地铁牵引供电系统保护

根据自身实践,阐述牵引变电所两种不可或缺的保护——牵引变电所内部联跳保护、开关失灵拒动保护;提出迅速切断电源是一切继电保护的最终目的,直流电路尤其如此;在短路电流上升过程中迅速切断电源,是直流保护应当遵循的基本原则;分析牵引网保护上“死区”形成的原因,提出为使馈线开关保护更加完善、列车运行更加安全,直流馈线应设开关失灵拒动保护。     

轨电位限制装置拒动导致框架保护故障

在地铁牵引所内,由于钢轨电位限制装置拒动而框架保护(电压型)动作,导致直流1500V开关跳电。通过分析故障发生的原因,阐述地铁直流牵引供电系统中钢轨电位限制装置的工作原理及作用,研究其动作特性及与框架保护配合问题;针对轨电位限制装置拒动而导致框架保护动作的问题,提出保障牵引供电系统安全运行的建议,包括对重点元件定期全面测试校验、缺陷整改及定值设定变更等。     

电气化铁路馈线故障特征提取方法研究

继电保护装置在保证电气化铁路牵引供电系统的可靠运行方面发挥着重要作用。针对牵引馈线短路瞬间电流波形发生畸变的"形态"特征,用偏度与峰度进行定量描述,提出牵引网暂态保护新方法。用牵引变电所故障录波数据进行检验,获得令人满意的判断结果。     

基于车-网同步测试的牵引变电所馈线保护误动分析

大功率高速动车组密集开行,与牵引供电系统之间引起的车-网耦合匹配问题愈发凸显。牵引供电系统作为高速铁路的唯一动力来源,车-网耦合系统的匹配性直接关系运行安全和质量。采用车-网同步测试方法,研究动车组牵引负荷特性变化规律,分析牵引负荷对牵引变电所馈线出口处等效测量阻抗的影响,探究牵引变电所馈线保护阻抗Ⅰ段误动的原因,为车-网耦合系统优化设计提供重要参考。     

城市轨道交通牵引变电所主接线的优化研究

通过分析城市轨道交通牵引变电所牵引整流机组的接入方式、直流进线开关、直流负极开关的设置,推荐一种城市轨道交通牵引变电所的主接线优化形式。     

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。     

城市轨道交通直流设备绝缘性能在线监测系统研究

针对直流牵引供电系统直流设备框架泄漏保护存在电流元件易误动、电压元件拒动、框架绝缘性能破损不能及时发现的问题,对电流型/电压型框架保护原理、整定方式、双边联跳范围进行分析,结合国内某地铁典型电流型框架泄漏保护案例,提出了一种城市轨道交通直流设备绝缘性能在线监测系统及控制方法,可在线监测框架绝缘性能破坏点,保证框架单点接地,接地网各连接处接触良好,框架保护元件正常动作。     

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。     

直流馈线快速熔断器在城市轨道交通的应用选型

随着列车储能技术的飞速进步,近些年采用无接触网系统的超级电容列车逐渐出现在大众视野.与超级电容列车匹配,直流供电系统方案也在发生着巨大变化,传统的牵引变电所由充电站代替,由于不需要贯通接触网,充电站的直流馈线也不再需要复杂的闭锁和双边联跳等功能,直流断路器的优势不再明显,反而同样具有限流、快速分断且成本低的熔断器的优势凸显.熔断器在交流系统中的应用较早,且应用领域广泛,而其在城市轨道交通直流牵引供电系统中的应用稍显不足,本文侧重于研究直流馈线保护用快速熔断器在城市轨道交通中的选型及应用.     

柠条塔牵引所馈线保护过流Ⅱ段跳闸原因分析及解决措施

随着我国电气化铁路的不断发展,供电安全与供电可靠性引起线路故障时常发生,从而导致运输企业的经济效益也受到影响。研究表明,在红柠铁路,随着运量的提升,牵引机车类型的变化,原设计的牵引供电系统能力逐渐不能满足现在的供电负荷需求,经常引起牵引变电所馈线跳闸。本文通过对红柠铁路柠条塔牵引变电所馈线保护过流Ⅱ段跳闸原因进行分析,提出了调整馈线整定值、合理优化运输组织方案等临时解决措施,以及对牵引供电系统进行能力提升改造等永久性解决措施,为红柠铁路满足运量提升,保证红柠铁路运输畅通提出了解决思路。     

