基于MMC的同相供电有源补偿器

针对电气化铁路存在的负序、谐波和无功的电能质量问题以及机车过分相问题,提出一种基于模块化多电平变换器MMC(Modular Multilevel Converter)的新型同相牵引供电系统。其较传统的同相供电系统优势在于:使用目前高铁普遍采用的结构简单的V/V变压器替代结构复杂的平衡变压器;APC采用三相换流器替代单相背靠背换流器,可节省一相换流器桥臂;三相换流器采用MMC结构,可省去降压隔离变压器。同时提出相应的控制策略用于补偿机车负载的负序、谐波和无功。仿真验证了新型同相牵引供电系统的正确性和有效性。     

利用电力电子技术构建的新型牵引供电系统

由于当前牵引供电系统结构的特殊性,存在着谐波、无功、负序、通信干扰、"过电分相"等其自身无法解决的问题.其中"过电分相"还对高速铁路的安全、可靠运行构成了威胁.文章提出了利用电力电子技术和不同接线方式的变压器以及AT牵引网构成的新型牵引供电系统.新系统采用了AT供电方式,具有综合经济技术性能优越的通信防护效果,利用电力电子技术滤除了谐波、补偿了无功、消除了系统不平衡,实现了同相供电,解决了过电分相问题.分析仿真证实新型牵引供电系统不但可以解决当前牵引供电系统所存在的问题,且可以提高供电的质量与效率,增强供电的可靠性与安全性.     

交-直-交型同相供电系统的研究

为了解决电气化铁路现在普遍存在的电能质量和电分相问题,研究了一种交-直-交型贯通同相供电系统,从铁路牵引供电系统结构、牵引变电所结构、同相供电装置进行了分析,并对系统实施方案进行了探讨。     

浅谈高铁枢纽车站动车组过分相处理逻辑优化

大型高铁枢纽车站特殊复杂的运营场景下,动车组列车过分相问题时有发生,解决好动车组列车大型高铁枢纽车站过分相问题,对于保证高铁运输安全、提升高铁运输效率有着积极作用。     

温州市域铁路S1线同相供电系统方案研究

温州市域铁路S1线采用公交化的运营模式,对列车速度的控制要求高,牵引负荷较大,列车自动过分相时运行安全得不到很好的保证。采用同相供电技术可以取消变电所出口处的电分相,并可较好地解决负序问题。本文以单相组合式同相供电系统为例,介绍了组合式同相供电系统的结构及原理,并基于相关牵引设计资料搭建单相组合式同相供电系统模型进行仿真分析,仿真结果表明该系统对负序有很好的治理效果。     

高速铁路枢纽内机车连续自动过分相研究

随着我国高速铁路快速发展,高铁枢纽内牵引供电系统日趋复杂,电分相设置逐渐增多。本文对我国高速铁路电分相形式、设置原则、标识、自动过分相原理进行了阐述,在此基础上结合高铁枢纽现状提出枢纽内机车连续自动过分相问题,并结合典型场景案例分析,提出了高铁枢纽内应统筹规划尽量减少设置电分相、枢纽内联络线与附近正线相邻电分相宜尽量加大设置距离及优化车载自动过分相设备的自检屏蔽时间的建议。     

基于混合补偿的同相牵引供电系统

为解决异相牵引供电方式存在的电能质量和电力机车过分相问题,将有源补偿和无源对称补偿技术相结合,提出基于平衡变压器接线方式的混合式同相牵引供电系统结构。文中给出混合式同相供电的统一补偿理论、无源补偿系统的无源元件参数计算方法、有源补偿的控制策略、无源和有源补偿的协调控制策略。最后,以采用YNvd接线方式的平衡变压器为例,采用MATLAB软件仿真验证该系统方案和控制策略的正确性。     

高速铁路供电负序问题的分析和治理对策

针对高速铁路牵引供电系统将面临的负序问题,进行理论分析,提出治理和解决负序问题可采取的措施。     

动车组ATP车载设备自动过分相问题分析研究

针对装备ATP车载设备的动车组,在现场运营中异常带电过分相问题,分别从ATP侧和车辆侧进行分析.找出问题产生的原因并对后续如何避免该问题进行了相关探讨。     

电分相自行换控装置的2种实施方式

针对接触网自身分段分相供电方式引发的过分相问题,以接触网自行解决为原则,通过多项成熟技术的巧妙组合手段,克服现有技术缺点,以过分相与行车无关为宗旨,对设计的电分相自行换控装置的结构形式和工作原理进行了描述,并分析了其安全可靠性、可行性、实用性和经济、社会效益。     

新型牵引供电系统的改进下垂控制策略

为解决目前交流电气化铁路中存在的电能质量和过分相问题,研究了一种基于MMC-MTDC的新型牵引供电系统。针对负载频繁变化引起网侧功率出现较大超调现象,提出了一种基于PI控制器的改进下垂控制策略,该策略兼顾了稳定直流电压和改善功率流两个方面,并对该控制策略的稳态和暂态特性进行了分析。针对单相MMC存在的二倍频环流会引起直流侧电压和功率的二倍频波动,同时对网侧功率波动造成影响的问题,采用比例复数积分(PCI)控制器设计了同时适用于三相和单相MMC的环流抑制器。最后,在PSCAD/EMTDC中搭建详细仿真模型,模拟牵引供电系统的运行工况,验证所提控制方法的有效性。     

