地铁牵引供电系统电网回路中磁感应电压仿真分析

地铁牵引供电系统与周边电网回路存在磁感应现象,由此产生的感应电流可能导致变压器发生直流偏磁。为定量分析地铁牵引供电系统在电网回路中产生的磁感应电压大小,文章首先基于磁感应电压产生机理,计算对比地铁牵引供电系统电网回路中磁感应电压的计算值和仿真值,继而利用傅里叶分析磁感应电压的特点,得出以下结论：磁感应电压为极低频交流电压;当列车未驶入或已驶离与电网回路并行区间时,二者之间的误差以感生电动势为主,当列车行驶进入与电网回路形成并行区间时,误差为感生电势与动生电势的累加。     

电网拓扑结构对地铁杂散电流分布特性研究

侵入变压器的杂散电流受列车工况、轨地过渡电阻、土壤结构和电网拓扑结构等的影响,探究杂散电流影响因素是防治地铁周边电力变压器直流偏磁的重要手段之一。为研究电网拓扑结构对侵入变压器的杂散电流的影响,构建地铁线路与电网回路动态耦合有限元模型。基于该模型,分析电网单回路与地铁线路不同相对位置在3种典型拓扑电网结构下,侵入变压器的杂散电流变化,仿真结果表明：在3种结构中,放射形结构受杂散电流影响程度最高,且随着电网回路数的增加,侵入电网中的杂散电流总量增多。此外,不论构成电网回路的两变压器处于地铁线路同侧或异侧,随着地铁线路与电网回路之间夹角的减小,侵入回路的杂散电流增大。     

地铁引起的变压器偏磁电流特征分析

城市轨道交通的迅速发展,导致周边电力变压器直流偏磁问题愈发严重。侵入变压器的偏磁电流主要包括杂散电流和感应电流两部分,首先探究电网回路与地铁牵引供电系统电磁耦合机理,然后运用CDEGS和PSCAD软件分别搭建电耦合和磁耦合仿真模型,以此分析侵入电网回路中的杂散电流和感应电流的时域及频域特征,最后研究单条线路上列车运行数量、列车运行工况对于电网回路中偏磁电流分布的影响。研究结果表明：耦合电流为低频时变电流,电流频域集中于0～0.05 Hz频段,且杂散电流中的纯直流分量占比多于感应电流。     

沪西特高压变电站1000kV主变直流偏磁抑制方案的实践

高压直流输电单极运行时产生的大地直流电场,在中性点直接地系统的变压器铁芯中产生直流偏磁,对变压器及整个电网的安全运行产生严重影响。以国内外首个治理直流偏磁的特高压站为实例,介绍电阻限流法治理直流偏磁问题的应用以及优缺点。     

城市轨道交通直流牵引供电系统再生制动能量利用对钢轨电位的影响

针对城市轨道交通直流牵引供电系统中杂散电流泄漏腐蚀和钢轨电位限制装置频繁动作的问题,对直流牵引供电系统再生制动能量利用给钢轨电位的影响进行了分析.建立了多列车动态运行过程中杂散电流和钢轨电位分布模型,仿真分析了杂散电流和钢轨电位的分布规律,并将其和列车功率的分布进行对比,得出了列车再生制动能量远距离利用量越大,钢轨电位增加越多.通过列车制动电流的利用量以及杂散电流最大值、钢轨电位最大值的对比分析,进一步验证了所提方法的正确性.     

地铁列车救援路径的选择

在救援列车连挂故障列车运行后的地铁列车救援过程中,若救援运行路径选择不当,同样会对已开通的线路造成二次影响.通过对一条线路不同位置发生列车故障救援时救援路径的选择进行了探讨,分析了救援路径的种类及路径的选择方法,并以苏州轨道交通2号线作为实例来选择上下行线路的相应救援路径,以有效避免二次延误,提升地铁的服务质量.     

地磁暴侵害高铁自耦变压器的混沌研究

在地磁暴影响下的高铁牵引供电系统中会产生地磁感应电流(GIC),GIC能够造成自耦变压器直流偏磁,可能影响供电系统的安全运行。为研究地磁暴对高铁自耦变压器非线性动力学特性的影响,分析GIC侵害高铁供电系统中自耦变压器的机理,给出变压器在偏磁作用下的磁化特性表达式,建立自耦变压器电路模型来分析GIC对自耦变压器的影响。经进一步研究发现:自耦变压器电压是否发生混沌振荡与铁芯的磁化特性有关,非线性磁化特性指数n越大,GIC造成自耦变压器电压混沌振荡的可能性也越大。     

软土地区明挖隧道施工引起周边建筑沉降的预测方法

提出了软土地区明挖隧道施工对周边建筑物影响的简化预测分析方法。利用改进的地表沉降偏态分布公式并结合宁波软土地区公路及地铁隧道明挖施工时的变形统计规律,得到了坑外地表沉降的预测方法。探讨了以地表沉降直接估算浅基础建筑沉降方法的合理性,建议在估算时考虑浅基础建筑层数的影响。通过分析地表沉降与桩基础抵抗变形能力之间的关系,提出对地表沉降进行折减获得桩基础建筑沉降的预测方法。最后,通过工程实例验证了该方法的实用性。     

