基于列车传动系统的24脉波供电系统仿真研究

建立了基于列车传动系统的24脉波整流供电系统仿真平台，对城轨24脉波供电整流机组移相原理进行分析和建模，将基于SVPWM三电平逆变器供电的矢量控制牵引传动系统作为负载，模拟仿真了在理想电源供电和24脉波供电时电机的运行情况：同时，对列车各种运行状态下电网的谐波和直流侧电压进行了分析：仿真结果表明．24脉波供电性能良好，联合仿真平台能有效地分析交流侧、直流侧及列车运行之间的相互影响。     

地铁列车在不同工况下的网侧电流谐波分析

建立了24脉波整流供电系统和牵引传动系统的联合仿真模型,基于Matlab/Simulink仿真软件实现了24脉波整流机组、三电平牵引逆变器和三相异步电机的联合仿真。介绍了24脉波整流供电系统的谐波特性,以及列车在起动、制动、加载等不同工况下的网侧电流谐波特性。仿真结果表明,在列车运行状态改变,甚至是突变时,网侧电流所受影响较大,谐波会随之增大,谐波受到负载大小和运行状态的改变程度等因素的影响;在再生制动工况下,谐波含量远高于其他牵引工况,而且以低次谐波为主。     

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。     

城轨交通整流机组空载直流输出电压的计算

本文分析了城市轨道交通牵引供电系统中整流机组等效24脉波的产生过程,提出了整流机组空载直流输出电压与整流变压器阀侧空载线电压的电压比,以及应根据整流机组空载直流输出电压波形的计算方法。     

城轨24脉波整流器的有源滤波器研究

谐波的存在严重威胁电力系统的稳定性和可靠性,对城市轨道交通的安全运行有一定影响。现在轨道交通普遍采用24脉波整流机组,介绍24脉波整流机组的原理及变压器连接方式,分析其谐波特点。对有源滤波器的原理和谐波电流检测方法、控制算法进行说明。最后建立仿真模型,研究有源滤波器对24脉波整流机组非特征次谐波的补偿作用。     

城市轨道交通24脉波整流机组的研究

分析了城市轨道交通牵引供电系统中24脉波整流机组的接线方式和工作原理,并应用Matlab／Simulink软件建立整流机组的仿真模型,分析其运行特性。在该基础上,解释了采用24脉波整流在消除谐波对电网不利影响中的作用,从而为地铁牵引供电系统的研究提供参考。     

直流牵引变电所在供电系统运行仿真中的建模

讨论了直流牵引变电所在供电系统运行仿真中的建模问题。直流牵引变电所主要由整流变压器和硅整流器构成。在进行直流牵引供电系统的运行仿真时,将其按戴维南电路建模,其等效内电阻和理想电压源由交流电源和整流机组的参数以及负载情况决定。本文给出了12脉波整流机组的计算实例。     

城市轨道交通牵引供电整流机组的技术探讨

城市轨道交通牵引供电系统由牵引变电所和牵引网组成,牵引变电所的主要设备是整流机组,整流机组由牵引变压器与整流器组成。整流机组网侧谐波电流是电力系统主要的谐波源之一。为减少谐波电流对城市电网的影响,我国城市轨道交通牵引供电广泛使用24脉波直流电源。具体探讨与研究了24脉波整流机组作用、结构、整流原理和保护。     

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。     

地铁直流牵引供电12脉波整流机组运行分析及改造

基于提高牵引供电系统稳定性和可靠性这一目标,以西安地铁2号线渭河车辆段为例,对12脉波牵引供电方式的可行性进行了理论分析和电客车联调测试,验证了12脉波运行方案的可行性。在此基础上提出了整流机组联跳功能改造方案。对非正常情况下单台整流器运行提供了理论和实践依据。     

地铁供电系统中双向变流装置设计方案对比研究

针对地铁供电系统中3种双向变流装置和整流机组配置方案,对比分析设备额定功率选择原则、协同控制策略以及主变电所注入点谐波的影响.采用1套整流机组和1套双向变流装置方案时,建议采用双向变流装置优先工作的控制策略,以减少12脉波整流带来的低次谐波影响.通过分析双向变流装置和二极管整流机组的短路阻抗,总结交流侧和直流侧的短路保...     