电气化铁路综合补偿器控制策略研究

为解决电气化铁路牵引供电系统中存在的负序、谐波与无功等电能质量问题,设计一套由三相三电平补偿器通过多绕组降压变压器并联构成的综合补偿器。根据综合补偿器的基本结构与工作原理,设计适用于牵引供电系统中有害电流的检测策略,提出基于正、负序双闭环控制与预测电流控制相结合的复合控制策略,以实现综合补偿器直流侧电压的稳定与负序、无功和谐波电流的实时补偿。通过仿真和试验验证综合补偿器及其电流检测、控制策略在解决牵引供电系统三相网侧的负序、谐波和无功等电能质量问题方面的可行性与优越性。补偿后,变电所网侧功率因数可达0.99以上,总谐波畸变率低于3%,电流三相不平衡度低于2%,为工程应用提供了有价值的参考。     

新一代地面自动过分相在市域铁路工程的应用探讨

市域铁路采用传统的交流25 kV供电制式,接触网上存在电分相即中性无电区,列车运行通过电分相时出现速度损失、带电闯分相引起弓网拉弧使弓网设备受损以及过电压等问题.本文提出一种地面电子开关自动过分相装置,该装置具有响应速度快、断电时间短、无暂态过程等特点,可有效解决列车过分相问题,且实施性强,具有一定的工程应用推广价值.     

树形双边贯通供电系统运行策略及对外部电源的负序影响

树形双边贯通供电系统能够实现长距离无分相贯通供电,提高系统的再生制动能量直接利用率。当树形双边贯通供电方案仅由单相接线变压器构成时,列车在公共连接点处产生的三相电压不平衡度将加剧,一旦负序超标,将面临负序带来的不利影响。为了确保系统的良好运行,避免负序带来的不利影响,有必要评估系统的负序情况。分别研究采用单相接线变压器和采用组合式同相供电装置构成的树形双边贯通供电系统及其运行策略,针对采用组合式同相供电装置的方式提出同相供电装置的就地控制策略。以公共连接点处三相电压不平衡度作为评估树形双边贯通供电系统对外部电源的负序影响的评估指标,分别构建传统Vv接线变压器的单边供电系统、采用单相接线变压器构成的树形双边供电系统和采用组合式同相供电装置构成的树形双边供电系统的负序评估模型。以某线路为例,基于构建的负序评估模型对采用树形双边贯通供电方案后的系统的三相电压不平衡度进行评估,并与既有供电方案的结果进行对比,采用单相组合式同相供电的树形双边供电改造方案后,三相电压不平衡度最大值为1.65%,95%概率大值为1.20%,均符合国家标准。结果表明采用树形双边贯通供电系统方案负序问题得到了极大的改善...     

采用潮流控制器的贯通型牵引供电系统负序治理模型及控制策略

针对树形双边贯通牵引供电系统负序导致的电力系统侧公共连接点处三相电压不平衡问题,提出在树形双边贯通牵引供电系统中加装由降压变压器、潮流控制器（PFC）和控制器组成的补偿装置进行功率转移的负序补偿方案;在建立采用PFC的贯通型牵引供电系统拓扑结构和数学模型的基础上,设计合理的约束参数和控制策略,通过控制补偿装置改变电力系统侧功率分布,从而实现负序补偿;采用MATLAB/Simulink仿真试验平台,分析补偿装置所需容量随负序补偿程度的变化规律,并计算最小化负序补偿容量,对补偿方案进行验证。结果表明：基于功率转移的负序补偿方案能够灵活调节公共连接点处负序功率和无功功率含量;可将公共连接点处三相电压不平衡度的最大值降低至4%,95%统计值降低至2%,满足了国家标准,从而验证了基于功率转移负序补偿方案的有效性。     

牵引网贯通式同相供电主电路设计与分析

同相供电是解决现有铁路牵引供电系统负序问题和过分相问题的一种最佳方式,其主电路设计尤为重要。结合目前流行的变流器模块化设计理念,提出了一种基于模块化的主电路设计方案,整流及均逆变侧能实现变流模块的相互替换;通过从电网侧的3相同时取电,并通过每相的交叉变流,实现冗余设计;通过开关的实时旁路设计,实现故障变流模块的在线退出和替换,提高系统的可靠性和检修效率。     

多方向车站分相区应答器报文的运用

客运专线大规模投入运营后,枢纽车站会有多个发车口的情况存在,通过修改地面应答器报文,消除在接近区段和一个发车口的离去区段均有分相区的情况下,部分型号动车组ATP存在假的过分相问题,这对降低假分相对动车组运行的干扰具有十分重要的意义.     

电气化铁路牵引供电变相原理研究综述

为探索解决电气化铁路牵引供电系统中存在的负序、无功、谐波、电分相等问题,基于相位变换方式,以交流电机作为研究起点,提出了一变一、二变一、三变一交流变相电机的概念及模型,并以变相电机研究为基础提出XT接线结构的变电所模型及其供电系统结构。     

电气化铁路列车过分相技术现状及发展

介绍电气化铁路牵引供电系统结构以及电分相区的存在给牵引供电系统带来的影响;阐述车载自动过分相和3种地面自动过分相的发展现状及存在问题,对各种方案的优缺点进行对比分析,指出各方案值得借鉴之处;提出一种虚拟同相柔性供电系统方案,该方案同时解决电分相和电能质量的问题,为电气化铁路的发展提供了新思路。     

高速列车再生制动对负序影响研究

采用通用方法计算牵引负荷产生的负序电流,讨论单相供电和两相供电方式下处于再生制动或牵引状态的牵引负荷产生的负序电流,为高速铁路牵引供电系统设计提供参考,并基于负序变化原因给出削弱负序的建议措施。计算结果还为高速铁路牵引供电系统设计中确定负序提供一种简便的工程方法。