新型城市轨道交通接触网融冰方法研究

提出一种新型城市轨道交通接触网融冰方案,其核心思想是利用具有四象限变流功能的中压能馈装置在中压环网与接触网之间形成不断流动的融冰电流,在接触网导线电阻中产生热量使得覆冰融化。基于布尔斯道尔夫理论,研究不同接触网供电制式下的防冰电流、最小融冰电流与最大融冰电流以及给定环境条件和时间内融冰电流的计算与选取方法;提出4种融冰电流循环方式,并通过仿真验证控制策略的有效性,达到预期效果;基于2 MW的中压能馈装置进行融冰模拟试验,通过对试验数据的分析和总结,验证融冰方案的可行性和可靠性。     

电气化铁路接触网防、融冰方案经济性对比

接触网覆冰的解决方案可分为防冰和融冰两种。论文分别建立了接触网防冰数学模型和接触网覆冰、融冰数学模型,推导了防冰电流和融冰电流计算公式。依托基于静止无功发生器的接触网防融冰技术[1],对接触网防、融冰方案进行经济性对比,为解决接触网覆冰问题提供参考。     

逆变型再生制动能量利用系统的建模与供电计算

针对逆变型再生制动能量利用方案的供电计算问题,详细给出含逆变回馈装置的、精确考虑换相电阻的牵引变电所交直流变换数学模型和逆变型再生制动能量利用装置交流侧有功功率、无功功率、直流电压和直流电流的详细表达式。采用牛顿-拉夫逊法进行城市轨道交通供电计算,推导Jacobian矩阵,通过10节点直流牵引供电系统案例验证算法的有效性和准确性。     

接触网交流在线防冰与离线融冰原理研究

建立了牵引供电网络交流防冰与融冰回路的简化模型,依据该模型分析了接触网交流防冰与融冰的原理理论,比较研究了电阻器限流模式与电抗器限流模式的防冰与融冰方案,提出通过控制限流电阻器的阻值,促使整个防冰与融冰回路的阻抗发生变化,改变防冰与融冰电流的大小,产生焦耳热防止接触网覆冰或融化覆冰,实现在线防冰与离线融冰功能。     

山区电气化铁路接触网防融冰关键技术研究

研究目的:山区电气化铁路分布于崇山峻岭之间,空气湿度高、地形地貌复杂,易出现接触网结冰现象,影响铁路干线的正常运行。目前关于接触网防融冰技术规程规范缺少系统、全面的论述和具体的规定,专用接触网防融冰装备技术成熟度不高、缺乏实际运营。基于此,本文结合国内外接触网防融冰技术现状,全面分析接触网结冰灾害的风险源,研究接触网防融冰设计思路及具体应对措施,因地制宜地提出接触网差异化防融冰关键技术方案,为山区电气化铁路接触网防融冰设计、运营维护等提供实际指导作用。研究结论:(1)明确了电气化铁路接触网覆冰重现期,细化了电气化铁路冰区等级划分;(2)分析并罗列出了接触网结冰灾害的风险源,逐一确定出接触网防融冰设计思路及具体应对措施;(3)系统地提出了接触网防融冰关键技术方案及建设方针;(4)本研究成果可为电气化铁路防灾减灾设计提供参考。     

地铁再生能量回馈装置用避雷器选型分析

对逆变型地铁再生能量回馈装置接入牵引供电系统的不同方案进行分析,结合国家相关标准,在对逆变回馈装置过电压分析的基础上对交、直流避雷器的持续运行电压、额定电压、标称放电电流及保护电压水平等参数选择进行研究。     

铁路接触网在线防融冰装置（SVC型）的研制

介绍了几种接触网融冰方式的优缺点，对接触网覆冰的热平衡过程与增长规律及相关基础参量进行计算，对SVC(TCR+FC)防融冰方案进行相关参数的计算，并建立PSCAD仿真模型进行仿真验证计算。结果表明，采用该方案可以对线路进行有效融冰，在电能质量及谐波抑制方面均满足要求，确保了牵引供电系统安全。     

济南轨道交通再生能量吸收装置的应用

随着社会的发展和科技的不断进步,人们的节能减排和环保意识逐渐增强.轨道交通车辆再生制动能量利用对于节约能源意义重大,国内轨道交通新建线路也多数设置再生能量吸收装置,以中压能馈型居多,但设置方案各有不同.本文重点结合工程实例及仿真对再生能量吸收装置设置方案及节能效果进行理论分析,并通过实测数据进行验证,为再生能量吸收装置方案设计提供最优思路.     

基于全寿命周期的轻型跨座式单轨再生能吸收利用方案

通过对轻型跨座式单轨交通再生制动特点的分析，对轻型单轨再生制动能量吸收利用装置选型进行了比较，运用全寿命周期管理思想建立了再生制动能量吸收利用装置配置方案的评价方法。经实际应用表明，在中等运量、保证网压稳定的条件下，在全线牵引变电所间隔设置再生制动能量吸收利用装置具有较好的技术经济性。     

接触网融冰防冰问题的分析研究

研究目的:哈大铁路客运专线地处我国东北地区,冬季夜晚寒冷,多雾雪天气.客运专线维修模式为夜间综合维修,其间有相当长的时间没有列车运行,接触导线可能出现覆冰.为了确保列车安全行驶以及接触导线的良好使用,本文针对解决接触网融冰防冰进行分析,提出融冰防冰措施.研究结论:根据覆冰报警感应装置可及时发出除冰信息,实现迅速融冰,避免和降低冰灾事故.接触网融冰采用短路法是简单易行的,并且在接触导线上涂抹防止结冰的材料,可以有效的避免接触导线覆冰;减少由于接触网覆冰导致列车的不安全行驶;减小由于接触网覆冰引起受电弓及接触导线的磨耗,保证乘客的舒适性,因此导线融冰防冰有较好的经济效益.     

