容电压初值对等效电路模型的影响,然而在CVT暂态时这一因素的影响不能简单地看成是一个误差问题。基于正确的电容分压器的分压比公式,建立了计及电容电压初值的CVT完整的等值电路模型。基于此电路模型,利用Matlab中的电气系统模块库PSB建立了CVT铁磁谐振暂态过程的仿真模型。仿真结果表明,在二次侧短路又消除短路这种铁磁谐振激发方式下,不同的短路时刻和消除短路时刻对CVT的铁磁谐振过程有影响,甚至出现了持续的振荡过程。在二次电压过零短路同时又在其过峰值时消除短路的情况下,电容电压的初值可以抑制铁磁谐振过电压的持续时间,但电容电压的初值较大时,在系统加压瞬间出现的过电压,可能引起二次侧高速继电保护误动作。     

基于双机械端口电机的新型电力无级变速系统研究

在先进深度混合动力系统中,行星齿轮机构将内燃机、发电机和电动机连接在一起构成电力无级变速混合动力系统,无论车速如何变化,内燃机总是工作在高效区域,提高了混合动力车辆的燃油经济性.但是,这种系统也存在结构复杂、体积较大的问题.本文研究了基于双机械端口电机的新型电力无级变速系统设计原则、永磁式双机械端口电机控制策略,并对这种系统在混合动力汽车应用中的工作模式进行了分析;研制了一台缩小比例永磁式双机械端口电机样机,实验验证了设计的有效性,模拟混合动力整车运行进行了典型循环工况实验和分析.     

500kV电容式电压互感器暂态特性仿真

电容式电压互感器(CVT)作为电力系统一次侧输入电压的传感设备已得到广泛运用,其性能好坏会直接影响到继电保护、故障测距、监控等二次侧设备的正常工作。当系统发生故障时,由于CVT中含有电容及电感类的储能元件,因此其二次侧输出电压不能跟踪一次侧输入电压的变化,暂态过程可能延续数十ms,从而造成快速保护动作延迟,甚至出现不正确动作。为此,结合500kV电压等级的CVT实际参数值在Matlab/Simulink中搭建了该电压等级CVT的仿真模型,比较详细地研究了其暂态特性,分析了不同因素对暂态过程的影响,并基于仿真数据分析了暂态过程的变化规律。仿真结果表明不同故障时刻、不同电路参数时的暂态过程有很大的差异。该仿真结果对于设计实际产品、优化产品性能具有很大的实用价值。     

并联混合动力系统自动变速器换挡规律与控制

研究了混合动力系统(PHEV)在换挡过程中对于动力传动系统的控制策略.通过对电动机和发动机2个动力源驱动模式的循环切换控制以及自动变速器的换挡循环控制分析,分别建立电动机和发动机的驱动力与燃油效率计算模型,并计算出它们驱动的经济性换挡规律曲线.试验结果表明:自动变速器的换挡控制方法能较好地提高混合动力传动系统在换挡过程中的操控性与平顺性.     

电容式电压互感器误差分析方法研究

电容式电压互感器(CVT)因具有耐电强度高,绝缘裕度大等特点,在110kV及以上电压等级的线路中被广泛应用于测量、保护等方面。随着厂、网分开,关口电能计量装置的准确性受到越来越多的关注。然而由于其CVT自身结构特点导致其在不同工作状态下误差结果往往差别较大。文章首先建立了CVT等效模型,从其结构原理、测量手段、外界环境等方面对其误差进行理论分析,得到误差变化趋势。其次以浙福工程中使用的CVT为例,对出厂误差测试、交接误差测试及在线误差测试数据进行比较并验证了理论分析的正确性。通过对CVT误差变化趋势的分析及验证试验,对现场交接试验及在线误差校准试验提供了指导依据,提高了CVT误差测量数据的可靠性。     

110 kV 电容式电压互感器谐波测量特性试验及仿真

针对电容式电压互感器（capacitor voltage transformers,CVT）测量谐波时从一次回路到二次回路非线性传递的运行特性,从现场试验和软件仿真两方面对CVT谐波测量特性进行研究。以某型号110 kV CVT为研究对象,综合考虑杂散电容、耦合电容、电容分压器介质损耗以及补偿电抗器等效电阻,构建CVT高频等效电路。运用Matlab搭建CVT谐波模型,获得CVT幅频特性曲线。在现场开展谐波测量试验,通过试验结果与仿真结果对比证明仿真模型正确性。最后,通过仿真模型验证谐波电压含量和基波电压幅值对CVT谐波测量特性并无影响。