牵引网广义两相不对称系统短路阻抗计算方法

将牵引网广义两相不对称系统当作具有两相不对称串联阻抗的网络，运用两相对称分量法，形成牵引网短路的复合序网，导出牵引网短路阻抗的一般计算公式。     

直流短路计算——示波图法

作者根据自身实践经验和电路的基本理论，提出地铁牵引供电系统直流短路计算有两种方法：一是电路图法；二是示波图法。本文主要是论证用第二种方法进行计算，从中计算出稳态短路电流、时间常数和短路电流上升率，并列举现场实拍示波图进行计算的实例。     

牵引负载电能计量方式研究

为了研究牵引负荷产生的负序对电能计量的影响，在建立牵引供电系统及电力系统三相模型的基础上，分析了牵引供电系统负序功率潮流，阐述了牵引负载采用传统功率理论定义下的功率因数计量方式存在的问题，基于IEEE Std 1459-2010功率理论所推荐的等效视在功率及功率因数定义，提出不平衡牵引负载功率因数计量方案，并将有效功率因数限值取为0.68. 理论分析及实测数据均表明:牵引负荷负序有功功率与正序有功功率方向相反，牵引负荷作为负序源向系统注入负序功率，被系统阻抗和对称负载吸收. 通过仿真与56组实测数据统计分析并验证本文算法的有效性和结论的正确性，实测数据统计结果表明，等效视在功率及等效功率因数能计及不平衡牵引负载对线路传输效率的影响，计量更合理准确.      

基于LabVIEW的牵引供电电能质量检测与分析装置研究

针对现有电能质量检测装置只适用于三相四线制电力系统,在分析牵引供电系统多达16路电量信号时,不能对各电量信号间进行相关性分析的不足,以LabVIEW为平台开发了一套适合牵引供电系统特点的电能质量检测与分析程序。该系统实现了多路同步信号采集;利用三点法实现对牵引供电系统频率的测量、对称分量法精确计算牵引供电系统负序含量、离散傅里叶变换（DFT）实现s级谐波和间谐波检测;同时完成5类稳态电能参数的实时计算、存储、统计分析、报表等功能模块,并具备对暂态电能质量事件捕获、分析等初步功能,满足了铁路牵引供电不同供电方式下实时同步检测的要求。     

牵引供电系统可靠性建模方法

采用基于遗传算法的拟合方法,提出了一种以威布尔分布模型为基础的牵引供电系统的可靠性建模方法。以京广线郑州南段牵引供电系统为例,根据统计的14年设备失效率信息,采用建模方法建立了牵引供电系统各设备的可靠性模型,运用BDD算法得到整个牵引供电系统的可靠性模型,计算了系统的有效寿命。拟合优度的K-S和W2检验结果表明:该建模方法是一种适用于牵引供电系统特别是接触网系统可靠性分析的。有效寿命的计算结果表明:牵引供电系统与接触网的有效寿命分别为3.116年与3.215年,供电系统的可靠性在很大程度上取决于接触网的可靠性。     

单三相组合式同相供电系统的负序影响研究

负序是我国电气化铁路牵引供电系统中存在的主要电能质量问题之一,为研究单三相组合式同相供电系统负序的影响情况,介绍了单三相组合式同相供电系统结构及特点,采用通用方法分别计算了异相供电系统和单三相组合式同相供电系统下牵引负荷产生的负序电流,并对比分析了单三相组合式同相供电系统和异相供电系统中列车处于牵引或再生制动状态下负序影响情况,计算结果表明,单三相组合式同相供电系统平衡变压器绕组容量利用率比YNvd平衡变压器高,其容量利用率最小为85.7%.      

襄渝铁路(胡家营～达州段)扩能改造电气化工程实施

襄渝铁路(襄阳至胡家营段)由于和谐号机车的开行牵引定数增加,电力牵引负荷大幅度增长,已经超过原牵引供电系统的设计能力,为确保运输能力需要对牵引供电系统进行适应性改造。采用牵引供电系统仿真计算软件,对牵引变电设备和接触网设备进行了适应性分析和计算,通过制定有效的施工组织计划,圆满完成了改造工程,可以为同类电气化改造工程的实施提供有益的参考。     

电分相处电弧异相短路故障分析

分析了交流电气化铁路电力机车带电过分相区时产生电弧的过程,通过对这一过程的分析得出了四段电弧的基本模型,其中的第二次和第三次电弧同时出现时就引发了交流电气化铁路牵引供电系统电分相处的异相短路故障.计算出了牵引变电所出口处电分相异相短路发生时的短路电流,与电流速断保护整定值比较后可知保护拒动,不能及时切除故障,电弧的高温会烧断接触导线.针对电弧引发异相短路时电分相处接触导线的温度会迅速升高的特点,提出了电分相处增设接触导线温度保护的新的异相短路继电保护策略.     