城市轨道交通直流自耦变压器牵引供电系统

现有城市轨道交通直流牵引供电系统普遍采用走行轨回流,存在危害性很大的长时间迷流,且防不胜防。提出一种新的直流牵引供电系统,即直流自耦变压器(DCAT)牵引供电系统,能很好地解决轨道电位和迷流问题。以传统的直流牵引供电系统为基础,增加由电力电子开关和直流电容器构成的DCAT及回流线,构成DCAT牵引供电系统。分析表明,DCAT牵引供电系统不仅能解决轨道电位和迷流,还可兼作储能装置,将列车再生制动时的能量回收再利用,同时,在线路绝缘耐压和车辆供电电压不作任何改动的情况下,DCAT牵引供电系统牵引网的电压是传统直流牵引供电系统牵引网电压的2倍,可大大减少线路的电压损失和线路损耗,从而进一步提高能源利用效率。     

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。     

城市轨道交通牵引供电系统的主接线设计

根据城轨交通牵引供电系统主接线的工程设计原则及运营经验,结合国内外整流机组、开关设备的技术发展,从技术可靠性、运行灵活性及工程投资经济性等方面对国内常用的城市轨道交通牵引供电系统的中压交流侧和牵引直流侧主接线形式进行详细比较和分析,提出了城轨交通牵引供电系统主接线的建议方案。     

新一代智慧型城市轨道交通牵引供电系统的创新理念与实践

针对目前城市轨道交通牵引供电系统的技术需求和存在的问题,从创新源头出发,提出"以简化系统结构、提高供电品质、降低综合造价、减少使用维护成本为系统集成优化目标"的创新理念和发展思路,基于以高速动车和电力机车"四象限变流器"为核心的关键技术,提出一种集系统节能、提高供电品质、补偿功率因数、在线自动融冰于一体的新一代智慧型城市轨道交通牵引供电系统,并提出基于大数据的功率谱概念和分析方法。介绍关键核心技术、智能故障诊断及关键部件寿命预测技术,为优化系统设计及维护使用提供技术支持。讨论新一代牵引供电系统的几个重要技术策略及其实现方案,为进一步推广应用奠定基础。     

直流牵引供电系统继电保护配置及整定的探讨

针对国内城市轨道交通直流牵引供电系统继电保护配置及整定计算作简要计算和分析,对上海市轨道交通9号线一期工程直流牵引供电系统的继电保护配置和整定计算等内容进行重点分析,并提出相应的建议以供类似的工程借鉴。     

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。     

城市轨道交通大分区中压供电系统保护方案研究及应用

针对城市轨道交通大分区中压供电系统,提出一种在不同运行状态及各种故障情况下均能满足保护选择性、速动性和可靠性的完整继电保护方案。区间电缆以线路差动保护为主保护,线路电流比较保护为第二套主保护,过流保护为后备保护;母线上以母线差动保护为主保护,母线电流比较保护为后备保护。介绍进出线、母联、馈线保护和断路器失灵保护的应用,以及备自投功能的实现方式。分析大分区中压供电系统保护的配置、原理和逻辑,对区间电缆故障、母线故障、馈线故障情况下的动作行为,论证该方案对于故障点电源切除、非故障点电源恢复的性能。最后,介绍该方案在实际项目武汉地铁6号线上的应用。     

城市轨道交通飞轮储能系统控制策略研究

为了解决城轨列车频繁牵引、制动造成的网压波动和能量浪费问题,针对应用于城市轨道交通的飞轮储能系统,提出一种基于牵引网直流侧电压的充放电控制策略,采用均速控制方法调节飞轮阵列因工艺与环境不同造成的转速差异,并在现有控制策略的基础上提出空载网压辨识算法,确保飞轮在中压环网电压波动时仍能正确动作。最后以北京地铁房山线为例,对含飞轮储能系统的牵引供电系统进行建模和仿真分析,并在牵引变电所接入飞轮储能装置进行现场实验。研究结果表明：接入飞轮后,牵引网压峰谷差值降低了33.2%,牵引变电所输出能量减少了23%,验证了控制策略的可行性和飞轮储能系统的稳压节能效果,为飞轮储能系统在城市轨道交通领域的进一步应用提供参考和借鉴。     

一起由电力机车故障引发的保护问题的探讨

通过对石家庄供电段辖内镇内变电所的一起由电力机车故障引发的差动保护误动和馈线保护拒动问题的分析,找出了保护配置方面存在的问题,提出了通过差动保护增加电流互感器(TA)饱和判别功能和改变馈线电流速断(过电流)保护方式的方案、消除既有高速区段铁路牵引变电所保护存在的死区,讨论了保护的整定模式.