电力负荷特性在线记录系统软件设计

提出了一种基于电铁牵引变电站电力负荷特性在线记录系统的软件设计方案,以提供电力系统负荷建模所需的数据。系统以PC机进行后台数据处理并上传数据记录,可以对电铁牵引变电站双变压器并列运行实现全时间点状态监测和负荷特性记录,具有存储容量大、功能齐全、调试简便、开发周期短、测量精度高等优点。通过仿真和实际测试证明,开发工作是成功的,该系统能够满足电力系统负荷特性数据采集的要求。     

铁道供电暂态过渡时序仿真与过电压防护控制

针对高速电力机车过关节式电分相时产生过电压,击穿绝缘、损坏电气设备等问题,利用时序仿真方法,研究了过电压产生的电磁暂态过渡过程,提出了一种防护控制措施;建立了电分相等效电容模型,考虑牵引网电分相处的电压初始相角对暂态过程的影响和冲击负荷的运动取流特点,建立了变电容的机车-牵引网动态电磁暂态模型;对武-嘉电气化区段牵引供电的动暂态过渡过程进行EMTDC仿真实验,得出中性线分段方法,使机车进入分相平行段的过电压从76kV降至67kV。     

电铁负荷注入配电网的谐波与负序电流测量与分析

提供了电铁负荷注入配电网的谐波与负序电流的实测数据,分析了其对电网安全运行的影响,提出了抑制影响的对策。     

牵引负荷实测数据的分类

随着电气化铁路在铁路运输中的迅猛发展以及电压等级的不断提高,电气化铁路牵引负荷对电网的负序和谐波影响也随之增大。为了建立准确有效的电气化铁路牵引负荷模型以评估其对电网的影响程度,本文根据全国部分牵引变电所的实测数据,利用Matlab仿真软件对实测数据进行分析处理,得到其概率密度函数图以及对应的累积分布函数图。通过观察发现累积分布函数图之间存在一定规律,因此根据累积分布函数图,对牵引负荷实测数据进行分类整理,得到牵引负荷实测数据的分类。     

电牵引采煤机牵引部可靠性分析

针对传统采煤机牵引部可靠性分析采用人工方式而难以及时发现故障隐患的问题,提出了一种基于故障树分析和模糊逻辑理论的电牵引采煤机牵引部可靠性分析方法。首先建立电牵引采煤机牵引部不牵引故障树,对故障树中基本事件的故障程度进行等级划分;然后采用模糊综合评判方法计算每个基本事件隶属于相应故障等级的隶属度,得出牵引部在各工作阶段的故障形式及故障率,从而实现对电牵引采煤机牵引部的可靠性分析和健康管理。     

电牵引采煤机电气故障分析

介绍了电牵引采煤机电气系统的结构和原理,给出了电牵引采煤机电气系统常见故障及处理方法;结合电牵引采煤机电气故障实例,分析了故障原因,并给出了相应的处理措施。     

基于模糊控制的电磁调速采煤机控制系统的设计

针对传统的电磁调速式电牵引采煤机速度控制环节调试难度大,参数易漂移等问题,根据电牵引采煤机的牵引特性及电磁式调速电动机的速度控制特性,提出了一种基于模糊控制算法的软件控制器,通过仿真和现场多年实际运行,证明了基于模糊控制算法的软件调节器与电磁调速式电动机在电牵引采煤机中应用的可行性,保证了电牵引采煤机恒功率运行,使采煤机发挥出最大的功效。     

忻州电网电气化铁路电能质量普测分析

电气化铁路牵引负荷属于典型的电子开关负荷,具有强非线性,易对电网供电电能质量造成不良影响。为了解忻州电网在电气化铁路牵引负荷影响下的电能质量状况,进而开展有针对性的预防、管理和治理措施,对忻州配电网开展了一次有针对性的电气化铁路牵引负荷电能质量普测。测试对象为11个110 k V变电站的19条线路。然后,对测试数据进行统计分析,并对照相关国家标准找出忻州电网存在的普遍性电能质量问题。结果表明:忻州地区电气化铁路牵引负荷的谐波问题较为严重,尤其以三次谐波超标为甚,个别线路甚至远远超过国家标准限制。此外,部分测试点存在电压波动幅度大、三相不平衡、电压闪变等问题,威胁电网的安全稳定运行。最后,针对忻州电网当前的电能质量状况,提出了治理以及改善的相关建议。     

基于粒子群优化神经网络的“煤改电”地区短期负荷预测研究

为提高“煤改电”地区短期负荷预测水平,本文基于北京市大兴区“煤改电”工程,探索利用神经网络算法对“煤改电”地区短期负荷进行预测。本文首先研究了“煤改电”地区负荷的年周期、周周期以及日周期负荷特性,并对负荷预测进行分类,分析得出了负荷预测的主要影响因素,明确了负荷预测的步骤及误差分析方法。其次,本文研究了BP神经网络的构成和运算过程,分析了历史数据处理方法,建立了基于BP神经网络的“煤改电”地区短期负荷预测模型,并对短期负荷预测模型进行检验。最后,为进一步提高预测效果,本文研究利用粒子群算法和列文伯格-马夸尔特算法对神经网络进行优化改进,建立了基于粒子群算法优化的BP神经网络负荷预测模型,满足了预测目标精度要求。     

基于CVaR的供电商多市场购电组合研究

电力市场环境下,供电商在日前现货、远期合同、期权、可中断负荷等多个市场购电时面临着收益与风险的权衡。引入条件风险价值(CVaR)作为市场风险的度量因子,建立了以最小化损失为目标的供电商多市场购电决策模型,分析了期权和可中断负荷对购电组合的影响。算例结果表明期权和可中断负荷能有效地降低供电商的购电损失,期权价格和可中断负荷补偿价格对购电组合策略有显著的影响。     