AT牵引供电对电力电缆感应电压仿真分析

高速铁路电力贯通线一般采用全电缆敷设,牵引供电系统工作电流作用于电力电缆金属护层时将会产生感应电压。随着机车运营速度的提高,牵引供电系统工作电流的提高对电力电缆金属层感应电压是否会危及人员、设备的安全是亟需解决的问题。通过对牵引供电作用于电力电缆感应电压展开分析,将牵引供电系统和电力电缆利用统一链式网络模型对其整体建立仿真模型,仿真计算牵引供电系统工作电流不同情况下对电力电缆感应电压的情况,计算结果与理论分析较为吻合。计算数据表明,牵引供电系统工作电流的提高对电力电缆感应电压影响并不明显,仿真模型和仿真数据能够为铁路电力专业人员提供相关设计施工参考依据。     

基于蒙特卡洛模拟的城市轨道概率潮流分析

为探讨城市轨道牵引供电网络中潮流分布的不确定性,基于城市轨道交、直流统一的牵引供电算法,提出了一种基于蒙特卡洛模拟的城市轨道牵引供电系统概率潮流计算方法.该方法通过列车运行的时间-位置曲线构建列车位置的概率分布;根据行车组织建立发车间隔的概率分布;通过蒙特卡洛仿真,随机抽样确定列车在线路上的位置和功率分布;采用交、直流统一的潮流计算,获得城市轨道牵引供电系统节点电压和功率的概率分布.实例仿真表明,采用该方法,可准确把握牵引网网压、牵引变电所负荷等的概率统计特征.     

基于等效结构应力法的电机机座焊接结构疲劳寿命预测

采用有限元法对牵引电机机座进行静强度计算,并在此基础上利用美国ASME标准中采用的等效结构应力法对牵引电机机座的主焊缝进行疲劳寿命预测,分析计算了该机座8条主焊缝的应力集中和疲劳寿命.计算结果表明:静强度结果满足没计要求,并且牵引电机机座的主焊缝具有良好的抗疲劳性能.     

线路测试及自动重合闸原理

在城市轨道交通直流牵引供电系统中,牵引所的直流馈线开关柜一般均带有线路测试及自动重合闸装置.此装置在每日晚间停止运营将直流快速断路器(下面简称HSCB)跳闸后,在次日凌晨HSCB合闸送电前,可以对接触网线路正常与否先作一番测试,若有异常情况早发现可及时处理;由于车辆牵引电气设备的偶发故障及户外接触网因意外原因接地造成短路,致使HSCB跳闸,为防止在接触网存在短路情况下,因盲目性合闸有可能造成故障扩大,或HSCB主触头烧损,或整流器元件损坏等情况的发生,在HSCB跳闸后能通过先自动判别故障性质,再确定是否自动重合--是过载或瞬时性的短路故障己消失允许重合,若短路故障未消除则不重合.     

含双向变流装置的城轨牵引供电系统协同供电潮流计算

双向变流装置可以有效抑制牵引变电所直流侧网压的波动,减小跨区间传输的电流，限制钢轨电位.鉴于电双向变流装置与整流机组的协同控制策略会对城轨牵引供电系统潮流产生直接影响，提出双向变流装置与24脉波整流机组协同供电的方案，分析该方案下牵引变电所的综合输出外特性；建立计及换流装置精确有功损耗的牵引变电所供电计算模型，并提出考虑滞环比较的多状态切换控制策略，实现含双向变流装置的城轨牵引供电系统协同供电潮流计算；通过与Simulink仿真结果对比，验证算法的有效性及准确性.以某地铁工程为例进行仿真，仿真结果表明：协同供电方案下，牵引网网压上升，全线上、下行钢轨电位最大值分别降低12.6%～15.6%、14.7%～17.5%，直流牵引供电系统损耗、系统综合成本最多可分别降低9.7%、1.17%；随着双向变流装置整流启动电压增大，部分牵引变电所的整流/逆变功率增大，直流牵引供电系统损耗先升高后降低，但钢轨电位变化不大.在实际工程中，双向变流装置的逆变启动电压一定时，适当提高其整流启动电压可以获得更佳的节能效果.     