城轨交通牵引系统谐波电流引起的主变压器降容率分析

谐波电流会使变压器损耗增加,降低变压器的有效容量。本文分析城市轨道交通牵引供电系统中整流装置产生的谐波电流对主变压器造成的影响。在MATLAB-SIMULINK环境下建立12脉波和24脉波整流装置模型并得到其谐波电流数据,利用IEEE C57.110标准提供的谐波损耗因子计算谐波电流所引起的主变压器降容率。计算结果表明:谐波电流会引起不可忽视的主变压器降容率;与12脉波整流装置相比,24脉波整流对变压器降容率的影响明显较低;变压器的直流电阻损耗占负荷损耗比例越大,在相同谐波条件下额外增加的损耗越少。研究结果为轨道交通供电系统的负荷计算和主变压器容量选择提供了依据。     

基于外延三角形接线的24脉波整流变压器分析

针对轨道交通供电系统的谐波问题,提出利用24脉波整流变压器是从根本上解决谐波的最好方式之一.详述了谐波的大小和整流的关系,从理论上解释了采用24脉波整流的意义.在此基础上,分析了24脉波整流变压器的工作原理,重点分析了移相7.5°的原理与接线方式.研究了如何选取外延匝数的理论公式,并指出其存在的问题.分析了24脉波整流各相序的电压矢量图,画出了24脉波的输出波形图.     

一种新型24脉波整流器的应用研究

为降低整流器成本,减少供电电网谐波,拟将一种新型三相、多脉波整流器应用到城市轨道交通供电系统中.该电路拓扑结构简单,采用一种低功率谐波注入电路以增强电路性能,并使电路具有24脉波特性;可实现网侧电流正弦化,谐波含量减少,整个谐波畸变率小于3%.通过仿真验证了该应用的可行性.     

广州地铁1号线谐波测量及分析

介绍了在不同运行方式下，广州地铁1号线供电系统110KV侧的谐波测量结果，并对测量结果进行了分析。指出广州地铁1号线供电系统中主要存在11次、13次谐波电流。在目前负荷水平不高的情况下，在滤波器退出运行时，其谐波电流尚未超过国际限制值；但在未来高峰负荷期间，需将滤波器投入运行。另外，还介绍了在广州地铁1号线挂网试运行的24脉波整流变压器对改善地铁供电系统谐波的情况。最后说明需经理论分析、计算及经济比较后，方可决定是否采用滤波器或24脉波整流变压器来抑制地铁系统的谐波。     

交流功率电源在直流电动系仪表检定中的应用

针对直流电动系仪表功耗较大,对检测电源负载能力要求高的情况,提出将负载能力较强的交流功率电源加装整流装置,应用于直流电动系仪表检定工作,满足实际检定工作要求。     

基于牵引仿真的列车运行图软冲突疏解方法研究

定义存在于高速铁路列车运行图运行线间的使列车无法在适当功率下运行的软冲突问题,该问题使用既有列车运行图规划方法难以有效解决。分析软冲突形成的机理及其影响,论证牵引供电与列车群一体化仿真计算方法能较好解决软冲突问题,即利用牵引供电计算实现列车运行图软冲突的检测,基于该检测结果进行列车仿真运行调整,从而实现对软冲突的剔除。一体化仿真方法不仅能实现高速列车运行图软冲突的疏解,同时也能得出列车运行过程的操纵策略,并解决了交流牵引供电仿真计算中的某些难点问题。选用我国某一高速铁路线路为例,验证基于牵引仿真的列车运行图软冲突疏解方法。     

建立在信号系统上的牵引供电实时模拟系统

一个建立在信号系统之上的多车运行实时模拟系统可以优化和确定列车最小运行间隔,在预定的时刻表、发车间隔、线路条件、列车性质下,对全线的列车运行情况进行虚拟仿真模拟;同时在该系统中嵌入供电模块,可以实时再现列车、牵引网、供电臂、变电所的电压及电流情况,并就网压变化对列车运行的影响进行模拟分析。因此,该系统将成为铁路运营及牵引供电系统设计有利的计算机辅助设计工具。