基于虚拟仪器技术的输电线路微型物理仿真系统的设计

设计了一种基于虚拟仪器技术的低成本微型输电线路物理模型故障仿真系统.该仿真系统以若干个物理元件搭建的模型来模拟真实高压输电线路,借助虚拟仪器技术实现故障录波,利用LabVIEW+MATLAB对故障数据进行分析处理.仿真测试结果表明,该仿真系统能够较为真实反映实际输电线路故障状态信息,为低成本的输电线路物理仿真试验提供了良好的思路.     

高速列车永磁同步牵引系统研究与应用

介绍了高速列车、轻轨、地铁等轨道交通领域永磁同步牵引系统技术在国内外的研究和产业应用现状,分析说明了永磁同步牵引系统的技术优势、风险分析及预防措施。以CRH5型车为原型,详细说明了永磁同步牵引系统样机设计过程的设计思路、关键技术和分析仿真试验。地面联调试验和装车考核结果表明,牵引控制单元、辅助控制单元、控制算法等系统核心技术安全可靠,系统效率提升3%以上。     

应用虚拟仪器实现配电网单相接地故障选线装置

非有效接地电网发生单相接地故障时,准确检出故障线路对快速排除故障、提高供电可靠性具有重要意义。本文采用基于证据理论的综合选线方法并应用虚拟仪器技’术实现了一种单相接地故障选线装置。该选线装置硬件采用工控机实现,软件采用LabVIEW编程开发。叙述了综合选线方法的基本原理,详细介绍了装置的实现方法。实践表明采用虚拟仪器技术容易实现复杂的算法和功能、兼容性强。     

基于PSCAD的城市轨道交通牵引供电系统建模与仿真研究

阐述了城市配电网中轨道交通牵引供电系统建模与仿真技术研究的研究背景和意义,然后基于PSCAD软件,从配电系统侧（外部电源）、主变电所、环网电缆、牵引变电所、牵引负荷、牵引接触网、回流钢轨、滤波器等8个方面初步构建了一个城市轨道交通牵引供电系统仿真模型。最后从内电感、外电感以及总电感三个指标出发,研究了一种牵引线路电感的计算方法。     

基于虚拟仪器的电动汽车动力平台测试系统

为了满足电动汽车牵引电机系统性能测试的需要,针对电动汽车牵引电机系统的工作特点,建立了电动汽车动力性能试验台架,开发了利用虚拟仪器技术的测试系统软件,设计了相应的控制策略,实现了多路并行、高速数据采集的结果。测试系统充分发挥了虚拟仪器技术灵活性、兼容性强和可重用度高的特点。在测试平台上对国内外多台电动汽车牵引电机的动力特性进行了测试,并完成了多组电动汽车用动力锂离子电池组的放电试验。结果表明,建立的基于虚拟仪器的测试系统在实际应用中提高了测试过程的客观性和自动化程度,具有较好的科研价值和应用前景。     

"轨道交通安全供电技术"专题特约主编寄语

作为大型公共载运工具,轨道交通的安全高效供电至关重要.一方面,城市轨道系统普遍采用直流牵引供电方式,其潜在的杂散电流危害日益凸显;另一方面,交流牵引供电系统中断电过分相环节的存在制约了高速重载铁路的发展;而列车再生制动能量的高效利用是实现轨道交通系统节能降耗的重要途径.近年来,随着世界轨道交通迅猛发展,国内外关于轨道交通安全供电技术的研究与应用迎来关键性的发展机遇.     

S7-200 PLC在轨道交通直流牵引监控系统中的应用

本文简要的介绍了轨道交通变电所综合自动化系统及其直流牵引系统的整体结构，并根据实际需求，给出了S7-200 PLC在北京轨道交通五号线直流牵引监控系统的具体解决方案。     

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。     

基于虚拟仪器的多排污口检测系统

介绍了采用LabVIEW平台开发的基于虚拟仪器的多排污口实时检测系统,详细介绍了系统的硬件构成和软件编程,叙述了虚拟仪器特有的强大的功能,给出了现场使用结果。     

基于模糊神经网络的智能化虚拟仪器研究

讨论了利用模糊神经网络技术与虚拟仪器技术相结合实现仪器智能化的原理、意义和方案。提出了基于数据库的编程实现方案，通过建立模糊神经网络数据库，以对数据库的查询操作代替传统方案的编制复杂计算程序进行计算，提高了系统操作的实时性，降低了程序复杂度。提出的实现虚拟仪器智能的解决方案具有一定的参考价值。     

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。     

Pantograph Arcing in Electrified Railways—Mechanism and Influence of Various Parameters—Part I: With DC Traction Power Supply

Pantograph arcing is a common phenomenon in electrified railway systems. This is also a source of broadband-conducted and radiated electromagnetic interference (EMI) for vehicle as well as traction power and signaling systems. In this paper and the companion paper, experimental analyses of pantograph arcing phenomena are presented for dc and ac feeding systems, respectively. Influences of different parameters on dc traction system, such as supply-voltage polarity, relative motion between pantograph and overhead contact wire, namely, forward motion along the track (longitudinal), and lateral sliding motion of the pantograph (zigzag) are presented here. From the voltage and current waveforms of the test runs, it is shown that pantograph arcing is a polarity-dependent phenomenon. For the positive-fed overhead traction system, where pantograph is cathode, the supply interruptions due to zigzag motion are comparatively less compared to negatively fed traction systems. As a result, the transients, due to pantograph arcing, are more frequent in negatively fed traction systems. It is found that the arc root movement along the electrode surfaces (pantograph-contact wire) is governed by the relative motion and polarity of the electrodes. The analyses presented in this paper also form a foundation to understand the pantograph arcing process and the corresponding influential parameters with the ac supply presented in the companion paper. The findings presented in this paper could be beneficial for coming up with appropriate mitigation techniques from the EMI due to pantograph arcing in dc-fed traction systems.     