基于Scott接线变压器及AT供电方式的牵引供电系统仿真

本文介绍了牵引变电所Scott接线变压器的接线方式以及AT变压器的接线原理。作者对牵引网进行了简化分析并在此基础上利用Matlab／Simulink仿真软件分别建立了Scott接线变压器模型、牵引网模型、AT变压器模型,并按照AT供电方式将各模型结合起来组成一个牵引供电系统仿真模型。     

西安北环线牵引供电系统谐波测试与分析

随着我国电气化铁路的飞速发展,交直交型电力机车普遍被运用的同时,由其产生的谐波问题对电网的影响也日益凸显。为更好的研究分析牵引供电系统谐波特性规律,对西安北环线牵引供电系统某供电区段的牵引变电所和分区所主要电气量参数进行了同步测量,并在测试数据一时间段内选取了多个典型时刻。通过对典型时刻数据的分析,结果表明该供电区段的谐波特性呈现一定规律,并对其抑制方式提供了合理建议。     

电动汽车负载模拟加载系统

电动汽车的普及和推广对牵引电机的性能提出了新的要求。为了研究电动汽车直流无刷电机（BLDC）在复杂路况条件下的运行性能,提出了一种电动汽车负载模拟加载系统,推导了汽车牵引电机负载数学模型。基于时间等效的缩放思想,用小功率电机代替实际牵引电机作为系统的牵引电机,使该系统具有很好的可实施性。在MATLAB/simulink环境下建立电机和联轴器的仿真模型,负载电机通过联轴器对牵引电机进行实时加载,进而可以分析不同路况下电动汽车牵引电机的动态性能,为实际工程中整车实验提供动力方面的数据参考。     

Synergetic control of asynchronous electric traction drives of locomotives

The problem of synthesis of the control system of locomotive asynchronous electric traction drives with regard to processes in the wheel-rail contact. In this system, the wheels can slip relative to the rail, and the excessive slippage has a negative effect on the locomotive traction properties and increases the wear of the wheel pair and rail surface. Modern techniques of solving this problem are based on the forced increase of the coefficient of traction in the wheel-rail contact and on tracking the acceleration of the wage wheels rotation rate as the wheel slip development is evaluated. A new approach to the synthesis of locomotive traction controllers is proposed that is based on the theory of synergetic control. The proposed traction controller ensures a prescribed slip rate of the wage wheels relative to the rail thus ensuring the maximum traction; furthermore, this controller minimizes the loss of energy in the power unit of the electric traction drive.     

智轨电车牵引系统设计与应用

智轨电车牵引系统采用一种高能量、高充电倍率的磷酸铁锂动力电池为车辆提供能源,同时其永磁电机牵引的节能性与主电路设备的轻量化、可靠性设计保证了智轨电车续驶里程的最大化。文章概述了该牵引系统的组成及主要参数、牵引/电制动特性等,并对其系统特点、参数计算方法及控制策略等进行了说明。     

基于EMTDC/PSCAD的电力机车暂态仿真

利用EMTDC/PSCAD软件建立了电力机车的主电路。通过C语言编写自定义模块实现了在仿真过程不停止的情况下,实时调节整流电路触发角,通过实时观察牵引网侧电流的波形,并对其进行傅里叶分析,得出电力机车在运行过程中直流侧电压和牵引网侧电流的特点。     

基于分布式模型的动车组预测控制方法

针对动车组由若干动车/拖车组成的动力单元固定编组耦 合构成,难以用集中式模型进行有效描述的问题,提出一种动车组运 行过程的分布式描述与建模方法. 基于动车组牵引/制动特性曲线和实际运 行数据,采用子空间模型辨识方法建立了动车组各动力单元的分布式状态空间模型;提出基于分布式模型的动车组预测控制方法,给出了各动力单元牵引/制动力和运 行速度同步跟踪控制算法.基于CRH380AL型动车组运行过程数据的对比仿真结果验证了本文方法的有效性.     

电气化铁道谐波抑制研究

针对电气化铁道牵引供电系统的特点，论述了电气化铁道谐波对电力系统造成的危害和牵引供电系统进行谐波抑制的必要性。为了实现对电气化铁道谐波的实时检测和补偿，该文提出了一种用于有源电力滤波器任意指定次谐波的检测方法。这种有源电力滤波器由选择性谐波检测环节和电流控制环节组成。为了补偿数字控制器和逆变器带来的延时。在检测环节中加入了延迟时间补偿角。电流闭环控制使得实际补偿电流精确地跟踪检测出的谐波指令电流。利用MATLAB提供的SIMULINK仿真平台对该方案进行了仿真，仿真结果表明所提出的电气化铁道谐波补偿方案有明显的效果，这对于提高牵引变电站的供电可靠性和电气化铁道的安全可靠运行起到了非常重要的作用。     

一种基于有源滤波器的新型同相AT供电系统

本文针对电气化铁道牵引供电系统存在的一些问题，如产生较严重的谐波和无功功率，相邻供电区段必须用分相绝缘器分隔和通信干扰等，提出了一种基于有源滤波器构建的新型同相AT牵引供电系统——单台YN，d11-55接线方式，仅由一台变压器和平衡变换装置构成（中性点接地）。以检测到的同相综合补偿电流为参考，控制有源滤波器以抑制三相不平衡状态，并消除谐波和无功分量。仿真证实这种同相供电系统是可行的。