新型贯通同相供电系统建模与运行特性分析

针对既有牵引供电系统所存在的以负序为主的电能质量问题以及不利于高速、重载铁路发展的电分相问题和系统效率利用问题,研究依托大功率电力电子器件的新型贯通同相牵引供电系统拓扑结构,以牵引供电系统、同相补偿装置以及牵引负荷为研究对象,构建新型贯通同相牵引供电系统数学模型,计算系统潮流分布,优化同相补偿装置容量配置。实例分析表明,上述模型能够正确反映新型贯通同相供电系统的运行特性,为新型贯通同相供电系统的工程应用提供了数据支撑。     

一种新型交-直-交变流器在双馈调速系统中的应用

通过研究基于传统晶闸管交-直-交变流器的双馈调速系统原理,提出了一种新型交-直-交变流器,对新型变流器的工作原理、主要器件参数设计进行了研究分析。在Matlab软件的Simulink环境下搭建新型交-直-交变流器及基于该变流器的双馈调速系统模型,对新型变流器工作过程及双馈电机的典型工况进行了仿真。结果表明,新型交-直-交变流器满足系统要求,实现了双馈电机的四象限运行。     

复杂艰险高原地区铁路双边贯通供电工程适应性探讨

复杂艰险高原地区铁路建设面临极端的自然环境和复杂的工程条件，为牵引供电系统带来众多挑战难题。在长大坡道处设置电分相存在安全隐患，复杂艰险高原地区铁路对牵引供电提出更高可靠性要求。本文研究了三种带电过分相装置：机械开关切换式地面接触网带电过分相、接触网电分相连续供电系统、电子开关地面自动过分相，但在严苛环境下过分相结构缺乏工程适应性，因此需进一步研究能够取消电分相的双边贯通供电技术。传统双边供电存在较大的穿越电流，不能被电力系统接受。组合式同相贯通供电、全交-直-交同相贯通供电方式通过变流器控制使牵引网电压处于同一相位，提高了电能质量，但整体可靠性一般。最终基于复杂艰险高原地区铁路工程技术条件选择单相牵引变压器同相贯通供电技术，可在工程适应性上达到较优权衡。     

温州市域铁路S1线同相供电系统方案研究

温州市域铁路S1线采用公交化的运营模式,对列车速度的控制要求高,牵引负荷较大,列车自动过分相时运行安全得不到很好的保证。采用同相供电技术可以取消变电所出口处的电分相,并可较好地解决负序问题。本文以单相组合式同相供电系统为例,介绍了组合式同相供电系统的结构及原理,并基于相关牵引设计资料搭建单相组合式同相供电系统模型进行仿真分析,仿真结果表明该系统对负序有很好的治理效果。     

同相供电设备保护方案研究

针对同相供电设备继电保护的需要,研究同相供电设备继电保护方案。同相供电系统是在异相牵引供电系统结构上引入同相供电设备构成的。由于同相供电设备的存在,牵引变电所主接线结构将发生变化,现有的保护对同相供电系统是否适用,以及如何实现同相供电设备的保护需要分析和研究。本文介绍同相供电系统试运行方案,讨论同相供电设备接入对原有变压器保护和馈线保护的影响,提出针对同相供电设备的保护方案,并讨论整定计算原则和需要注意的问题。本文提出的保护方案于2010年10月已在成昆线某变电所投入试运行,投运前的试验和投运后2年多的试运行结果证明了所提方案的正确性。     

组合式同相供电继电保护方案研究

针对牵引供电系统存在问题,在原有同相供电基础上给出了一种组合式同相供电系统,分析了其构成原理及特点。除此之外,研究了组合式同相供电备用方案,设计了一套适用于组合式同相供电系统的继电保护方案。     

同相供电系统对称补偿装置控制策略研究

在介绍同相供电系统对称补偿的基本原理的基础上，说明了在同相供电系统中实现对称补偿的优越性，主要论述了同相供电系统对称补偿装置的容量配置方法和控制策略，根据负荷功率因数和负序将同相供电系统中负荷分为三种情况，并制定相应的控制策略，在实测数据基础上，通过仿真进行了验证，说明在不同负荷情况采用不同补偿方式和控制策略可以达到最佳的补偿效果。     

同相贯通牵引供电系统保护方案研究

针对电气化铁道,在同相牵引供电基础上给出了一种牵引网全线贯通的供电方式。对同相贯通牵引供电系统的整体结构作了简要的介绍。另外,在研究贯通供电方式的前提下,设计了一种适合同相贯通供电的保护配置方案。     

基于两相三线制变流器的高速铁路新型同相供电系统仿真计算

针对现有同相供电系统采用背靠背结构变流器,存在开关支路多、控制复杂等不足,提出一种应用于高速铁路的两相三线制变流器的同相供电系统结构,该系统与常规单相背靠背变流器结构相比,减少了一条开关臂支路,与三相补偿结构相比减少了一个电抗器,简化了系统结构。本文提出该系统的结构和工作原理,提出负序和谐波补偿控制方法,在MATLAB/Simulink仿真平台上建立电气仿真模型并进行仿真计算。仿真结果验证了本文所提结构和方法的有效性。     

交-直-交电力机车PWM调制方法研究

给出了一种适合于交-直-交电力机车的脉宽调制(PWM)方案,针对逆变器开关频率低的特点专门设计谐波优化SPWM调制方法,提出中间60°过渡方法,实现了异步SPWM、同步SPWM、谐波优化SPWM以及方波工况间的平滑过渡.该系统完全由单片微机实现.     

