《电气化铁道》2023年第34卷1—6期总目次

随着城市轨道交通智能化的发展，既有城市轨道交通供电系统设计标准已不能满足智慧城轨的建设需求，需要对标准体系进行重新规划和研究。本文研究了国内外智能电网和国内铁路智能牵引供电系统的标准体系，结合城市轨道交通供电系统特点，提出了智能供电系统标准体系框架及系统标准的研究方向，以推进城市轨道交通智能供电系统的建设。     

城市轨道交通牵引供电系统的主接线设计

根据城轨交通牵引供电系统主接线的工程设计原则及运营经验,结合国内外整流机组、开关设备的技术发展,从技术可靠性、运行灵活性及工程投资经济性等方面对国内常用的城市轨道交通牵引供电系统的中压交流侧和牵引直流侧主接线形式进行详细比较和分析,提出了城轨交通牵引供电系统主接线的建议方案。     

基于小波变换的城市轨道交通牵引供电系统谐波分析

分析了采用12脉波整流机组和24脉波整流机组进行整流的城市轨道交通牵引供电系统所产生谐波的特征.提出将小波变换应用于城市轨道交通牵引供电系统的谐波分析并进行仿真.结果表明:小波变换可将城市轨道交通牵引供电系统谐波中的高频成分逐步分离,减少高频谐波成分对电力系统的污染,对实现城市轨道交通牵引供电系统谐波信号的高分辨率检测具有很好的应用价值.     

城市轨道交通变电站一次设备智能化研究

城市轨道交通变电站的智能化将改变传统"被动、计划、人为"的运维模式,实现智能运维,进而提高供电系统的工作效率和可靠性.一次设备的智能化是实现变电站整体智能化的重要基础.通过分析智能化变电站的系统架构及技术特征,结合城市轨道交通供电系统的特点,对变电站内主要一次设备的智能化进行分析,提出其功能需求及结构框架.初步构建了城市轨道交通智能化变电站的系统架构,为后续进一步研究城市轨道交通变电站的智能化具有一定的借鉴作用.     

基于OOCPN结线分析和反向推理的城市轨道交通牵引供电系统故障诊断方法

基于面向对象的思想和有色Petri网理论,构建库所的令牌,描述城市轨道交通牵引供电系统中组成结点的元件、开关及结点的含源性质,进而建立城市轨道交通牵引供电系统结线分析的OOCPN(Object-Ori-ented Colored Petri-Nets)模型。求解该模型可确定城市轨道交通牵引供电系统的故障域;然后结合专家经验以及牵引变电所综合自动化系统轮询到的保护动作信息,通过反向推理遍历搜索该故障域,对故障元件进行定位;根据专家推理规则以及城市轨道交通牵引变电所内的保护配合关系,判断开关的拒动行为。以城市轨道交通牵引供电系统馈线短路且馈线开关拒动为例进行验证,结果表明:提出的城市轨道交通牵引供电系统故障诊断方法能够实现对故障元件的准确定位和开关拒动行为的判断。     

城市轨道交通供电系统的设备构成及应用

城市轨道交通主要采用电力牵引方式,随着城市轨道交通的发展,大量高新技术得到推广应用,行车密度、运行速度不断提高,加之其具有地下线路和大运量的特点,更突出了供电系统在城市轨道交通中的重要性。介绍完整的城市轨道交通供电系统的设备构成、设计参数及应用,并针对相关系统的特点和技术问题提出相应解决方案。     

城市轨道交通供电系统谐波渗透分析

城市轨道交通供电系统可以划分为外部电源、中压供电网络、直流牵引供电系统和动力照明供电系统等部分。轨道交通外部电源一般均取自城市的公共电网,通过集中供电或分散供电方式,将电能传输至各车站（区间）变电所。城市轨道交通牵引供电系统多采用等效24脉波整流机组．是主要的谐波源,而动力照明供电系统为第二大谐波源。     

RAMS在城市轨道交通牵引供电系统中的应用

论述城市轨道交通牵引供电系统安全可靠性管理的重要作用,对RAMS(可靠性、可用性、可维护性和安全性)管理方法进行剖析.将RAMS方法应用于城市轨道交通牵引供电系统的单个设备、各子系统及整个系统,并且结合系统的设计、施工、维护过程进行研究.结果表明,RAMs管理能够从应用的角度对系统的安全可靠性进行分析和实现,在城市轨道交通牵引供电系统中具有广阔的应用前景.     