Evaluation of Design Method for Engine Output Power and Battery Energy Capacity for Lithium‐Ion Battery Hybrid Diesel Railway Vehicles

Diesel engine lithium‐ion battery hybrid vehicles are attracting attention because the energy consumption during their operation and exhaust emissions can be reduced considerably. However, a reasonably accurate method of designing the engine power and battery energy has not yet been proposed, although the above‐mentioned type of traction system can help in realizing an environment‐friendly railway vehicle. In this paper, a design method for the battery energy capacity and engine output power is proposed in the case of a control strategy in which the sum of the kinetic energy of the vehicle and the battery energy is maintained constant. The proposed method is verified by the velocity/state of charge of the battery charts obtained in experimental tests. The proposed design method can be used to develop environment‐friendly railway traction systems for nonelectrified sections.     

计及电气化铁路两相交流供电系统不对称性的输电网实用故障计算方法比较研究

随着我国电网的发展和铁路建设的需要，电气化铁路采用了两相交流供电系统直接并入电力输电网的牵引模式。数量众多的这种不对称结构供电系统的接入，给采用对称分量法作为故障分析方法的现有输电网故障计算及继电保护整定计算软件带来了新的问题。本文根据两相交流供电系统的结构特点，提出了基于相量模型以及等效三相模型的实用故障计算方法，并将其与现有计算方法进行比较研究。算例验证了三种算法的有效性和实用性，现有输电网故障计算程序添加部分模块即可利用本文所述的故障计算方法实现功能扩展。利用本文所述基于等效三相模型的计算方法实现的程序包已应用于实际工程。     

电气化铁路牵引负荷试验软件开发与应用

介绍了为在电气化铁路牵引负荷试验中减少人工抄表的工作量,提高数据处理的效率,在电气化铁路原有远动系统基础上开发的电气化铁路牵引负荷试验数据处理软件。在介绍电气化铁路牵引负荷试验需求的基础上,着重介绍了该软件的整体结构和数据流分析,软件所解决的问题,以及软件的具体实现。试验证明了该软件的可行性。     

电气化铁路牵引负荷负序源模型研究

为了研究电气化铁路牵引负荷所产生负序对公用电网的影响,在Ss-8型电力机车数字仿真的基础上,提出了一种描述电气化铁路牵引负荷负序特性的新型简化模型.用负序电流源描述牵引负荷的负序特性,负序电流的实部和虚部被表达为基波正序电压、电流幅值及其相角差的函数.通过Matlab平台获得仿真数据样本,利用最小二乘准则进行参数辨识....     

一种新型电气化铁道电能路由器研究

在实现可再生能源发电技术在牵引供电系统得到应用的前提下,针对27.5 kV电气化铁路牵引网中功率调度等问题,提出一种新型电气化铁道电能路由器装置.装置采用81电平变换技术满足电气化铁道供能系统对并网变换器的高压、高电能质量、大功率的需求,采用电压幅值—相角的能量调度方式确保电力机车正常供能及对牵引网的电压支撑,最后通过...     

一种基于牛顿法的交流高速铁路牵引供电潮流计算方法的研究

在采用AT供电方式的交流高速铁路系统中,当有列车快速通过相邻的两个AT时,分析牵引网的电压是非常困难的。在此背景下,探讨了一种在AT(autotransformer)供电方式下,高速铁路牵引供电系统潮流计算的新方法,并在该算法的基础上提出了一种基于牛顿法的改进迭代求解方法。仿真结果说明,改进算法能够达到原算法相同的计算结果,且改进算法具有更快的收敛速度,利用改进后的算法可以正确计算出列车运行时的牵引网电压分布。该改进的计算方法可望在高速铁路牵引供电系统仿真中得到应用。     

静止无功发生器在牵引供电系统中的分析

针对电气化铁路中存在的无功、谐波和负序等严重影响电能质量的问题,研究静止无功发生器(SVG)在牵引供电系统中的综合补偿作用.分析了SVG装置对牵引负荷的综合补偿原理,并提出了三相系统补偿电流的检测方法和综合补偿的控制算法,再结合我国路某一铁路牵引变电所的运行数据进行仿真分析,结果表明:SVG具有控制灵活、调节速度快、调节范围广、连接电抗小、谐波量小等优点,能够有效治理电铁中存在的电能质量问题.     

高速动车组牵引变流器热容量

在分析高速动车组牵引变流器冷却系统结构及工作原理的基础上,利用ANSYS软件构建了冷却系统中空气—水热交换器的有限元仿真模型,对热交换器温度场及空气流场进行了仿真研究;为了验证更高运行速度下高速动车组牵引变流器冷却系统能否满足散热需求,设计并搭建了牵引变流器热容量测试平台,利用该测试平台在武广客运专线对CRH3型高速动车组牵引变流器温升参数及冷却系统通风量进行了动态测试研究。试验结果表明在高速运行工况下,牵引变流器冷却系统进风量将减小,但CRH3型高速动车组牵引变流器冷却系统仍然能满足动车组以330km/h高速持续运行的要求,试验测试结果验证了仿真结果的正确性。在国内首次对高速动车组牵引变流器热容量进行了实车测试研究,为新一代时速380km/h高速动车组的设计奠定了一定的理论和实践基础。