高铁列车移动荷载对下穿隧道影响的数值分析

以广州某地铁下穿广州火车北站段为研究背景,采用MIDAS/GTS建立三维有限元模型,以地表沉降为主要参考量,研究高铁列车通过该段时对地铁施工和运营的影响。数值模拟结果表明,高铁列车以不同的速度通过该段时对地表的影响不同,当通过车速较大时,地表沉降较大,影响高铁运营安全和隧道结构安全。结合实际情况,给出高铁列车通过下穿段时的建议通过速度。     

城市轨道交通列车再生制动能量穿越时钢轨电位分布规律仿真分析

当前,城市轨道交通钢轨电位过高引起的钢轨电位限制装置频繁动作、轨旁设备打火、杂散电流泄漏量增大等现象严重,对乘客人身安全及线路杂散电流水平有较大影响,而针对多列车动态运行过程汇总再生制动能量穿越时钢轨电位分布规律尚待进一步研究.对城市轨道交通供电系统动态运行过程中钢轨电位分布规律进行研究,建立系统供电-回流-列车全模型下钢轨电位动态分布模型.分析了多区间多列车并列动态运行情况下再生制动列车回馈至牵引网功率被其他供电区间列车利用情况下钢轨电位的变化情况.研究分析表明,系统多列车动态运行时,再生制动能量穿越情况对钢轨电位影响较大.     

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。     

直流1500V接触轨节能研究

结合深圳地铁3号线工程设计成果及工程实践,从城市轨道交通牵引授流制式在节约能源、节省资源和减少碳排放等方面的优势进行阐述,充分证明直流1500V钢铝复合接触轨授流方式是城市轨道交通的发展方向.     

城市轨道交通低压直流配电系统研究

城市轨道交通低压配电广泛采用交流配电系统。随着直流用电设备在城市轨道交通的大量应用,采用低压直流配电系统将成为趋势。但是,中外均缺乏城市轨道交通低压直流配电系统的工程案例和设计标准。因此,对城市轨道交通低压直流配电的电压等级选取、配电系统结构、接地类型和电气保护方式进行研究。结果表明,相同供电距离时,DC 750(±375)V供电网络的供电能力约为AC 380V的4倍。根据城市轨道交通用电负荷特点,低压直流供电系统主母线电压等级采用DC 750(±375)V、DC 220V(±110)V两级,主接线结构采用双极三线制,城市轨道交通低压直流配电系统应采用IT接地型式。     

城市轨道交通走行轨上牵引电流值的分析

城市轨道交通一般采用直流牵引供电系统,走行轨上最大牵引电流及其持续时间会随着供电区间内牵引列车数的不同而异。本文运用数理统计的方法分析了城市轨道交通走行轨上各种牵引电流出现的概率及其持续的时间,并结合工程实例对走行轨上最大牵引电流的选择提出了建议。     

简析城市轨道交通钢轨电位

介绍城市轨道交通钢轨电位的产生及危害。以广州市轨道交通21号线为例,分析牵引变电所设置、牵引回流系统设置、列车运行图、设置接地支路的排流柜的运行方式、回流轨与均流电缆的连接方式对钢轨电位的影响,提出限制钢轨电位的工程实施建议。     

深圳轨道交通主变电所资源共享方案研究

随着我国城市轨道交通事业的发展,如何建立安全高效的城市轨道交通供电网络,成为现今亟待解决的问题.奉文在结合深圳地铁现状的基础上,通过对其线路特点和负荷分布的分析,提出了供电网络中主变电所资源共享的解决方案,并对其经济效益进行了分析和比较.     

城市轨道交通新能源技术应用研究

为了支撑轨道交通系统绿色环保的可持续发展需求,在光伏发电及储能方面展开研究。设计城轨交通系 统用分布式光伏-储能供电系统方案,研究多系统、高可靠度的供电模式和源储荷多能源耦合下的能量管理策略。 面向光伏储能接入单个牵引变电所,提出一种基于深度强化学习的能量管理与优化方法。该方法使用深度 Q 网络 对列车负荷、光伏单元和储能单元功率输出等状态信息进行训练学习,通过训练好的代理对直流牵引网进行能量 管理,解决光伏发电系统难以适应城轨列车启停频繁、工况多变,以及多能源系统引入后带来的供电稳定性、容 量配置和能量管理等问题,有效提升城市轨道交通系统的绿色能源利用率,降低变电所输出能耗。     

故障预测与健康管理技术在地铁列车上的应用

故障预测与健康管理(PHM)技术能提高城市轨道交通的运输效率,降低设备的运营维护成本,提高车辆及关键部件的维修效率,实现地铁列车的故障预测与健康管理。给出了维修策略建议,以期提高地铁列车的可用性与可靠性,促进地铁列车设备由计划修向状态修转变。     

城市轨道交通系统杂散电流的分布规律研究

针对城市轨道交通直流供电系统特点,建立杂散电流的计算模型并进行仿真,根据仿真结果分析各个参数对杂散电流分布规律的影响,为系统设计提供理论依据。