地铁车辆逆变型再生制动能量回馈方案与装置的研究

分析三种逆变型再生制动能量回馈装置接入地铁牵引供电系统的方案和装置的工作原理。对再生制动回馈装置试运行数据进行分析。运行试验结果表明,车辆制动时,装置在有效回馈电能的同时能稳定接触网电压,保证车辆电制动的有效工作,为技术升级和系统的节能提供新的手段与解决方案。     

电气化铁路接触网雨凇覆冰厚度预测模型研究

在分析接触网雨淞覆冰形成机理的基础上,结合电气化铁路的供电原理,参考架空导线的覆冰预测模型得出接触网雨淞覆冰自然增长模型,并根据电热融冰热平衡方程,建立接触网牵引电流等效融冰厚度模型。在该基础上,得出接触网雨淞覆冰厚度预测模型。该模型考虑了接触网覆冰的气象因素,也考虑了牵引电流大小极其持续时间的影响,能够较准确地预测接触网雨淞覆冰的厚度。     

地铁再生制动能量回馈装置框架保护配置研究

对逆变型地铁再生制动能量回馈装置并网方案进行了介绍。通过分析牵引供电系统既有框架保护配置,提出了逆变型地铁再生制动能量回馈装置框架保护的独立配置方案,对该方案下框架保护动作影响范围和框架保护与轨电位限值装置的配合进行了详细分析。     

地铁供电系统逆变回馈型再生能量吸收装置应用方案研究

地铁车辆依靠牵引供电系统提供电能作为动力,由于车辆频繁的制动,产生的再生制动能量十分可观,最大限度的利用再生制动能量成为地体牵引供电系统节能的重要课题。以逆变型再生能量吸收装置为例,在分析其工作原理的基础上,对其各种并网方式、安装容量、系统影响等方面进行系统分析研究。     

城市轨道交通牵引供电系统再生能量吸收技术的发展与选择

简述了城市轨道交通牵引供电系统再生能量吸收技术的发展现状,并对耗能型、储能型及馈能型的再生能量吸收装置的优缺点及投资情况进行了分析比较。对其中的中压逆变馈能型装置的综合评价为最佳。对采用了中压逆变馈能装置的北京地铁14号线东段节能情况进行了实例分析,分析结果验证了中压逆变馈能装置的节能效果及经济效果。     

城市轨道交通供电系统无功补偿容量分析

通过对轨道交通供电系统无功功率的分析,阐明了无功补偿容量计算应首先明确电能计量点和功率因数考核值,并应以线路运营初期负荷作为计算基础,紧扣月平均功率因数概念,并将低压有源滤波装置、逆变型再生能量吸收装置纳入无功补偿的一部分,以降低集中无功补偿安装容量,达到资源的合理配置。     

电气化铁路接触网在线防冰电流的决策及控制

本文提出一种基于配对静止无功发生器(SVG)的无功潮流大电流防冰法,据此构建电气化铁路接触网在线防冰系统。为了在接触网防冰的同时使牵引网电压也稳定在允许范围内,以直供单线供电方式为例,推导防冰系统投入后防冰电流与供电臂末端电压的关系,以确定各电气参量之间的关联性。结合贵昆线实测数据,并基于牵引网网压要求,给出不同工况下允许的防冰电流动态范围,分析实际运行工况下在线防冰过程中的接触网沿线温度分布和电压分布,验证了基于SVG在线防冰方案及其电流决策的可行性与有效性。     

铁路长大隧道内接触网防灾安全技术体系研究

针对铁路长大隧道内接触网运行条件特殊且面临隧道地震、火灾及渗漏水、结冰等灾害病害问题,从提高接触网基础稳定性和耐久性、接触网结构机械强度和稳定性、接触网电气绝缘安全性等方面着手,提出采用预埋槽道式基础、防开裂型化学锚栓、架空刚性悬挂、防松螺母及接触网防水融冰、灵活供电、接地和等电位、接触网安全监控系统等多项新技术,并按高速铁路、普速铁路分别构建长大隧道内接触网防灾安全技术体系,确保接触网防灾安全性、可靠性。     

基于焦耳热分析的单轨交通导电轨防覆冰方案

针对跨座式单轨交通系统的特点,提出一种大电流防融冰方案。基于焦耳热效应建立了单轨交通系统的T型专用导电轨的热平衡方程,计算其临界防冰电流,并分析温度、风速等环境因素对防冰电流的影响。为验证其可行性,在ANSYS中建立T型导电轨模型并对其进行热分析,结果显示计算得到的临界防冰电流满足实际所需。     

再生能量吸收装置在轨道交通中的应用与配置优化

确定再生能量吸收装置的容量以得到最佳的节能稳压效果,是目前再生能量吸收装置应用的一项重要研究内容。本文分析了不同类型再生能量吸收技术及在国内外城市轨道交通中的应用情况,重点论述了再生能量吸收装置的容量优化配置方法,提出了一套适用于各类城市轨道交通再生能量吸收装置的容量优化配置方案。