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。     

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。     

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...     

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.     

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。     

基于EMD分解的直流牵引供电系统短路故障识别

准确识别牵引供电系统故障电流的信号特征是实现直流牵引供电系统继电保护的基础,直流牵引负荷的电流振荡会使得di/dt-ΔI保护做出错误故障判断从而引起馈线开关误动。根据振荡电流与短路电流模态上的差异,采用经验模态分解(EMD)可获得振荡电流的有限个固有模态函数(IMF)及其余量,以余量斜率作为特征量可正确判断运行状态。仿真结果表明,此方式配合di/dt-ΔI保护即可实现直流牵引供电系统短路故障的准确识别。     

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。     

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。     

地铁杂散电流引起变压器直流偏磁电流的相关性分析

地铁运行过程中泄露的杂散电流导致附近地表电位发生改变,使各个接地变压器处于不同的地电位上,引发变压器的直流偏磁.为探究地铁杂散电流引起变压器直流偏磁电流之间的数值关系,针对地铁的双端供电模式的运行环境,研究地铁供电系统中杂散电流泄露方式与引起变压器直流偏磁的流通路径,揭示地铁运行过程中变压器直流偏磁的产生机理;基于双端供电的杂散电流分布离散模型,考虑杂散电流的泄露路径对变压器直流偏磁的作用机理,搭建杂散电流引起变压器直流偏磁电流的等效电阻模型,建立变压器直流偏磁电流随地铁运行工况变化的计算方程,实现由杂散电流引起的沿线变压器中性点直流电流的数值分析与计算;利用CDEGS仿真模型验证该模型的有效性,能够准确计算地铁站附近的变压器中性点直流偏磁电流,对地铁站、变电站的规划建设具有一定的指导意义.     

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。     

考虑车网耦合的地铁供电系统潮流计算研究

针对既有地铁牵引供电系统离线潮流计算模型无法有效描述实际地铁线路上多车运行情况时的车网电耦合现象,文章建立地铁供电系统车网在线电耦合仿真模型,分析列车运行时车对牵引网的影响,以及实际系统中多车运行时网压波动对列车牵引性能的影响,提出一种基于HLA的车网耦合仿真架构,并对某实际地铁线路进行车网电耦合仿真。仿真结果表明:与传统的离线潮流计算模型相比,所提出的车网电耦合仿真计算模型能更准确地反映实际牵引网的网压动态变化和潮流分布,以及网压波动对列车运行的影响,而且算法的收敛性好。     

地铁牵引供电系统整流机组建模的研究

通过对地铁牵引变电所进行论述,绘制并分析12脉波整流电路的外特性曲线,讨论直流牵引供电系统中整流机组的建模仿真方法,求解整流机组每一工作区间的等效电源和内阻,最后根据具体参数进行实例计算,并得出结果。     

城市轨道交通列车牵引计算与仿真

地铁列车运行状态分析、计算是确定地铁列车牵引电机功率及其牵引供电系统容量的需要。根据地铁列车的运行状态建立了列车牵引计算模型,在Matlab仿真平台上编写了地铁列车多种运行工况下的仿真程序,并通过算例验证了列车牵引计算模型的正确性。