光伏并网下城市轨道交通供电系统动态运行仿真研究

为分析光伏发电并网对城市轨道交通供电系统运行的影响，提出一种考虑城市轨道交通交直流牵引供电系统及光伏发电并网的动态运行仿真方法。所提仿真方法针对牵引供电系统的直流侧建立数学仿真模型，考虑系统平行多导体传输特性，求解多列车动态运行情况下的牵引变电所功率波动。基于Matlab/Simulink软件建立城市轨道交通供电系统交流侧的仿真模型，并使用三相动态负荷等效城市轨道交通供电系统直流侧牵引变电所的功率波动。基于Matlab/Simulink软件搭建光伏发电并网模块，并建立光伏发电系统并入城市轨道交通供电系统的仿真模型。以常州地铁1号线的线路参数为例，分析了光伏发电系统对城市轨道交通供电系统的潮流参数、网压有效值及网压波动的影响，并对比分析了不同功率、不同并网电流的光伏发电系统接入不同负荷率的城市轨道交通供电系统时的影响。仿真结果表明：光伏发电系统的接入能够有效降低供电系统直流侧对交流电网的功率需求，但也会对城市轨道交通供电系统的电能质量产生影响；随着供电系统负荷率、光伏并网电流及并网功率的增大，光伏发电系统的接入对城市轨道交通供电系统电能质量的影响也逐渐增大。     

城市轨道交通装备试验线感应电压抑制技术研究

结合城市轨道交通试验线和交流电气化试验线牵引网数学模型与过电压产生机理,通过软件仿真与实测数据分析,设计提出感应过电压抑制技术方案和感应过电压抑制装置。感应过电压抑制技术可降低交流牵引网对直流牵引供电系统和城市轨道交通试验线电磁感应的影响,保证直流牵引供电设备、地铁车辆的安全,使交流机车和城市轨道交通车辆试验互不干扰、安全可靠有序,对城际铁路与城市轨道交通的规划设计和运营管理具有借鉴和指导意义。     

城市轨道交通牵引供电系统采用PWM回馈电能方案研究

正随着我国国民经济的持续发展,城市轨道交通已成为解决大中型城市公共交通的首选交通工具[1],城市轨道交通采用的直流牵引供电系统技术和产品也获得了迅猛发展。但伴随着高效率、低碳等绿色环保理念深入人心,市场急需采用一种具有能量回馈再利用的新型直流牵引供电系统。分析既有牵引供电系统的主要缺陷及解决这些缺陷的一些基本思路。提出一种基于高压回馈的PWM能量     

新一代智慧型城市轨道交通牵引供电系统的创新理念与实践

针对目前城市轨道交通牵引供电系统的技术需求和存在的问题,从创新源头出发,提出"以简化系统结构、提高供电品质、降低综合造价、减少使用维护成本为系统集成优化目标"的创新理念和发展思路,基于以高速动车和电力机车"四象限变流器"为核心的关键技术,提出一种集系统节能、提高供电品质、补偿功率因数、在线自动融冰于一体的新一代智慧型城市轨道交通牵引供电系统,并提出基于大数据的功率谱概念和分析方法。介绍关键核心技术、智能故障诊断及关键部件寿命预测技术,为优化系统设计及维护使用提供技术支持。讨论新一代牵引供电系统的几个重要技术策略及其实现方案,为进一步推广应用奠定基础。     

基于数据驱动的轨道交通供电系统BIM智能设计方法研究

城市轨道交通牵引供电系统各专业在进行BIM设计时多使用平台提供的基础功能或快速布置插件进行手动设计,设计效率低、精度低,很难满足施工运维需求。鉴于目前地铁领域牵引供电系统的BIM设计现状,提出一种基于数据驱动技术的轨道交通供电系统智能化正向设计方法,结合设计需求建立设备/材料数据库、设计方案数据库及设计规范数据库,结合正向设计逻辑和算法,依托Revit软件实现基于数据的二三维联动BIM全正向智能设计功能。     