交直交电力牵引谐波的影响与改进

测试结果表明交直交动车组、大功率电力机车与传统电力机车相比最显著的特征是其谐波特性不同,对牵引供电系统、动车组的影响较大。本文列举上海铁路局管内交直交电力牵引负荷的谐波特性及其对牵引供电系统、动车组的影响,经研究试验采用了相应技术措施进行改进,确保牵引供电系统和动车组的正常运行。     

基于MMC的同相供电有源补偿器

针对电气化铁路存在的负序、谐波和无功的电能质量问题以及机车过分相问题,提出一种基于模块化多电平变换器MMC(Modular Multilevel Converter)的新型同相牵引供电系统。其较传统的同相供电系统优势在于:使用目前高铁普遍采用的结构简单的V/V变压器替代结构复杂的平衡变压器;APC采用三相换流器替代单相背靠背换流器,可节省一相换流器桥臂;三相换流器采用MMC结构,可省去降压隔离变压器。同时提出相应的控制策略用于补偿机车负载的负序、谐波和无功。仿真验证了新型同相牵引供电系统的正确性和有效性。     

基于树形双边供电的重载铁路贯通同相供电方案

结合重载铁路既有供电方式特点,提出一种适用于重载铁路牵引供电系统的贯通同相供电方案。介绍该贯通同相供电方案的3项关键技术,即:组合式同相供电技术、树形双边供电技术以及牵引网分段供电与状态测控技术,并对树形双边供电系统的均衡电流以及单线牵引网阻抗进行详细研究;以某既有重载铁路牵引供电系统改造工程为例,将该贯通同相供电方案应用于该线路牵引供电系统工程改造中;通过理论分析以及实测分析,分别从运行模式、均衡电流实测分析、牵引网分段测控技术的适应性等角度对该既有线路贯通同相供电改造方案可行性进行分析。研究结果表明:基于树形双边供电的贯通同相供电方案可行,且兼顾更好的系统性能以及技术优势。     

新型同相牵引供电系统设计与评估

为解决现有电气化铁道牵引供电系统存在的大最负序、谐波和无功及相邻供电区段需要用分相绝缘器分隔等问题,提出采用同相牵引供电系统并对牵引变压器和综合补偿装置等关键设备优化选型.利用数学模型对所选电气设备的工作特性进行分析,并结合我国电气化铁路实际需要,建立基于直接供电和AT供电方式的新型同相牵引供电系统.从技术性和经济性方面对新型同相牵引供电系统分析和评估的结果表明:新型同相牵引供电系统能够在改善电能质量和避免电分相的同时,还能够提高系统运行的效率和可靠性.     

交-直-交传动内燃机车的技术经济效果

文章阐明了交—直—交传动内燃机车优越的技术性能和经济效果。并对东风_4内燃机车改为交—直—交传动后的经济性进行了估算,结果表明,交—直—交传动内燃机车经济效果显著,仅节油一项,就可在5年内将比交—直传动内燃机车增加的成本全部回收。     

交、直流混合牵引供电系统现场应用研究

针对中国北车集团唐山轨道车辆有限责任公司国产350 km/h CRH3动车组生产项目引出的交、直流混合牵引供电系统现场应用进行研究,针对工厂动、静调试验线技术条件提出交流27.5 kV、直流1 500 V(750 V)混和牵引供电系统解决方案,对系统构成、作用、运行方式及实现功能进行阐述。针对系统应用中的安全使用关键问题提出设置电气连锁、闭锁关系等解决方案。同时对本系统可能存在的交、直流系统轨回流相互干扰、轨电位升高等问题提出意见。     

地铁同相供电装置可靠性评估分析

随着地铁供电技术的不断发展，采用同相供电技术成为城市轨道交通供电系统发展的新方向，分析地铁同相供电装置可靠性具有重要意义。基于同相供电装置的拓扑结构与逻辑关系，以单个功率单元模块中IGBT的耐压耐流作为约束条件，对同相供电装置设置方案进行可靠性分析；利用FTA分析法建立同相供电装置可靠性评估模型，并借助最小割集法求解可靠性评估指标，量化评估同相供电装置设置方案的可靠性水平，为主变电所同相装置设置方案的选取提供参考与理论依据。     

一种新型同相供电系统结构及仿真研究

为解决电气化铁路牵引供电系统以负序为主的电能质量和过分相问题,本文提出一种新型同相供电系统结构,实现了对负序电流的动态抑制,解决了过分相问题,仿真结果验证了该方案的可行性。     

ТЭМ21型交-交流电传动内燃机车

介绍了俄罗斯最新研制成的、采用交-交流电传动装置的ТЭМ21型内燃机车的结构特点和主要技术参数。该车已通过工厂试验,目前正在线路上作运行试验。     

同相牵引供电系统牵引变压器容量优化设计

同相供电系统容量的优化设计对减少系统成本、提高运行效率具有重要意义。提出了同相供电方式下的牵引变压器容量计算方法,并同异相供电方式的牵引变压器容量进行了对比。分析了同相供电方式在固定容量电费节省、取消电分相等方面的技术经济性优势。