直流牵引网稳态短路电流计算

城市轨道交通短路故障的分析与计算是提高牵引供电系统安全运行能力及相关保护与控制技术的基础。首先建立精确的直流牵引供电系统模型,将整流机组等效成带内阻的电压源,建立等效模型并利用整流机组的外特性计算稳态短路电流。     

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。     

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。     

基于多折线外特性模型的直流牵引供电系统稳态短路计算

直流牵引供电网络故障分析对城市轨道交通牵引供电系统设计有着重要的作用.针对整流机组,采用多段折线的外特性模型,使用变化理想电压源、内阻的戴维南等效电路模拟,并通过迭代的方法确定短路时的工作区间.建立了包括杂散电流收集网在内的供电系统仿真模型,可较准确地仿真短路时各整流机组负荷以及接触网、钢轨与杂散电流收集网电位等的变化情况.     

新型城市轨道直流牵引供电系统研究

针对城市轨道牵引供电系统中供电臂末端电压偏低、供电距离短等问题,提出了通过改进原有直流牵引变电站24脉波整流机组输出电压,再通过Buck电路降压至牵引供电所需电压,并在两所变电站的中点增设一组由PID控制电路控制的Buck变换装置给牵引负荷供电,从而达到提高供电臂末端电压和延长供电臂的目的。在提出设计原理的基础上基于Matlab/Simulink搭建仿真模型,通过比较原有直流牵引供电系统和新型直流牵引供电系统的供电能力,从理论上验证了该方案的有效性,为今后的城市轨道牵引供电系统的设计提供参考。     

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。     

城市轨道交通直流牵引网稳态短路电流计算

基于建立的整流机组外特性模型及牵引变电所、牵引网数学模型,利用电路图法求解单边供电和双边供电直流短路电路中的各个参数,推导直流侧牵引网单边供电和双边供电短路稳态模型中各牵引变电所供给的短路电流及短路点短路电流的表达式,并通过实例分析对直流牵引网稳态短路电流进行计算。     

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。     

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。     

基于PSCAD的高速铁路全并联AT牵引供电系统短路故障仿真计算研究

以长昆高速铁路邓家山变电所至廖家田分区所供电区间为研究对象,根据实际接线方式、系统参数进行等效计算,利用PSCAD/EMTDC元件库元件搭建模型,设置相关参数,搭建全并联AT高速铁路牵引供电系统仿真模型,以实现对变电所及牵引网各种短路故障的仿真计算。以实际短路试验为例进行仿真,仿真计算数据与实测数据比对结果表明,基于PSCAD/EMTDC建立的全并联AT牵引供电系统仿真模型能够准确地模拟实际供电系统不同故障情况下短路电流的大小及短路电流的分布情况。利用该仿真计算结果,根据"横联线电流比"故障测距法进行故障定位计算。结果表明:数据满足故障测距要求,该模型能够为今后深入研究高铁牵引供电系统的故障及保护设备的运行等提供科学依据。     

基于Gauss-Seidel法的城市轨道交通直流牵引供电系统稳态短路计算方法

城市轨道交通直流牵引供电系统短路电流难以精确求解。基于多折线整流机组外部特性曲线,对24脉波整流机组等效模型进行改进。考虑全线牵引所以及过渡电阻,构建等值电路模型,并建立其网孔电流方程。为得到各牵引所整流机组的工作区间和稳态短路电流,提出一种基于Gauss-Seidel迭代法的求解算法,并采用MFC程序实现。最后选取西安地铁3号线部分区间为算例,计算出稳态短路电流,验证了算法的有效性。     

光伏发电系统接入城市轨道交通供电系统模式研究

城市轨道交通具有应用分布式光伏发电系统的广阔空间.以上海城市轨道交通为例,开展了光伏发电接入城轨交通供电系统的可行性与并网方式研究.理论计算及仿真分析结果表明,光伏发电接入城轨交通供电系统是可行的.光伏发电系统接入城市轨道交通供电系统具有交流并网和直流并网2种模式.交流并网模式具有控制策略简单成熟的优点;直流侧并网模式通过控制策略优化补偿牵引网电压减少接触网损耗,具有提高城轨交通牵引供电质量和节能的双重作用.     

考虑电动斥力的直流牵引供电系统开断特性

空气直流断路器在城市轨道交通直流牵引供电系统中起着分断电路的作用。随着断路器的开断容量的提高,电动斥力对供电系统开断性能的影响越发明显。基于麦克斯韦电磁学理论,分析了电动斥力的产生原理,计算了分断电流过程触头间的电动斥力。通过建立动力学仿真模型,分析了断路器空载和短路开断时的分闸特性,并进行了断路器开断特性的试验研究。     

多区间多列车动态杂散电流建模分析

城市轨道交通普遍采用直流牵引供电系统,多变电所多列车并列运行,线路上所有变电所均有可能向各列车供电。针对多区间多列车杂散电流动态分布,建立了多电源叠加的杂散电流分布模型,仿真分析出全线杂散电流、钢轨电位、排流网对地电位等相关参数随时间、位置的变化。所提出的仿真模型及结果可有效应用于直流牵引供电系统回流参数动态规律分析。     

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中压网络的潮流分析

中压网络是城市轨道交通供电系统中的重要组成部分,是维系高压变电系统(主变电所或电源开闭所)与动力照明供电系统、牵引供电系统连接的唯一环节。经济合理地选择、配置中压网络,有利于优化系统供电方案,因而有必要选择一种科学而实用的计算方法,对中压网络进行潮流分析。为此,将电力系统潮流理论引入城市轨道交通供电系统网络设计中,结合城市轨道交通供电系统的特点提出了分析方法,并介绍了工程应用实例。     

直流牵引供电系统稳态短路分析

直流系统的短路计算是一个复杂的过程,既与交流系统有关,又要对整流电路进行分析,同时还要兼顾直流供电网络的供电模式,以往都是采用仿真计算。采用解析法分析直流供电系统稳态短路计算,引用戴维南电路定理,建立直流牵引供电回路等效电路,分析三相桥式整流电路及十二脉波整流电路外特性,对其进行线性化处理;并给出不同系统短路容量时直流母线稳态短路计算结果报表,用以作为其他轨道交通工程供电系统设计的参考。     

城市轨道交通直流牵引供电整流机组不必设置逆流保护

通过分析与计算,阐述了城市轨道交通直流牵引供电整流机组不必设置逆流保护的理由.同时指出,在现行标准JB/T 9689-1999<牵引变电站用整流器>中没有逆流保护要求,而正在制订的城市建设行业标准<城市轨道交通直流牵引供电整流机组>中也没有逆流保护要求.     

考虑管状导体模型和轨中电流的钢轨电位计算

在直流牵引供电系统中普遍存在钢轨电位过高的问题,而现有钢轨电位计算仅考虑钢轨直流电阻模型,但是轨中电流包含大量1～50Hz和部分6倍频成份.将钢轨等效为管状导体模型,通过实测典型频率下的钢轨内阻抗,拟合确定P60钢轨等效管状导体参数;建立钢轨-地分布式参数模型,提出在多个牵引变电所、多车的复杂工况下考虑钢轨等效管状导体...     

新型能馈式牵引供电系统短路仿真

建立新型能馈式牵引供电系统的仿真模型,分别对牵引网直流侧近端短路和远端短路、交流侧两相相间短路进行仿真,对短路时电压电流的动态特性进行分析,提出给直流侧支撑电容串电阻来限制短路冲击电流的方法,并通过仿真进行验证,为新型能馈式牵引供电系统的保护特性选择以及牵引变电站容量和参数的设计提供参考依据.