《城市轨道交通供电系统设计原理与应用》出版

与铁路牵引供电系统相比,城市轨道交通牵引供电系统有其自身的特点,这方面的基础教材、专业书籍、设计手册等都比较缺乏。本书作者在总结以往城市轨道交通供电系统设计经验的基础上,系统阐述了城市轨道交通供电系统的设计理论、设计方法、设计实践。全书共分为19章,从基础知识、系统功能、系统构成、系统方案、计算方法、设备选型、设备布置、节能措施等进行了全面介绍,最后还列举了国内外工程设计应用实例。     

城市轨道交通电力监控系统的技术发展趋势

随着计算机应用技术和通信技术的发展，城市轨道交通的电力监控综合自动化系统可以借助于城市轨道交通内部独立的通信系统。通过变电所综合自动化系统对城市轨道交通牵引供电系统的各种电压、电流、交流、直流等设备的运行进行监控和管理。通过电力监控综合自动化系统。可以使调度中心及时掌握各个变电站的运行情况，直接对设备进行操作，及时了解故障情况。并迅速进行处理，使牵引供电系统的管理科学化、规范化，并且还可做到与其他自动化系统互换数据，充分发挥整体优势，进行全系统的信息综合管理。     

城市轨道交通智慧牵引供电系统

新一轮产业革命促使我国城市轨道交通行业步入智能化发展阶段,逐渐改变了轨道交通传统的建设和运营服务模式。然而受地理环境、经济水平和人口密度等差异的影响,国内各地城市轨道交通发展不均衡。为确保我国城市轨道交通行业智能化建设的有序健康推进,需要开展行业层面的顶层设计,统筹发展战略,明确建设目标,确定重点任务,谋划实施路径。利用先进信息通信技术实现牵引变电所、双向变流器、车辆、信号系统和能量运控系统等多个系统的实时数据交互,从牵引电网源荷匹配、能源利用率、电能质量和系统安全等维度出发,进行了系统级的车网能量调度、列车负荷预测、电网故障测距和列车运行图优化,构建了一体化协同共享的城市轨道交通智慧牵引供电系统,并以某城市地铁2号线为例,在"路—网—车"一体化仿真平台上验证了其有效性,基于此给出了工程化实践亟待研究解决的关键问题。     

基于PSCAD仿真软件的城市轨道交通交直流混合供电系统仿真建模

分析了目前国内城市轨道交通交直流混合供电系统仿真研究的发展情况,基于PSCAD仿真软件建立了城市轨道交通交直流混合供电系统的主变电站、整流变压器和整流器等的仿真模型,实现了对直流牵引供电系统输出电压的仿真分析。通过仿真计算不同牵引变电站的输出电压波形,对比分析了牵引直流侧输出电压的差异性,并通过直流母线实际输出电压波形的对比分析,验证了仿真模型的有效性。     

直流牵引供电系统电感参数及短路电流计算分析

直流牵引供电系统短路计算是城市轨道交通供电设计中的关键过程,本文通过设计资料和实测数据构建了牵引供电回路中电气参数的计算模型,得到一种城轨牵引供电系统直流短路计算工程模型,对模型中的等效电感参数进行详细分析,推导出模型中等效电感及时间常数T随短路电流和短路位置点变化的规律,并通过现场实测验证了该模型的正确性,为城市轨道交通直流牵引供电系统设计提供参考。     

城轨交通供电系统环境影响验收要素分析

全面分析城市轨道交通供电系统与外界环境接口的相关技术,参照国际、国内标准,介绍城市轨道交通供电系统对外界环境影响的领域,以及在工程验收、系统联调时宜进行的测试项目,主要包括牵引供电系统谐波测试、综合接地系统测试、站台边缘接触电压和跨步电压测试、整个轨道交通系统对外界的发射测试、主变电所对外界的工频电磁场影响测试、杂散电流腐蚀防护测试等内容,为轨道交通供电系统设计、施工、验收、联调和运营管理提供重要技术参考。     

一种基于快扫描的牵引供电系统运行仿真方法

基于Matlab建立了一种城市轨道交通直流牵引供电系统的仿真方法,采用快扫描的方式不断地对仿真模型进行参数修改和调用,完成了对直流牵引供电系统的仿真。该方法不仅对牵引计算进行了统筹考虑,基于最快牵引策略进行了牵引计算,而且建立的牵引变电站的仿真模型是基于新型能馈式脉冲整流器,为城市轨道交通的新建和扩建提供了一种分析方法。