电车线路短路判别主电路的设计

武汉市公交集团在2009年增加了一条长度为××公里的无轨电车线路.该线路的直流牵引供电系统中,设有三座在全国无轨电车城市中首先应用的无人值班箱式整流站. 在无人值班整流站的直流馈线开关柜,均带有线路短路判别测试及自动重合闸装置.有此装置,当无轨电车车辆牵引电气设备的偶发故障及户外接触网线路因意外原因造成短路,致使直流馈线开关(下面简称HSCB)跳闸,为防止在接触网线路存在短路情况下,因盲目性合闸有可能造成故障扩大,或HSCB主触头烧损,或整流器元件损坏等情况的发生,在HSCB跳闸后能通过先自动判别故障性质,再确定是否自动重合--是过载或瞬时性的短路故障已消失允许重合,若短路故障未消除则不重合.     

含光伏和混合储能的同相牵引供电系统日前优化调度

既有牵引供电系统中以负序为主的电能质量问题以及电分相环节严重制约了其安全、高效运行，目前理想的解决方案是基于对称补偿理论的同相供电技术. 通过同相补偿装置中的直流母线接入光伏发电系统以及混合储能装置，进一步实现再生回馈能量利用和牵引负荷削峰填谷，提高光伏渗透率. 因此，建立了一种同相牵引供电系统优化运行模型，该模型以同相牵引变电所日运行成本最低为目标，以混合储能装置充放电策略、光伏出力以及潮流控制器功率为决策变量，尤其考虑了电网侧三相电压不平衡度约束；进一步将原始优化模型中非线性约束进行线性化处理，得到混合整数线性规划模型，并利用商业规划求解器CPLEX进行求解. 算例分析结果表明:接入光伏与混合储能装置后日运行成本可节省36.45%，且三相电压不平衡度满足国标上限2%的要求.      

平衡接线牵引变压器同相供电下的容量设计方法

为了给同相供电系统牵引变压器容量选择提供理论依据,在既有异相牵引供电系统设计方法的基础上,分析了同相供电系统馈线电流与既有牵引供电系统馈线电流的差异,并针对既有线改造和新线建设两种情况提出同相供电系统牵引变压器容量设计方法.通过既有线和新建线路实现同相供电系统两个算例,说明新建线路和既有线牵引变压器容量可降低1~2个容量等级,并有效提高牵引供电系统运行经济性.      

如何利用P3制作牵引供电系统进度计划

本文通过将牵引供电系统进度计划编制的理论基础与P3软件的实际使用相结合，对使用P3软件进行牵引供电系统进度计划编制的流程、方法以及工程实施过程中对计划的监控和维护进行了介绍。     

市域铁路牵引电缆贯通供电方案及潮流算法

研究了市域铁路牵引电缆贯通供电方案，该方案全线贯通式供电，设置一主一备两个主变电所，在主变电所内设置同相供电装置. 对贯通式供电时双边供电、单边供电下供电臂距离的设置进行了建模求解，模型以电压损失作为约束条件，通过逐渐增加列车数量的方式，求得供电臂所能承担最大列车数量，进一步得到供电臂距离的可行值，为牵引变压器位置的设置提供参考和校验. 采用基于线路的牵引供电系统建模，将牵引供电系统分为电缆层和牵引层，提出适用于牵引电缆贯通供电的分层交互迭代潮流算法. 该算法在层内进行潮流求解，同时层之间进行变量取值修正，以实现交互迭代，能够达到矩阵降阶、提高计算效率的目的. 在本文案例分析中，相较于传统供电方案，牵引电缆贯通供电方案再生制动能量利用率提升至99.15%，每年通过再生制动能量利用可以节省的电费为2 955万元，一次性投资可以节省大约13 672万元.      

地铁中压环网供电系统可靠性评估方法

地铁中压环网供电系统起电能分配及传输作用，结构复杂且设备繁多，分析地铁中压环网供电系统可靠性具有重要意义. 本文通过分析地铁中压环网供电系统的拓扑结构和运行方式，采用分区的思想对中压环网供电系统进行区域化、模块化处理，简化复杂系统并提出系统“最小基本单元”的概念，建立系统可靠性评估通用性模型，并运用序贯Monte Carlo法计算中压环网供电系统可靠性评估指标. 通过算例分析可知，在不考虑系统设备磨损的情况下，当抽样次数为50 000次时，求得某条地铁中压环网供电系统稳态可用度为99.996%，验证了通用性模型的可行性.      

不对称坐标变换和AT供电方式牵引网

本文根据AT供电系统的特点,利用不对称坐标变换导引出AT供电方式牵引网的等效电路。就轨地问过渡阻抗为零时的情形,本文的计算公式可作为日本简化计算公式的补充。